Date : 12 MAI 2016

VIPP 211 Chasse-sur-Rhône

Traitement des câbles de

précontrainte par

imprégnation ultrasonore

d’inhibiteurs

Problématique

Armatures peu accessibles (précontrainte intérieure)

Aciers de précontrainte sensibles à la fragilisation par

hydrogène (pas de protection cathodique par courant imposé)

Risques de corrosion par piqûre induite par les chlorures

Protection uniforme et intégrale de la surface des aciers de

précontrainte

Pérennité de la protection

Injection par ultrasons de puissance d’un liquide inhibiteur de

corrosion dans les microfissures du coulis de ciment, pour le

saturer et imprégner intégralement la surface des aciers de

précontrainte.

L’inhibiteur de corrosion interagit chimiquement avec l’acier de

précontrainte à sa surface afin de neutraliser l’action agressive

des chlorures (effet barrière). Il retarde l’initiation du processus

de corrosion et contrôle le taux de formation des produits de

corrosion.

In fine, un coulis de ciment micro-fin est injecté pour remplir

les éventuels vides et pour, après durcissement, constituer un

réservoir alcalin.

Principe du procédé

Technique

La technique est basée sur l’utilisation d’une pompe alternative

à ultrasons de puissance qui créent des surpressions et des

dépressions alternatives à la fréquence ultrasonore.

L’action des ultrasons induit un état de cavitation en phase

vapeur du liquide inhibiteur.

L’énergie ainsi libérée permet de dégager les macrospores du

coulis en contact avec les aciers de précontrainte, favorisant la

pénétration de l’inhibiteur.

REPERAGE DES CABLES A TRAITER

TROUS DE CONTROLE TUBE D’INJECTION

CABLES A TRAITER

TRANSDUCTEURS ULTRASONORE MUNIS DE LEURS ENCEINTES

DE COMPRESSION

REBOUCHAGE DES TROUS APRES

TRAITEMENT

TRANSDUCTEUR ULTRASONORE

AIR DE REFROIDISSEMENT

CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT DE

L’ENCEINTE DE COMPRESSION

ENCEINTE DE COMPRESSION

CIRCUIT D’ALIMENTATION ET DE RETOUR A LA BACHE DE LA SOLUTION D’’IMPREGNATION (INHIBITEUR DE CORROSION)

TROU DE CONTROLE

SOLUTION D’IMPREGNATION (INHIBITEUR DE

CORROSION)

TUBE D’INJECTION

GAINE

TORONS

COULIS DE CIMENT CONTAMINE PAR LES

CHLORURES

COULIS DE CIMENT TRAITE

Coulis d’origine

Coulis réinjecté

Toron traité

Micro-coulis injecté

Mise en œuvre

Travaux préalables

Repérage des câbles

Forage et percement de la gaine

Prélèvement et analyse du coulis (taux de chlorures)

Cartographie des chlorures

Traitement (indispensable si taux de chlorures totaux

est > 0.1% de la masse de ciment dans le coulis)

Scellement des injecteurs dans les forages

Percement de trous évents entre injecteurs

Mise en place du transducteur

Injection de l’inhibiteur

Suivi de l’injection (progression, durée et volume)

Repérage et percements

PENDANT LES TRAVAUX

Mise en œuvre

Réinjection finale

Substitution de l’excès de solution inhibitrice par injection sous pression

d’un coulis de ciment microfin.

Après durcissement du coulis, arrachage et colmatage des injecteurs et

des évents.

Lorsque des volumes de vide importants ont été détectés sur de

grandes longueurs de câbles, la gaine est d’abord remplie de la

solution inhibitrice, avant réinjection classique par un coulis de

précontrainte.

Retours d’expérience

Le procédé a été appliqué pour la première fois en 1994 à

titre expérimental sur une travée du viaduc de Lultzhausen

Le procédé a ensuite été validé par le Centre Scientifique

de la Construction (CSTC) en Belgique

Il fait l’objet d’une communications détaillées dans le

bulletin du SETRA n°59 de novembre 2008.

Application du procédé:

Viaduc de Courrière autoroute des Ardennes

Viaduc à Courcelles autoroute de Wallonie

VIPP 118 autoroute A7

VIPP 211 autoroute A7

Viaduc de Roberval autoroute A1

Viaduc de LULTZHAUSEN

Le viaduc est composé de poutres précontraintes

type VIPP composées de 11 câbles de précontrainte

de 12 fils de 7 mm

Ce viaduc a été démoli début 2012. On a procédé à

une véritable « autopsie » de ces poutres

Viaduc de LULTZHAUSEN

Nombreuses fissures le long des câbles

Exsudation calcaires le long des câbles avec

passage d’eau

Injection mal remplie ou absence d’injection

Corrosion parfois avancée

sans rupture de fils

Viaduc de LULTZHAUSEN

Observations réalisées sur site après démolition en 2012

Absence de reprise de corrosion des aciers de précontrainte

La réinjection au coulis de ciment microfin est excellente.

La qualité de la réinjection est attestée par la similitude du

ré-ancrage des fils en zone de coulis ancien

L’action de l’inhibiteur n’a en rien altéré l’adhérence entre les

aciers de précontrainte et les coulis anciens

Viaduc de LULTZHAUSEN

Observations sur carottes après démolition en 2012

Viaduc de LULTZHAUSEN

Comparaison

• La comparaison des câbles traités (longitudinaux) et des

câbles non traités (transversaux), démontre l’efficacité

de l’action de l’inhibiteur et la durabilité du procédé.

• La teneur en inhibiteur est mesurée par méthode

colorimétrique. Après vingt ans, il reste une quantité

importante d’inhibiteur encore disponible

Câbles

longitudinaux

traités

Câbles

transversaux

non traités

Traitement d’ouvrage VIPP

pour ASF

VIPP 211 sur A7N

VIPP 118 sur A7

VIPP 211 - Mise en œuvre du procédé procédé

Foreva® Ultrasons

18

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VIPP 211 - LES TRAVAUX

• Traitement des abouts de câbles de précontrainte existante

Prélèvement de coulis et test du taux de pollution aux

chlorures

Mise en place d’évents d’injection

Imprégnation du coulis à l’inhibiteur de corrosion

Ré-injection au micro coulis

Quelques chiffres:

Réalisation de 2000 prélèvements et tests

chlorures

Mise en place de 3000 évents d’injection

Traitement de 900 abouts de câble sur 2 m

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