Prévoir les effets du temps sur les constructions en béton pour pouvoir réaliser des travaux plus réguliers et veiller au bon état d’une construction, quelle qu’elle soit (résidentielle ou industrielle). Telle est la vocation du dispositif de surveillance de Bouygues Travaux Publics – filiale de Bouygues Construction. Le principe ? Positionner dans le béton, à différentes profondeurs, de petites lamelles métalliques qui vont se corroder au fur et à mesure de l’avancée des agents agressifs. « Ces lamelles ont les mêmes propriétés que les armatures de béton armé. Elles vont donc réagir de la même manière aux attaques » explique Christian Cremona, Directeur Technique Ouvrage d’Art et Directeur de la R&D Matériaux et Structures chez Bouygues Construction.
Objectif : estimer le délai restant avant la corrosion
Selon la structure, le nombre de centimètres entre l’armature et la « peau » du béton varie. « En mettant une lamelle tous les centimètres (photo n°1), on peut définir jusqu’où les agents agressifs ont pénétré le béton et par conséquent, estimer le temps restant avant que l’armature entame à son tour sa phase de corrosion. Cette connaissance offre la possibilité de prévoir des stratégies de rénovation puis de les entreprendre sans urgence et en minimisant les risques de dégradations excessives. » Une fois les travaux réalisés, l’installation de nouvelles lames métalliques permet de suivre la résistance des travaux entrepris. « C’est un excellent moyen pour rassurer les maîtres d’ouvrages quant à la durabilité de leurs ouvrages », souligne Christian Cremona.
Lamelles installées devant armature
Un dispositif simple, fiable et durable
« En pratique, le béton est chauffé par induction magnétique. La chaleur produite va stimuler les électrons libres de ces lamelles. Une fois en mouvement, ces électrons vont à leur tour chauffer ces dernières. Il suffit alors de les observer à l’aide d’une caméra thermique pour diagnostiquer, en fonction de leur luminosité et de leur retour à l’équilibre thermique, le degré de corrosion. Contrairement à des capteurs sans fil, les lamelles ne nécessitent aucun entretien puisqu’elles n’ont pas d’élément électronique. Tant que la lamelle n’est pas corrodée, elle conserve son usage ! » précise le Directeur Technique Ouvrage d’Art et Directeur de la R&D Matériaux et Structures chez Bouygues Construction. Un système rapide, pratique, mais aussi économique ! « Seuls le chauffage par induction et la caméra thermique représentent un coût à l’achat. Or, ce sont des outils qui peuvent servir à d’autres usages et sur d’autres ouvrages. »
Un dispositif avantageux pour le neuf et l’ancien
Depuis 2016, ce dispositif de lamelles métalliques dites « orphelines » est déployé dans le cadre d’un programme de recherche de grande ampleur réalisé en partenariat avec le Cercle des Partenaires du Patrimoine. Il a entre autres été intégré lors du projet de réhabilitation du palais Iéna – bâtiment construit en 1937 par l’architecte Auguste Perret dans le 16e arrondissement de Paris (photo n°2).
LNG de Dunkerque
« Les lamelles ont été positionnées au niveau des parties réparées. Elles permettent ainsi de vérifier le nouveau rythme de vieillissement de la structure et de prévoir, si besoin, d’autres travaux complémentaires pour améliorer la durabilité de l’édifice » explique Christian Cremona.
Les lamelles métalliques ont également pris place lors de la construction des réservoirs de gaz de Dunkerque (photo n°3). « Dans le neuf, il suffit de positionner les lamelles avant le coulage du béton. Le coût pour les clients est minime et les avantages nombreux. C’est pourquoi nous allons dorénavant proposer l’installation de ce dispositif pour toutes nos constructions en béton. Nous pourrons ainsi suivre avec précision leur vieillissement qui dépend notamment de leur exposition. »
Palais d’Iena
Jeu de briques
Snake
Pacman
Bubble