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Réf. : C7100 V1 Date de publication : 10 novembre 2010 Date de dernière validation : 20 janvier 2015 Pathologie, diagnostic, prévention et maintenance des structures Cet article est issu de : Génie industriel | Maintenance par Michel LOR Résumé L'étude des pathologies en construction consiste en l'analyse des processus susceptibles d'entraîner des sinistres ou des désordres dans le domaine du bâtiment. Une telle étude est indispensable pour prévenir les dégâts et maintenir l'état du bâtiment voire réhabiliter les structures en cas de défaillances. Elle se doit de reposer sur un diagnostic précis des ouvrages. Elle peut concerner aussi bien les matériaux comme le bois, le béton ou la pierre, que les éléments de l'ouvrage (planchers, murs, charpentes...). Cet article rassemble de manière synthétique et exhaustive les pathologies relatives aux matériaux et structures de bâtiments. Il évoque également le diagnostic, les causes, la prévention et la réparation, sous forme de généralités, de rappels succincts ou de compléments aux articles existants. Abstract The study of pathologies in construction consists in analyzing the processes that are likely to lead to accidents or disruptions in the building sector. Such a study is essential in order to avoid damage and maintain the state of the building or even rehabilitate the structures in the event of failure. It must be based upon an accurate diagnosis of the works. It can concern materials such as wood, concrete or stone as well as the elements constitutive of the work (floors, walls, frames, etc.). This article presents a synthetic and exhaustive review of the pathologies related to the materials and structures of buildings. It also mentions generalities, brief reminders or additions to existing articles concerning diagnosis, causes, prevention and repairs. Pour toute question : Service Relation clientèle Techniques de l’Ingénieur Immeuble Pleyad 1 39, boulevard Ornano 93288 Saint-Denis Cedex Document téléchargé le : 27/10/2022 Pour le compte : 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Par mail : infos.clients@teching.com Par téléphone : 00 33 (0)1 53 35 20 20 © Techniques de l'Ingénieur | tous droits réservés Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Pathologie, diagnostic, prévention et maintenance des structures par Michel LOR Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ex ingénieur RATP (spécialité Bâtiment) tiwekacontentpdf_c7100 v1 1. 1.1 1.2 Méthodologie ................................................................................... Analogie avec la médecine ................................................................ Liste utilisée dans la profession ........................................................ 2. 2.1 2.2 2.3 Pathologie et diagnostic ............................................................... Quelques définitions .......................................................................... Bref rappel historique ........................................................................ Diagnostic ........................................................................................... — — — — 3 3 3 3 3. 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 Matériaux de construction............................................................ Situation ............................................................................................. Bois ..................................................................................................... Matériau métallique ........................................................................... Béton et béton armé .......................................................................... Maçonneries en pierre ....................................................................... Maçonneries ....................................................................................... — — — — — — — 4 4 4 6 8 13 14 4. 4.1 4.2 4.3 4.4 Structures de bâtiments................................................................ Avertissement ..................................................................................... Murs .................................................................................................... Planchers ............................................................................................ Charpentes ......................................................................................... — — — — — 14 14 14 15 17 5. 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 Ouvrages en contact avec le sol .................................................. Pathologies, causes et diagnostic ..................................................... Pathologies liées au type de fondation ............................................. Risque du sol ...................................................................................... Cas de la sècheresse .......................................................................... Prévention des désordres en fondations........................................... Remèdes aux problèmes de fondations ............................................ — — — — — — — 18 18 18 18 19 20 20 Pour en savoir plus.................................................................................. C 7 100 – 2 — 2 — 2 Doc. C 7 100 D epuis de nombreuses années, la pathologie dans le bâtiment a suscité de l’intérêt, permettant ainsi de mieux construire avec la mise en place de recommandations, puis de normes définitives. Le traitement de sinistres, seuls, ou par familles, aura permis de tirer des conclusions, et ainsi d’éviter que ceux-ci ne se reproduisent. Ne dit-on pas : « on réussit d’échec en échec ! ». Il existe déjà dans la collection des TI beaucoup d’articles spécifiques traitant le sujet, quelquefois dans le détail. Des auteurs très expérimentés et experts auront déjà, mieux que nous ne pourrions le faire, évoqué et traité le sujet. Un lien avec leur article sera indiqué ; de même, nous renverrons le lecteur sur d’autres parties de la collection plus spécialisées. Notre propos, en temps que généraliste, consistera donc à résumer, ou à rassembler, de manière synthétique et exhaustive toutes les pathologies relatives aux matériaux et structures de bâtiments. Dans le même temps, le diagnostic, les causes, la prévention et la réparation seront évoqués sous forme de généralités, de rappels succincts ou de compléments aux articles existants. L’exercice n’est pas simple, mais nous vous proposons une démarche basée sur un retour d’expérience (30 années de maintenance de bâtiments dans le patrimoine RATP) ! Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 1 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– tiwekacontentpdf_c7100 v1 Une première partie traitera des matériaux de construction, suivie d’une deuxième qui sera consacrée aux structures de bâtiments. Enfin, nous aborderons, en annexe, tout ce qui concerne les fondations et les structures en contact avec le sol. Rappelons que : « les travaux de réhabilitation des immeubles anciens concernent une gamme très vaste de « mises à niveau », ceux-ci pouvant aller du simple remplacement des canalisations et de tous les appareils sanitaires vétustes, à la restructuration complète d’un bâtiment, avec conservation des façades ». & Pathologie d’un matériau, d’une structure, etc. 1. Méthodologie Étude des maladies : – description ; – manifestation ; – causes. 1.1 Analogie avec la médecine Tout d’abord, il faut remarquer que la démarche de l’expert en bâtiment est proche de celle du médecin dans la terminologie employée. La figure 1, extraite des annales de l’ITBTP, l’illustre bien. 1.2 Liste utilisée dans la profession Définition : science objective et systématique des maladies en vue d’en trouver le traitement. Elle formule les lois, désigne la terminologie, identifie et classe les causes, Retrace le processus, énumère les symptômes. C’est l’établissement d’un dictionnaire des maladies. Afin d’être cohérent, et pour une meilleure compréhension du lecteur, nous adopterons la démarche indiquée ci-dessous. Objet : cette liste nous permettra, dans chaque cas, de rester en cohérence tout au long de l’article (avec à l’esprit une notion de réhabilitation). ANALOGIE MAINTENANCE DÉMARCHE MÉDICALE Humilité MÉDECIN EXPERT (spécialiste) SYMPTOMATOLOGIE AUSCULTATION ÉTIOLOGIE (science des causes) DIAGNOSTIC TRAITEMENT THÉRAPEUTIQUE À renforcer À réparer MALADE Remède efficace Soins efficaces Choix du produit Choix du médicament Rechute BÂTIMENT ERREUR mal soigné Aggravation de la maladie Désordres S P É C I A L I S T E ? C A R N E T D E S A N T É & Apparition de désordres, sinistres, problèmes et maladie L’établissement d’un diagnostic passe par les étapes suivantes : – auscultation ; – identification et étude des causes (étiologie) ; – utilisation, éventuellement, d’un retour d’expérience ; – enquête (témoignages, recherche) ; – Comparaison avec la pathologie existante ; – Certitude (ou non)sur la maladie ? Æ Établir une nouvelle pathologie. & Solutions envisagées Dans le but d’empêcher un nouveau désordre Remèdes ou traitement (curatif) (thérapeutique) Æ Soigner et guérir (Intervention directe sur le malade) Prévention (traitement préventif) Æ Éviter que cela se reproduise en anticipant (Règlement, entretien, nouveau dispositif, etc.) Quelquefois plus graves Bien souvent : réactions secondaires & Références, bibliographie et Normes (Ces éléments seront tous regroupés en fin d’article) ET LA CONSOLIDATION DU MALADE ! CELA NE REND PAS LE NEUF Figure 1 – Analogie « médecin-expert » (source ITBTP) C 7 100 – 2 Ce synoptique sert de guide. Ainsi, chaque sujet (matériau, structure, couverture, etc.) sera traité, suivant cette démarche. Cela permettra d’être le plus exhaustif possible. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES 2. Pathologie et diagnostic Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 2.1 Quelques définitions tiwekacontentpdf_c7100 v1 Depuis plusieurs décennies, face à l’accroissement des coûts engendrés par les « sinistres » (accidents du travail, effondrements d’ouvrages, désordres de toute nature,…) tous ceux qui participent à l’acte de construire sont sensibilisés de plus en plus aux notions de « prévention » et de « pathologie ». Le choix des mots dans une telle sensibilisation est important ; aussi est-il nécessaire d’en préciser le sens au début de cet article. & Un « sinistre » est, d’après le dictionnaire, un fait dommageable pour soi-même ou pour autrui, de nature à mettre en jeu la garantie d’un assureur. Ce terme, juste dans le cas d’accidents corporels, paraı̂t exagéré dans la plupart de ses applications. Nous serions tentés de le remplacer par « désordres », d’autant que les plus grands effondrements deviennent heureusement rares (à l’exception de ces dernières années !), alors que les petits incidents se multiplient. & Afin d’éviter ces désordres, ces accidents, ces maladies, il faut prendre un ensemble de mesures : c’est le rôle de la « prévention ». Mais pour atteindre cet objectif, la connaissance du processus entraı̂nant les sinistres ou les désordres est essentielle. C’est la raison d’être de la « pathologie » (pathos = souffrance, logos = sciences) qui est, nous cite le dictionnaire « la science des causes et des symptômes des maladies ». & Soit, en détaillant : – « science » Æ ensemble organisé des connaissances relatives à certaines catégories de faits ou de phénomènes ; – « des causes » Æ ce qui fait qu’une chose existe ; origine ; – « et des symptômes » Æ phénomène qui révèle un trouble fonctionnel ou une lésion ; – « des maladies » Æ altération dans la santé, dans l’équilibre, des êtres vivants. Il y aura donc « maladie » à chaque fois qu’une construction ne répondra pas aux attentes des utilisateurs. & En guise de conclusion, l’utilisation des termes tels que « pathologie » et « maladies » fait venir à l’esprit une question : n’est-il pas curieux de considérer une construction comme un être vivant ? Sans aller jusque là, il faut reconnaı̂tre qu’un bâtiment n’est pas une chose inerte : – il remue, se dilate, se fissure ; – il respire : la vapeur d’eau diffuse à travers ses parois ; – il a de la « mémoire » : une mauvaise manipulation d’une structure lors de la fabrication (béton jeune) peut laisser des « stigmates » de fissures ; – il passe par les mêmes étapes qu’un être vivant : de la conception, puis de l’utilisation, à la destruction ; – la construction naı̂t, vit et meurt. Il faut donc être vigilant à tous les stades de son élaboration et de sa vie. Ainsi, n’oublions pas cet axiome latin « Non nisi parendo vincitur » que le philosophe Francis BACON (1561-1626) applique à la nature : « Pour faire servir la nature aux besoins de l’homme, il faut obéir à ses lois ». 2.2 Bref rappel historique Cette notion de « pathologie des structures » n’est pas nouvelle et demeure très ancienne. Les sinistres d’antan permettaient (si l’on peut dire !) de corriger les dites « règles de l’art, recommandations professionnelles ou les règlements techniques du moment… ». Le progrès ne pouvant exister que s’il y a des risques mais « risques calculés et bien maı̂trisés ». Elle a surtout pris son essor dans les années 1960 suite à des analyses de sinistres (Bureau Veritas). De nombreux ouvrages concernés par cette nouvelle discipline ont paru : pathologie des fondations, du béton armé, des façades,… Des textes officiels de prévention (DTU, règlements…) ont suivi jusqu’à nos jours et pourtant, certaines pathologies sont plus nombreuses aujourd’hui qu’hier. On évoque même la notion d’une pathologie qui découlerait de certains règlements nouveaux. Comme nous l’avons vu au début de cet article, une analogie est souvent exprimée entre la notion de démarche médicale et celle de maintenance. La connaissance de la pathologie permet d’établir un diagnostic qui conduira inéluctablement vers l’esquisse d’une solution de réparation, de renforcement ou simplement la mise en place de remèdes préventifs. 2.3 Diagnostic 2.3.1 Selon le dictionnaire encyclopédique & C’est l’acte par lequel le médecin distingue une maladie par la connaissance qu’il a des signes propres à cette maladie. Le médecin groupant les symptômes morbides que présente le malade, les rattache à une maladie ayant sa place dans le cadre nosologique. Il comporte deux parties : – le diagnostic positif qui réunit tous les éléments correspondants en vue de ranger une maladie dans un cadre défini ; – le diagnostic différentiel qui étudie tous les éléments discordants permettant de séparer une maladie des autres affections avec lesquelles elle pourrait être confondue. & Recherche des causes du mauvais fonctionnement d’un appareil. Le diagnostic s’opère en général en deux étapes : – le pré-diagnostic prend place au début de l’opération, au moment des études de faisabilité. Il doit permettre de dépister les problèmes majeurs que peuvent poser les structures. L’expérience et la compétence de l’intervenant sont déterminantes pour son efficacité, d’autant plus qu’il soit spécialiste ; – le diagnostic approfondi s’effectue une fois l’opération engagée. Il consiste à rassembler toutes les données techniques nécessaires pour l’établissement du projet ; il peut nécessiter un dégarnissage total, ou partiel, d’éléments de structure afin d’effectuer des sondages spécifiques et pertinents. Tout diagnostic nécessite un moment d’auscultation et d’enquête préalable sur la situation sinistrée qui peut être liée à des causes étrangères (environnement, main de l’homme…). 2.3.2 Sous l’angle de la réglementation La norme NFX 60-10 (concepts et définition des activités de maintenance) définit le diagnostic comme : « L’identification de la (ou des) cause(s) probable(s) de la défaillance ou de l’évolution d’un ou plusieurs paramètres significatifs de dégradation à l’aide d’un raisonnement logique fondé sur un ensemble d’information (inspection, contrôle, test) ». & En adoptant ces données aux problèmes posés par la réhabilitation, on peut affirmer que le diagnostic est une mission qui se fixe trois objectifs successifs : – constat de situation (parfois appelé « description », « reconnaissance » ou « identification ») ; – comparaison de l’état constaté par rapport à un état de référence (état à neuf, ou état de conformité à un règlement) parfois appelé « bilan » ; – évaluation de l’écart (causes, gravité et risque). La première et dernière étape formalise les potentialités. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 3 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– & Application aux matériaux Quelques exemples de symptômes constatés pour des matériaux : – bois : présence de petites vrillettes, de mérule,… ; – béton armé : détection d’épaufrures d’acali-réaction ; – construction métallique : corrosion électrochimique, bactérienne,… Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 & Application aux structures tiwekacontentpdf_c7100 v1 Constat fait sur des structures plancher de type bois : problèmes mécaniques, de surcharges excessives, d’humidité, de présence d’insectes (avec renvoi vers le matériau bois vu précédemment). 2.3.3 Diagnostic en réhabilitation Même si la démarche générale reste la même, il existe de nombreuses méthodes de diagnostic de structures. Dans le cadre de cette étude, nous nous limiterons à des généralités en ne retenant que ce qui est fondamental et incontournable. Celle pratiquée par la Socotec depuis des années peut être prise comme référence dans ce domaine. Elle définit différents niveaux d’analyse, selon qu’il s’agisse de mesures à prendre, d’audit, d’avis technique, ou encore de diagnostic conseil. Un cahier des charges d’une mission de diagnostic est établi suivant : – l’étendue des ouvrages concernés ; – le domaine d’intervention ; – les objectifs attendus ; – ou encore le référentiel s’il existe. Des modalités d’intervention sont enfin arrêtées. Il est important de préciser que les exigences européennes en date du 21 décembre 1988, relatives aux produits de construction, doivent être appliquées à l’ouvrage réalisé. 2.3.3.1 Rappel des six exigences européennes Il s’agit de : – résistance mécanique et stabilité ; – sécurité en cas d’incendie ; – l’hygiène, santé et environnement ; – sécurité d’utilisation ; – protection contre le bruit ; – l’économie d’énergie et isolation thermique. 2.3.3.2 Exemple de méthode utilisée La méthode dite de « Monsieur Charrue » permet de diagnostiquer la structure d’un bâtiment [1]. & Elle comporte 4 étapes successives : – reconnaissance de l’édifice (relevé de l’existant) ; – analyse théorique des structures (on le recalcule en le considérant neuf) ; – évaluation de la capacité portante des composants et de la structure après l’analyse clinique (relevé pathologique) ; – prise en compte, éventuelle, des modifications du projet et des exigences européennes (exemple : la nouvelle réglementation thermique, ou l’incendie). & La démarche est un peu différente pour ce qui concerne un diagnostic sur ouvrages présentant des désordres. Dans ce cas précis, il conviendra de documenter les désordres ou les dégradations, de les décrire (listes, photos, appareillages,…). Si possible, on examinera les circonstances, les causes et l’origine de l’apparition des désordres. & Un examen détaillé de l’ouvrage est indispensable avec une recherche probable de définition du scénario du désordre. Il s’agira d’apporter les commentaires suivants : – capacité de l’ouvrage à remplir son rôle vis-à-vis de sa destination ; C 7 100 – 4 – caractère de gravité du désordre ; – possibilité de réapparition du phénomène. L’essentiel, bien sûr, sera de choisir la stratégie la mieux adaptée à stopper la ou les cause(s) (y compris secondaire(s)) responsable(s) des désordres, ou entraı̂nant le mauvais fonctionnement de l’ouvrage. Au final, il faudra reconstituer le bâtiment, soit en le réparant, soit en le renforçant. 2.3.3.3 Conclusion Les règles de base pour effectuer un bon diagnostic consistent à : – aller du général vers le particulier, par étapes ; – étudier le malade, plutôt que la maladie ; – poser les problèmes avant de choir les solutions. 3. Matériaux de construction 3.1 Situation Dans le domaine des structures de bâtiments, le matériau constructif est à l’origine d’une pathologie très conséquente de responsabilités. Néanmoins, on peut dire aujourd’hui qu’elle tend à disparaı̂tre, du moins à changer de forme. Par exemple, s’agissant du béton armé, c’est la « chimie du matériau béton » qui a pris le pas, engendrant de nouvelles maladies qui se révèlent depuis quelques années. Des articles de fond, dans la collection des TI réalisés par des spécialistes, traitent déjà de ce sujet : « le bois, la pierre, les maçonneries, la construction métallique, le béton armé et le béton précontraint… ». Dans le cadre de cet article, nous reprendrons la pathologie – cause des désordres – de chaque matériau en effectuant un court résumé et en renvoyant le lecteur vers l’article de fond en référence dans la collection. Par contre, on essaiera de compléter, si faire se peut, en introduisant des réflexions de « retour d’expérience », voire en évoquant les nouvelles pathologies. Puis, nous aborderons le sujet sous l’angle du diagnostic, des solutions envisageables, et de la prévention qui en a suivi. 3.2 Bois 3.2.1 Pathologie du bois Dans ce domaine, de nombreux articles (dont certains très spécialisés et de fond) ont déjà été publiés ([C 925], [C 926] et [C 2 450]). Aussi, conviendra-t-il de rester modeste et d’éviter toute redondance. Un bref résumé, en guise de rappel, permettra au lecteur de suivre le sujet abordé sans obligation de se reporter aux articles cités. 3.2.1.1 Champignons Dans le bâti ancien, bon nombre d’ouvrages en bois subissent l’attaque de prédateurs que sont les champignons et les insectes xylophages, dès lors que l’humidité, sous forme de vapeur d’eau, est bloquée dans le bâti. Deux types de champignons s’en prennent au bois. Les premiers, dits de « coloration » ne nuisent pas à la structure de l’ouvrage : ils n’agissent que sur l’aubier en superficiel. La seconde famille rassemble les champignons lignivores qui, comme le nom l’indique, détruisent le squelette du bois. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 La forme d’attaque prend trois formes essentielles : – la pourriture cubique (bois en forme de braises), la plus courante, causée par la mérule ou « champignon des maisons » ; – la pourriture molle, caractéristique des bois gorgés d’eau ; – la pourriture fibreuse, qui attaque le bois en contact avec l’eau. tiwekacontentpdf_c7100 v1 Ce sont les conditions d’environnement (humidité, température, lumière et revêtements…) et l’essence considérée (résineux, feuillus) qui sont déterminantes dans la vitesse et le degré d’altération du bois. L’identification de ces attaques est essentiellement visuelle (figures 2 et 3), voire olfactive pour la mérule (qui attire, par la suite, la grosse vrillette pour pondre). 3.2.1.2 Insectes Les attaques par les insectes peuvent être le fait de larves ou d’insectes parfaits (figure 3). & Les plus répandus sont les capricornes. C’est la larve qui est xylophage et peut vivre plusieurs années à détruire le bois, alors que l’insecte lui-même reste inoffensif. & Quant aux termites (insectes sociaux), ce sont les seuls insectes parfaits xylophages qui, hier, ne sévissaient que dans le sud de la France. Aujourd’hui, ces derniers prolifèrent en atteignant, de manière « suspecte », la région parisienne. Ceux de la famille de Saintonge et d’Aquitaine (attirés par les résineux) sont, de loin, les plus destructeurs. Généralement dans le sol, ils attaquent les structures du bâtiment en remontant du sous-sol vers les étages supérieurs abrités de la lumière par des cordonnets lors de passages difficiles. Parfois, ils colonisent dans les combles en période d’essaimage (au printemps) : des individus ailés et noirs sortent pour aller se reproduire hors la termitière. Ne faisant jamais de trous de sortie, les termites ne sont détectables que par la présence de cordonnets (quand ils existent), par sondages ou chocs. Très souvent, une fois repérés, il est souvent trop tard d’intervenir pour « sauver » la poutre qui nécessite son renforcement et, dans tous les cas, de gros travaux. On confond très souvent les termites et les fourmis. Contrairement aux fourmis, les termites déprédateurs du bois se déplacent rarement à la surface du sol ou du bois, et on observe une différence très nette en ce qui concerne le processus de développement et le comportement. Voilà, résumé en quelques mots, l’essentiel de la pathologie du matériau bois. Pour plus de renseignements se reporter aux textes de fond cités au début de ce chapitre. 3.2.2 Causes biologiques des désordres 3.2.2.1 Champignons et conséquence : la pourriture L’apparition de champignons est favorisée par : – les infiltrations d’eau par la défectuosité des couvertures, en surface courante (tuiles qui bougent, ardoises cassées, mousse…), aux faı̂tages, arêtiers et noues, au pourtour des châssis, souches et tuyaux de ventilation, etc. ; – la condensation, humidité fréquente de l’air, ventilation insuffisante du comble ; – l’emploi de bois insuffisamment résistants, ou peu traités ; – les infiltrations et mouillages répétés en pied de charpente, aux sablières au droit des chêneaux, des gouttières, ou encore les effets de la neige tassée. 3.2.2.2 Attaques d’insectes Sont à proscrire les emplois de bois : – insuffisamment résistants, en l’absence de traitements préventifs adaptés ; – contenant des substances nutritives pour certains insectes (aubier, abattage en période de sève montante) ou prédigérés par des champignons. 3.2.3 Manifestation Pour l’identification des signes extérieurs qui marquent la présence des prédateurs du bois, nous conseillons le lecteur de se reporter aux articles cités dans la partie « Pour en savoir plus ». Enfin, le Centre technique du bois et de l’aménagement (CTBA) est source d’experts et de documentation dans ce domaine. 3.2.4 Diagnostic Figure 2 – Fissure d’une poutre en bois C’est une opération très courante, aujourd’hui, du fait des dernières lois relatives à la vente de son bien par un propriétaire qui doit effectuer la déclaration des infestations, notamment des termites. Préalablement au diagnostic proprement dit, il est généralement utile de déterminer la nature du bois : résineux ou feuillus. & Le diagnostic des attaques biologiques par les champignons et autres agents (bleuissement, par exemple) est plus simple et les mesures préventives commencent toutes par la recherche d’un assèchement des bois qui inactive déjà les champignons, mis à part le cas de la mérule qui peut transporter son eau par des sortes de racines : les rhizomorphes. Figure 3 – Détection visuelle de la présence de vrillettes & La présence de ces champignons peut se signaler par les indices suivants : – son creux en frappant le bois ; – coloration anormale du bois ; – perte de structure dans le cas de pourriture ; – odeur caractéristique ; – présence d’insectes associés aux champignons. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 5 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Celui des attaques biologiques par les insectes est particulièrement délicat pour apprécier l’étendue des dégâts, le choix entre les modes de traitement des bois encore résistants et le remplacement des bois trop affaiblis mécaniquement par les bois neufs traités. tiwekacontentpdf_c7100 v1 & L’identification des insectes xylophages est reconnue en présence : – d’orifices d’émergence de forme et/ou de diamètre spécifiques ; – de vermoulure se présentant en tas ou en coulures ; – de larves ou d’insectes ; – des bruits ou grignotements parfois audibles dans le silence. & Le CTBA a publié dans sa documentation (voir Pour en savoir plus) une série de schémas arborescents qui permettent, en prédiagnostic et sans être spécialiste, d’identifier l’agent destructeur. Concernant les termites, on trouvera les indications dans le [C 926], sachant que ces insectes sociaux ont besoin d’humidité et fuient la lumière. Par ailleurs, les plus répandus arrivent par le sol et créent des petits tunnels (cordonnets) qui se voient de l’extérieur. De même, les experts du CTBA (Centre technique du bois et de l’ameublement) et, dans les cas les plus simples, les entreprises avec l’agrément du CTBA sont compétentes pour ce diagnostic biologique et conseiller des mesures préventives et curatives adaptées. & La détermination des agents de pourriture ou des insectes xylophages se fait suivant une méthodologie, et en particulier, des moyens d’investigation simple que l’on peut décrire, à titre d’exemple, comme ci-dessous : & S’agissant du matériel à utiliser, l’équipement de base pour un diagnostic peut comprendre : – un nécessaire pour noter les observations faites sur les lieux ; – une lampe électrique avec des piles de rechange ; – un instrument pointu de type couteau, poinçon, pointe carrée, etc. ; – une hachette permettant de faire des sondages qualitatifs et quantitatifs ; – un marteau (pour sonder – cas de pourritures) et un ciseau à bois pour prélever des échantillons ; – une perceuse sans fil (sondage des encastrements) ; – des instruments de levier (soulèvement de lames de parquet) pour un examen plus approfondi ; – un humidimètre qui permet de contrôler l’humidité des bois ou des murs dans lesquels ils sont encastrés (ne pas oublier les piles de rechange) ; – une échelle ou un escabeau ; – des jumelles qui sont très utiles dans les immeubles de grande hauteur pour observer les bois difficilement accessibles comme les débordes (queues de vache) ; – une loupe pour pratiquer un examen préalable des détails anatomiques du bois ou de petits parasites. Un contrôle plus approfondi pourra avoir lieu en laboratoire ; – un miroir fixé au bout d’une longue tige ou, mieux, un endoscope pour vérifier l’aspect des bois difficilement accessibles ; – une combinaison pour préserver ses vêtements, ainsi que des gants ; – un appareil électronique de détection d’insectes par enregistrement d’ondes acoustiques qui devrait être commercialisé dans les prochaines années. En vue d’un rapport détaillé des observations, il est recommandé de se munir également : – d’une boussole pour situer l’orientation du bâtiment ; – d’un appareil photographique (si possible numérique) ; – d’un petit pinceau, de pinces, de petits tubes d’étiquettes, d’enveloppes ou de petits sacs plastiques pour d’éventuels prélèvements ; – d’un décamètre à l’usage des professionnels du traitement pour l’établissement des devis. C 7 100 – 6 3.2.5 Comparaison avec la pathologie existante La plupart des prédateurs, dans les ouvrages en bois, existants en France, sont répertoriés et bien connus des spécialistes qui savent déterminer les signes extérieurs, leurs manifestations et les causes de leur présence. Néanmoins, d’autres insectes peuvent arriver dans les années à venir à la surprise des experts. Mais, la recherche et les techniques permettront de faire face rapidement au problème. Exemple On peut évoquer les fourmis d’Argentine qui commencent à envahir le sud de l’Europe en provoquant de sérieux désordres. 3.2.6 Solutions aux désordres Qu’il s’agisse de champignons ou d’insectes, le traitement est toujours long et coûteux et il nécessite une reconnaissance précise de chaque ouvrage porteur, ou non porteur, afin de recenser les parties à remplacer et celles à traiter. Avant tout traitement, il faut assainir les ouvrages. En second lieu, il est indispensable d’assécher le bois afin d’éliminer tout risque de réinfestation, même si le traitement est fonction du type d’attaque : c’est-à-dire ventiler pour assainir ! Le traitement proprement dit passe ensuite par l’élimination des bois ayant perdu leur résistance mécanique et la purge des parties vermoulues afin de faciliter la pénétration des produits. Tous les bois infectés et déposés doivent être brûlés et remplacés par du bois traité et sec. 3.2.7 Prévention Aujourd’hui, la réglementation prévoit des classes de risque (Norme EN 335) qui tiennent compte de l’humidité du bois, des possibilités d’apparition d’agents biologiques en fonction des travaux d’utilisation du bois. De plus, la norme EN 350-2 donne la durabilité des essences commerciales les plus courantes et leurs niveaux d’imprégnabilité. D’autres niveaux sont établis, pour le bois parfait vis-à-vis des champignons, des insectes coléoptères à larve xylophage et des termites. Enfin, la norme EN 460 est un guide d’exigence de durabilité du bois pour son utilisation selon les classes de risque. On se reportera à l’article [C 926] pour plus de renseignements. Pour conclure, nous voyons que la profession s’est munie de moyens très efficaces. On évoque de nouveaux traitements qui viendraient se substituer à la partie attaquable du bois par les insectes, en rendant ainsi le bois durablement inattaquable de quelque manière que ce soit. 3.3 Matériau métallique Notre propos concerne la construction métallique : la corrosion est la principale pathologie. Nous nous bornerons à une généralité, fruit du retour d’expérience, sachant qu’un article de fond, [C 2 505] traite du sujet. 3.3.1 Corrosion La corrosion désigne l’altération d’un objet manufacturé dans l’environnement. L’acier aujourd’hui (le fer au XIXe siècle) entre dans les constructions métalliques sous des formes différentes qui ne seront pas protégées de la même façon suivant leur destination. Il tend à se dégrader superficiellement lorsqu’il est soumis à des milieux corrosifs, atmosphères humides, eaux et sols. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES C’est pour cette raison qu’il est nécessaire que le métal soit protégé dans la plupart des cas. Nous nous limiterons ici à résumer la théorie et les moyens de protection, et conseillons aux lecteurs de consulter les organismes et la littérature spécialisés, notamment dans la collection TI (Base documentaire « Corrosion-Vieillissement »). 3.3.1.1 Pathologie – corrosion bactérienne ou bio-chimique. Ces micro-organismes ont une machinerie très complexe, constituée de catalyseurs protéiques (les enzymes). Ils sont capables d’assurer, dans certaines conditions de milieu, un grand nombre de réactions chimiques oxydo-réductrices. Ces bactéries peuvent être aérobies, anaérobies, oxydantes ou réductrices et, ainsi, elles créent les mêmes effets corrosifs et destructeurs propres à la corrosion, de manière plus insidieuse. Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 & Nature de la corrosion tiwekacontentpdf_c7100 v1 Pour l’acier, la corrosion se traduit par la formation de rouille : c’est-à-dire que le métal a tendance à revenir à son état originel (figure 4). Ce produit, composé de sulfures, de carbonates, d’oxydes plus ou moins hydratés, ne se forme qu’en présence « d’oxygène et d’eau » apportés par le milieu ambiant, dans lequel se trouve le métal, à température ordinaire. Cette rouille occupe un volume beaucoup plus important que le fer, ou l’acier, dont elle est issue. On évoque souvent un gonflement de sept à huit fois le volume d’origine. La pathologie la plus courante est la perte de résistance progressive due à la transformation du fer et de l’acier en rouille, ce qui réduit la section résistante des éléments de l’ouvrage jusqu’au risque de ruine. & Divers types de corrosion Le phénomène de corrosion peut revêtir trois formes principales : – corrosion uniforme. Elle se manifeste en tous points de la surface du métal avec la même intensité et la même vitesse. Elle est due, le plus souvent, aux réactions chimiques du milieu sur la surface du métal. Elle a un effet auto-protecteur, mais provoque un abaissement des caractéristiques mécaniques de la pièce ; – corrosion par piqûres. C’est le cas le plus général, dû à l’hétérogénéité locale entraı̂nant la formation de piles ; – corrosion inter-granulaire ou inter-cristalline. Le matériau a l’apparence de la glace pilée à l’échelle macrographique (voir ciaprès la corrosion sous contrainte). & Processus de corrosion La rouille peut se former dans 10 % des cas, par : – corrosion chimique. En résumé, plus la pellicule d’oxyde qui se forme sera imperméable, plus la protection du métal sera importante et la corrosion aura tendance à se ralentir d’elle-même ; – corrosion sous contrainte ou par fatigue. Elle résulte de l’action conjuguée de l’environnement (milieu agressif) et/ou bien d’une contrainte mécanique excessive ou d’une sollicitation olygocyclique. C’est le risque de maladie classique des armatures de précontrainte ; Exemple La Thiobacillus qui forme, en présence d’air, dans les sols du H2SO4 (acide chlorhydrique) très redoutable agent de corrosion caractérisé par une odeur noséabonde. Dans 90 % des cas, elle se forme par corrosion électrochimique. Apparition de courants électriques (sans autres sources) entre des régions qui, dans un certain milieu, se trouvent portées à des potentiels différents. Contrairement au processus chimique, le produit de corrosion se développe à une certaine distance de la zone corrodée et ne peut pas protéger le métal. Ainsi, la nature du métal, sa constitution physique et chimique, variable d’un point à un autre, son hétérogénéité de surface (par exemple : présence de calamine) créent une multitude de zones électriques chargées positivement (anodes) ou négativement (cathodes), avec une différence de potentiel spécifique. Il suffit que de l’eau (pluie, condensations, rosée…) vienne s’interposer entre ces électrodes pour qu’un courant d’électrolyse se forme, et ce, d’autant plus fortement que l’eau sera plus chargée de sels dissous, c’est-à-dire, se montre plus conductrice. Nous sommes alors en présence d’un phénomène obéissant à la loi de Faraday, sur la dissolution anodique des métaux : l’anode (positive) se dégradant (piqûres, cratères) au profit de la cathode (négative) qui se charge du métal transporté. Ce dépôt de métal sur les zones cathodiques venant alimenter la formation de rouille, en s’oxydant au contact de l’oxygène de l’air. Il faut noter que tout cela se passe à l’échelle moléculaire et qu’il n’est pas besoin d’une grande quantité d’eau. Le sujet ne sera pas développé ici, mais, s’agissant du processus de corrosion le plus courant, il mérite cependant qu’on en rappelle les points majeurs. Pour avoir cette corrosion galvanique, trois conditions sont nécessaires : – métaux de nature différente (potentiel de dissolution différent) ; – présence d’un électrolyte, en général aqueux (exemple avec l’eau de mer) ; – continuité électrique entre les deux métaux (loi de Faraday). Et, bien sûr, la présence d’oxygène et d’eau. Plus généralement, pour simplifier et en résumé, lorsque l’on a : – deux métaux différents dans un même milieu ; – un métal dans deux milieux différents (hétérogènes). Il y a risque de corrosion ! Ce principe élémentaire permet, dans un premier temps, de soupçonner « grossièrement », mais avec pertinence, la présence d’un état de corrosion. Figure 4 – Exemple de corrosion électro-chimique Prenons, pour exemple, la notion de pile « Evans » (figure 5) ou pile d’aération différentielle, qui met en évidence une corrosion d’un métal à la jonction de deux milieux plus ou moins aérés (% d’oxygène différent), dont l’un joue le rôle de cathode et l’autre celui d’anode. Ainsi, la moindre goutte d’eau en contact avec de l’acier est plus oxygénée sur son pourtour qu’au droit du contact où s’amorce ainsi un processus de corrosion. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 7 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– & Vérification des épaisseurs de peinture de protection O2 L’essai de quadrillage Le plus simple, et en général suffisant, est réalisé au cutter par référence à la norme NFT 30038. Avec une lame neuve, on entaille, sans l’écraser, le feuil de peinture jusqu’au subjectile, tous les 1 ou 2 mm, selon l’épaisseur ou la fragilité du feuil. Ensuite, on colle sur la surface quadrillée un ruban adhésif, et on l’arrache par pelage. Une classification en six catégories est donnée par un tableau. Cathode Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 A tiwekacontentpdf_c7100 v1 Les trois premières catégories suffisent normalement dans les cas généraux. Il existe aujourd’hui un appareillage automatisé qui réalise ce genre d’essai. Rouille & Vérification de la préparation du subjectile Deux types d’essais sur place permettent d’apprécier l’état du fond avant application du primaire. B Anode Solution désaérée O2 O2 C A Fer G O2 Isolants Anode Méthode du PIG Ce petit appareil permet de réaliser une entaille du feuil jusqu’au subjectile avec une pente parfaitement calibrée. L’examen, avec le microscope éclairant dont l’appareil est équipé, permet l’observation et la mesure des épaisseurs des différentes couches. Méthode du ponçage au papier abrasif de carrossier Non destinée à la mesure des épaisseurs, sauf à posséder un comparateur de précision, cette méthode permet de faire apparaı̂tre les différentes couches et l’état du subjectile. On utilise un papier à grain 400 ou 600, et on ponce le feuil à l’eau, au voisinage des défauts, piqûres, cloques, amorces de corrosion, jusqu’à l’apparition du métal sain. Rappel : identification et étude des causes. L’analyse in situ est très généralement évidente, les principales causes étant liées à la corrosion électrochimique. O2 Cathode Fer Rouille 3.3.1.3 Prévention des désordres Il faut impérativement former, autour du métal à protéger, une double barrière : – la plus étanche possible à l’eau, ce qui déterminera le choix du liant du système de protection ; – la plus étanche possible à l’air, à l’oxygène et autres gaz, ce qui déterminera le choix du pigment. Figure 5 – Principe de la pile Evans Il n’est pas possible de développer ici la théorie complète, nous conseillons au lecteur de se reporter aux fascicules des TI spécialisés et dans le Pour en savoir plus. 3.3.1.2 Diagnostic de corrosion & Auscultation L’importance et la profondeur de la rouille sont appréciées par des sondages, des piquages locaux de toutes les zones suspectes, y compris sous une peinture qui semble bonne et dont l’apparence lisse donne confiance, car elle peut avoir été appliquée sur un métal dégradé rendu lisse par un enduit, et présenter aussi une trop faible adhérence pour durer longtemps. Dans tous les métaux ferreux neufs, la calamine, source de corrosion, devra être recherchée en vue d’être éliminée. Il existe un document qui permet d’apprécier qualitativement le degré d’enrouillement à partir d’une échelle constituée par une série de 10 clichés en noir et blanc. Cette échelle de référence est distribuée par l’ONHGPI (Office national d’homologation des garanties de peinture industrielle). Par ailleurs, elle permet aussi d’apprécier le degré de la protection antirouille de 10 à 1 (échelle inverse). En présence de désordres caractérisés par un effet de corrosion, il existe plusieurs méthodes pour évaluer le degré d’enrouillement, ou l’efficacité d’un système anticorrosion. Les principaux types de sondages sont décrits ci-dessous : C 7 100 – 8 Comment prévenir la corrosion ? La lutte contre la corrosion commence au bureau d’études, elle devrait figurer en tête de tous les standards internes à chaque entreprise, relatifs aux choix des matériaux de sa fabrication : cette notion est fondamentale. 3.4 Béton et béton armé Dans cet exposé, nous allons évoquer les problèmes surtout liés au comportement du matériau béton, armé ou non, subissant des agressions diverses inhérentes à son environnement, voire à sa composition ou à sa fabrication. En effet, c’est une nouvelle pathologie qui apparaı̂t depuis trente ans ; et il ne se passe pas d’années sans que d’autres maladies n’apparaissent, alors que les précédentes s’aggravent ! Il n’est nullement question d’être pessimiste, alarmiste, alors que la connaissance sur le matériau ne cesse de progresser, confortée avec des techniques de pointe (formulation des bétons, utilisation de l’informatique). Tout d’abord, la pathologie la plus courante, et cela depuis le début des constructions réalisées avec ce matériau, est la fissuration. On peut y associer, dans la même famille, les conséquences de la corrosion des armatures qui conduisent à la notion d’épaufrures. Cette dernière maladie a été traitée dans les articles suivants : [C 350] et [C 2 317]. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES Un bref rappel de synthèse permettra de rassembler l’essentiel pour plus d’approfondissement, nous demandons au lecteur de se rapporter aussi au Pour en savoir plus. Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 3.4.1 Avertissement tiwekacontentpdf_c7100 v1 En matière de réhabilitation des structures en béton armé, il convient de sensibiliser le lecteur. En effet, le début du « matériau composite » remonte à la deuxième moitié du 19e siècle sous l’appellation du « ciment armé ». Mais, c’est vers 1892 que le béton armé a pris son essor avec, entre autre, les procédés « Hennebique, Coignet et Considère » justifiés au niveau calcul par des théories diverses des Ponts et Chaussées et contrôlées par l’expérience. Il existe encore aujourd’hui des bâtiments de l’époque (Place Clichy à Paris) ! Les premières théories, notamment de M. Christophe, Ingénieur des Ponts et Chaussées, ne sont pas éloignées de celles qui étaient pratiquées avant le BAEL des années 1980, il s’agit en l’occurrence de la méthode dite : « aux contraintes admissibles » ; mais il est important de préciser que les matériaux utilisés (béton, armatures) et les dispositions constructives, ont beaucoup varié en un siècle avec la réglementation au moment de la construction. Si la première Circulaire du 20 octobre 1906 représente la référence de calcul, au cours des années, les constructions en béton armé ont connu bon nombre de modifications. Cet avertissement permet de sensibiliser le lecteur confronté à une réhabilitation d’un bâtiment ancien en béton armé. La première démarche consiste à « dater la construction », à se reporter au règlement de l’époque et à y associer une campagne d’essais de l’acier (traction, soudage,…), du béton (composition, scléromètre,…) et de relevés des dispositions des armatures (pachomètre, radiographies et radars, etc.). Au travers des temps, les ronds fers ou aciers utilisés étaient très différents de par leur forme ou leur capacité de résistance. La réhabilitation de ces bâtiments entraı̂ne inéluctablement un renforcement, ne serait-ce que du fait des exigences européennes en matière de calculs et de sécurité. Ainsi, les causes sont liées à la vie des matériaux dans leur milieu, à leurs mariages dans la construction, ou encore aux influences extérieures du sol et de l’environnement. En présence de fissurations, l’auscultation et la compréhension du phénomène sont déterminantes. Il existe de nos jours des instruments d’investigation très sophistiqués. Après une analyse visuelle expérimentée, on peut utiliser : – – – – les fissuromètres ; les méthodes radar ; le pachomètre ; les ultra-sons, etc. Associés à l’informatique « embarquée », les résultats sont aujourd’hui spectaculaires et permettent très vite d’intervenir sur la structure avec assurance. Enfin, pour ce qui concerne la réparation, les techniques diverses, mais surtout la normalisation (NF P 95-103), permettent d’obtenir l’obligation de résultats, tant décriée hier. Un article des Techniques de l’Ingénieur est prévu traiter ce sujet après publication de ce texte. Au niveau de la prévention, outre les logiciels de calculs et les Eurocodes, la nouvelle norme EN 206, relative au béton prêt à l’emploi, devrait garantir la sécurité cinquantenaire : c’est dire que demain les fissures devraient-être bien moins nombreuses qu’hier ! Cet adage n’apparaı̂t pas de nos jours être une vérité. De nouvelles pathologies, liées à la « physico-chimie » du matériau et de son environnement, ont vu le jour, ce même en 2006, conduisant à la réserve de nos plus grands spécialistes. Les bétons d’aujourd’hui « modernes et costauds » nous réserveraient-ils des surprises ? Pour la suite de cette rubrique, nous conviendrons d’envisager un déroulement comme suit : – la première partie reprendra, pour rappel, les pathologies « d’antan » (action du gel, action de l’eau, corrosion des armatures, etc.) ; Les bâtiments d’après guerre (vers 1950 – avec deux règlements : BA 1940 et BA 1945) sont, de nos jours, encore très nombreux et sont soumis à de nouvelles destinations. Il n’est pas un chantier qui existe sans que des renforcements, notamment en fibres de carbone ou plats carbonés, n’aient lieu. 3.4.2 Fissures Ce sont des ruptures qui se produisent dans les matériaux fragiles, rigides, victimes d’efforts trop grands (traction, flexion, cisaillement…) pour que la cohésion interne de ces matériaux maintienne leur intégrité, leur monolithisme. Elles peuvent résulter de décollement de matériaux différents n’ayant pas les mêmes caractéristiques physiques et mécaniques. On distingue les fissures vivantes, mortes (très rares). Leurs appellations sont diverses (NF P 84-401) : – – – – faı̈ençage ; microfissures ; lézardes ; crevasses. Elles se présentent sous diverses formes suivant leur origine ou leur cause, ainsi la fissure peut-être : verticale, horizontale, multidirectionnelle, inclinée, traversante, avec désaffleurement, etc (figure 6). Pour conclure on peut résumer les causes de la fissuration. Il y aura fissuration si : – absence de joints de retrait, de dilatation ; – les contraintes de résistance mécanique (compression, traction, flexion et cisaillement) sont devenues trop importante par rapport aux caractéristiques du matériau. Figure 6 – Fissure de tassement Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 9 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – une deuxième partie sera consacrée aux nouvelles maladies du béton telles que : la carbonatation, les alcalis-réactions (ou RAG), les attaques sulfatiques, etc. Cette dernière sera présentée en partant du diagnostic, suivi des causes, et des remèdes préventifs. 3.4.3 Action du gel sur le béton Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 3.4.3.1 tiwekacontentpdf_c7100 v1 Gel sur béton jeune Le béton jeune est sensible au gel : si une partie de l’eau occluse vient à se transformer en glace, le gonflement qui accompagne ce changement d’état remplit d’abord les vides laissés par l’évaporation, puis exerce une pression sur les grains et les cristaux de ciment en formation qui l’entourent. Deux cas peuvent alors se présenter : – le gel n’est pas sévère : la pression de la glace sur les granulats et les cristaux est inférieure à leur résistance de cohésion. Alors, aucun dommage ne survient et, après dégel, le béton n’aura subi qu’un arrêt dans l’évolution de son durcissement ; – le gel réussit à casser la cohésion acquise : il s’ensuit une dislocation interne et, après dégel, la partie du béton qui a gelé n’est plus qu’un amas de blocs sans consistance. 3.4.3.2 Gel sur béton durci Le béton durci a la même sensibilité que la pierre à l’égard du gel. Mais, les fissures qu’il présente sont, le plus souvent, des voies de cheminement de l’eau vers d’éventuelles cavités internes (nids de cailloux, rouille gonflante autour des aciers, scellements mal remplis, etc.). Dans ces cavités, le gonflement de l’eau en glace exerce une pression qui peut provoquer des éclatements. & Le béton est à la fois sensible à l’eau pure et aux eaux acides : – l’eau pure est très avide de sels. Si elle s’infiltre dans le béton, elle va y dissoudre les composés instables, comme la chaux libre dégagée par l’hydratation du silicate tricalcique du ciment, ou originelle par suite d’une mauvaise cuisson, et rendre le matériau poreux ; – les eaux acides, comme les eaux sulfureuses abondantes en atmosphère urbaine et dans certains terrains où l’eau de mer attaque aussi, cette fois par réactions chimiques, les constituants basiques des ciments ordinaires (constituants à base de chaux) et il convient de proscrire ces ciments, le cas échéant ; – parfois ce sont les vapeurs agressives émanant des produits de fabrication qui se mélangent à l’eau de pluie et retombent sur l’ouvrage. & Certains grands ouvrages, tels les réfrigérants à tirage, justifient de ne protéger la paroi de béton ni à l’intérieur, ni à l’extérieur. De nombreuses couvertures voûtées, très bien exécutées et conservées en atmosphère saine (ni industrielle, ni marine, et couvrant un espace sans dégagements nocifs) se sont bien comportées pendant des dizaines d’années. Cette expérience incita, à une certaine époque, à généraliser les voûtes en béton armé sans protection : certains déboires sont survenus. On pensa à les protéger par une chape, mais elle est sujette à subir les fissurations de son support. On a appliqué des peintures spéciales. Leur efficacité ne dure que quelques années ; elles fissurent comme les enduits et leur réfection est onéreuse, car il faut tout décaper. La meilleure protection semble être aujourd’hui la multicouche. 3.4.4 Action de l’eau sur les armatures 3.4.4.1 Rappels Le mariage « béton-acier » a une qualité que ne soupçonnaient pas les inventeurs du béton armé. Si l’acier compense la fragilité du béton à la traction, le béton par le liant alcalin, lui, compense la fragilité de l’acier à la corrosion : il le protège en le couvrant d’une couche passivante. Au début, cette couche est formée par les alcalis du clinker et des cendres ou pouzzolanes d’addition. C 7 100 – 10 Puis, la chaux prend le relais par formation en surface de ferrite de chaux. Mais, si les armatures ont été mal décalaminées, cet équilibre peut être rompu par simple action du gaz carbonique et de l’oxygène de l’air en milieu humide, sans aucun apport chimique. Il suffit qu’une fissure ouverte livre passage à ces gaz. Le premier, sous forme d’acide carbonique, dépassive l’acier. Puis, l’oxygène entretient un courant de micropiles entre zones de l’armature à des potentiels électrochimiques différents. En effet, la présence de calamine adhérente n’a pas le même potentiel électrochimique que le fer naturel. Les zones calaminées forment des cathodes par rapport aux zones voisines qui deviennent des anodes. Les atomes de fer passent lentement de l’anode à la cathode, véhiculés par l’eau et l’oxygène sous forme d’hydroxydes, tandis que la barre d’acier constitue le conducteur extérieur de la pile. L’attaque est ainsi continue dans les zones anodiques, tandis que la rouille se dépose dans les zones cathodiques et rien ne peut arrêter le phénomène autoaccélérant, tant que s’entretient la présence d’oxygène et d’humidité. La présence d’un électrolyte dilué, comme l’acide chlorhydrique ou sulfurique, accélère encore le phénomène. C’est pourquoi on tend à proscrire, ou à limiter en pourcentage, les adjuvants à base de chlorure de calcium, surtout si les aciers sont de petit diamètre comme en béton précontraint par pré-tension. 3.4.4.2 Mécanisme de la corrosion & Plus généralement, on peut décrire de façon schématique ce mécanisme en deux phases bien distinctes : – initiation pendant laquelle les éléments agressifs progressent jusqu’à l’armature au travers de la couverture du béton et initient la corrosion ; – croissance pendant laquelle la corrosion se développe sous l’action de l’humidité et de l’oxygène de l’air. La corrosion de l’acier entraı̂ne une diminution locale, ou généralisée, de la section de l’armature et, conséquemment, la formation de rouille, mélange d’oxydes et d’hydroxydes de fer qui prend un volume apparent 3 à 4 fois supérieur à celui de l’acier et engendre dans le béton des contraintes internes notables. Lorsque la corrosion devient importante, ces contraintes conduisent à la fissuration du béton. & En général, on observe deux formes de fissuration : – aboutissant à la surface ; – internes reliant les armatures. Mais, divers cas intermédiaires sont possibles, en fonction de l’épaisseur d’enrobage, de l’écartement des aciers, de leur diamètre d’origine ou résiduel. 3.4.5 Carbonatation Le sujet est plus amplement traité dans [C 2 350]. 3.4.5.1 Principe En séchant, le béton se débarrasse d’une partie de l’eau contenue dans ses pores, l’air la remplace. Le gaz carbonique (CO2) contenu dans l’air (0,1 à 1 pour mille en volume, selon les atmosphères) réagit avec les constituants hydratés du ciment dont il change les structures et les propriétés. Par exemple, pour les ciments Portland (cas d’un composant hydraté) : Ca(OH)2 - Portlandite - + CO2 Æ CO3Ca + H2O (CO3Ca - carbonate de calcium – est l’élément principal résultant de la transformation dont il existe plusieurs variétés : calcite, vatérite, aragonite). Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ainsi, la carbonatation progresse de l’extérieur vers l’intérieur du béton et provoque une neutralisation progressive de l’alcalinité du ciment (le pH passe de 12,6 à moins de 10). La protection des armatures d’acier est donc diminuée et ce phénomène est à l’origine de la maladie appelée « épaufrure » ou « fissuration superficielle en V ». L’action d’un milieu chloré accélère le phénomène. tiwekacontentpdf_c7100 v1 Il existe aujourd’hui des méthodes d’essais très fiables (colorométrique, microscopique) in situ ou en laboratoire après carottage. Toutefois, les essais accélérés (électrochimiques) risquent de ne pas correspondre aux résultats des essais à l’air ordinaire de longue durée. 3.4.5.2 Vitesse de carbonatation Après un temps assez court, de un à trois mois, la vitesse de carbonatation devient à peu près inversement proportionnelle à la profondeur déjà carbonatée car la couche superficielle de carbonate formée freine la diffusion du gaz carbonique. Exemple Pour fixer les idées, à propos d’un béton moyen, conservé en atmosphère ordinaire à environ 65 % d’humidité relative, on peut donner les valeurs suivantes : – 5 mm de carbonatation après 1 an ; – 10 mm de carbonatation après 4 ans ; – 25 mm de carbonatation après 25 ans (et peut aller jusqu’à 10 cm). Les principaux facteurs influant la carbonatation sont : – – – – la le le le composition du béton ; dosage en eau et en ciment ; milieu et la nature de l’ouvrage ; rapport surface/volume, etc. Suivant la quantité de chaux renfermée dans le ciment, l’humidité du matériau et de l’ambiance, enfin et aussi de l’exposition, le phénomène évoluera différemment. Dès la formation superficielle des premières couches carbonatées, le phénomène se ralentit ou s’annule. 3.4.5.3 Conséquences de la carbonatation La carbonatation diminue le retrait et augmente la résistance du béton à certaines eaux agressives. Ainsi, en préfabrication, elle est quelque fois utilisée. Les aciers pris dans le milieu carbonaté se corrodent et subissent une expansion plus ou moins importante en fonction de l’enrobage. Toute fissuration sera un accélérateur aggravant en accompagnant en profondeur les effets néfastes. Corrélativement, le module de déformation est augmenté, et donc, la résistance mécanique : ce qui risque de fragiliser le matériau à la fissuration. En conclusion, la carbonatation est, telle la langue d’Esope, la meilleure et la pire des choses ! 3.4.6 Épaufrures Le sujet est plus amplement traité dans [C 2 350]. Néanmoins, cette maladie mérite, à elle seule, une attention particulière, car c’est la plus répandue après la fissuration, toujours au point de départ de toute action. Elle fait suite à un problème de carbonatation (voire de chloruration, qui accélère cette dernière), mais surtout de fissurations quelle qu’en soit l’origine. Elle se caractérise par l’éclatement en « V » de la couverture du béton qui subit la poussée corrosive de l’armature qui se retrouve nue en surface. C’est à partir de ce moment que le processus s’auto-accélère conduisant à la perte de résistance des structures. Figure 7 – Épaufrure Quand les épaufrures concernent les « armatures de peau », à faible enrobage (acrotères ou édicules de toitures terrasse) (figure 7), les conséquences sont moins graves. Néanmoins si l’intervention de réparation est reportée dans le temps, ce peutêtre la ruine complète. Il faut donc intervenir dès l’apparition du phénomène pour éviter une dérive du coût, en particulier. 3.4.7 Alcali-réaction (ou RAG – Réaction Alcali Granulat) Le sujet est plus amplement traité dans [C 2 252]. Connu depuis plus de 60 ans aux États-Unis, ce n’est que depuis les années 1980 que cette maladie (encore appelée « cancer du béton ») a mobilisé les constructeurs français. Les premières recommandations publiées par le LCPC (Laboratoire des Ponts et Chaussées) datent de 1994. Cette pathologie, qui ne concernait hier que les ouvrages d’arts (béton de masse), touche toutes les constructions dont le bâtiment (dallages, façades, pâte de verre, etc.). Il s’agit de fissurations bien spécifiques non liées au retrait hydraulique après prise, mais révélant un gonflement progressif sous forme de gel. Le vecteur principal de l’agression est toujours l’eau, et ce sont les alcalis solubles du ciment qui attaquent certains agrégats siliceux du béton en formant ce gel gonflant (6 à 10 MPa) ; d’où l’apparition de fissures dans les parties comprimées du béton armé. D’autres manifestations sont caractéristiques comme : les « gouttes de miel » dans les dallages (grain siliceux expansif), bombement de parement, cônes d’éclatement ou petits cratères, etc. Beaucoup de paramètres sont liés au développement de cette maladie. 3.4.7.1 Mécanisme général Le déclenchement de cette agression suppose trois conditions nécessaires : – présence d’agrégats siliceux réactifs ; – taux élevé d’alcalis dans le ciment ; – quasi-saturation des porosités du béton. Le gonflement du gel, qui fixe l’eau, est fonction du rapport SiO2/Na2O équivalent. Ce dernier permettra donc préventivement d’éviter tout risque de RAG (Réactions Alcalis Granulats). 3.4.7.2 Méthodologie du diagnostic Elle repose sur des analyses de laboratoire de types pétrographique et chimique effectuées sur des prélèvements obtenus par sondage. En effet, il faut s’assurer qu’il s’agit bien d’une « réaction alcali granulat », et dans le même temps, il faut évaluer le risque d’évolution qui sera fonction des seuils de teneurs relevées par les nouvelles normes. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 11 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– Des essais (microscope électronique à balayage et révélateur chimique) permettent de déterminer le « DARAG » (Degré d’Avancement de la Réaction Alcali Granulat). L’ensemble de ces tests, couplés avec les taux d’alcalis et d’humidité (mesurés ou probables) des matériaux, indique l’état d’avancement de la dégradation et sa vitesse d’évolution. Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 3.4.8 Attaques sulfatiques (ou formation d’ettringite différée) tiwekacontentpdf_c7100 v1 3.4.8.1 Origine : sulfates internes au béton C’est la maladie des bétons chauffés. Ce phénomène observé depuis quelques années, aujourd’hui mieux connu, est responsable de la formation de sel de Candlot ou ettringite différée avec formation, comme dans le cas des alcalis-réactions, de gel gonflant. Ainsi, les eaux séléniteuses (dissolution de gypse chargée en sulfates) imprègnent le béton et attaquent l’aluminate tricalcique du ciment pour former l’ettringite. Les bétons ayant subi une élévation de température (béton de masse ou traitement thermique) sont plus sensibles à ces attaques. Mais, ce sont les sulfates de composition interne ou de l’environnement qui déclenchent surtout le phénomène. 3.4.8.2 Facteurs déterminants Les facteurs sont nombreux. Ils peuvent être liés : – à la température (accélération du mécanisme) ; – au ciment (rapport SO3/AL2O3) ; – au béton (fortements dosés en ciment) ; – à l’environnement (présence d’humidité élevée). En conclusion, cinq ou six facteurs concomitants sont nécessaires pour causer cette pathologie. 3.4.8.3 Diagnostic et réparation des ouvrages Pour la détermination du gonflement interne et suivant l’état de gravité et de la vitesse d’évolution du phénomène, il est fait appel à deux grands types de moyens d’investigations : – le suivi in situ du gonflement de la structure et de sa fissuration dans le temps ; – l’analyse en laboratoire d’échantillons prélevés sur l’ouvrage à l’aide d’un MEB (Microscope Électronique à Balayage). Ce dernier permet de différentier avec certitude la cause de l’ettringite différée, notamment quand il s’agit d’alcali-réaction (autre type d’expansion) par le « jeu de couleurs ». 3.4.8.4 Réparation des ouvrages Il n’existe pas, actuellement, de méthodologie de traitement qui soit suffisamment efficace pour réparer durablement les ouvrages atteints de réactions de gonflement interne du béton, voire même pour arrêter l’évolution du désordre. Le calcul de structures dégradées permet de déterminer la résistance résiduelle de l’ouvrage et de prévoir l’effet de réparations envisageables. Il s’agit de cas par cas. Les interventions possibles sur l’ouvrage malade n’ont pas la même efficacité : – injection des fissures (souvent erratiques) ; – application d’une peinture (peu conseillée) ; – mise en œuvre de revêtement d’étanchéité (difficulté de suivre l’évolution de la maladie) ; – mise en œuvre d’un renfort à base d’armatures passives ou actives (perte de résistance dans le temps) ; – libération des contraintes par sciage des structures (s’applique dans des cas très particuliers) ; – démolition (souvent le moyen utilisé par manque de maı̂trise de l’expansion dans le béton). C 7 100 – 12 3.4.9 Autres pathologies liées au vieillissement 3.4.9.1 Rappels On ne compte plus aujourd’hui le nombre de pathologies relatives au béton dans le cours de sa vie. Ainsi, on peut noter : – l’attaque par lixivation (bétons au contact de l’eau douce avec apparition in fine du squelette granulaire) ; – la présence de grains de chaux ou de magnésie (impuretés entraı̂nant des éclats ponctuels) ; – la présence de pyrite dans les granulats (faisant apparaı̂tre des coulures de rouille sur le parement du béton) ; – les désordres dans les réseaux d’assainissement (soumis à l’action des bactéries corrosives) ; – les maladies dues aux produits chimiques (engrais, acides minéraux ou organiques) sont à l’origine d’attaques du béton en fonction de leur caractère agressif et de l’environnement ; – action des adjuvants, ceux surtout à base de chlorure de calcium (aujourd’hui, la norme limite la concentration). 3.4.9.2 Altérations visibles et défauts d’aspect du béton armé & Introduction Depuis les années du début 1990, des études ont été effectuées, dans le cadre des travaux de recherche du Cercle des partenaires du Patrimoine, afin de recenser les diverses altérations visibles et défauts d’aspect qui ont conduit certains bâtiments à des états de dégradation importants. Ces examens ont surtout concerné les monuments historiques. Néanmoins, les 18 formes d’altérations retenues (défauts visibles, esthétiques, superficielles ou, pour d’autres, de véritables dégradations en profondeur) concernent aussi nos bâtiments d’habitation ou industriels. Il s’agit plus d’une pathologie moderne. Suite à cette démarche, menée par le LCPC (Laboratoire Central des Ponts et Chaussées), les mécanismes d’altération ont été étudiés. Des moyens d’aide au diagnostic et de réparation des bétons dégradés ont été mis au point afin de réhabiliter les bâtiments, mais aussi dans le but d’agir préventivement. & Altérations visibles Huit formes de défauts d’aspect et d’altérations superficielles ont été recensées. Il s’agit, en particulier, de défauts apparaissant généralement dès la construction. Défauts d’aspect – variations de teinte (liées à la mise en œuvre et au choix du béton) ; – bullage (défaut de nettoyage des coffrages, fluidité insuffisante du béton) ; – fuites de laitances (défaut d’étanchéité des coffrages avec nids de cailloux) ; – pommelage (gros granulat transparent à la surface du béton). Altérations superficielles survenant plutôt au vieillissement – aspect grenu du béton (effet des intempéries) ; – salissures noires (impact d’une pollution atmosphérique ou urbaine) ; – suitements (liés aux écoulements d’eaux chargées de sels accidentels) ; – recouvrements biologiques (pénétrations de racines pouvant conduire à de graves désordres structurels). Dégradations profondes Certaines altérations visibles sont la manifestation de ces désordres qui peuvent devenir graves. Il a été recensé six formes souvent liées : – corrosion des armatures (mauvaise position des aciers, carbonatation, etc.) ; – gonflement du béton ; Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES – – – – écaillage ; épaufrures ; traces de rouille ; efflorescences et stalactites. sa fissuration. Par ailleurs, une analyse en laboratoire d’échantillons prélevés sur l’ouvrage permettra d’obtenir les informations utiles sur la formulation du béton, ou encore de déterminer l’origine interne, ou externe, des sulfates. 3.4.10 Ettringite différée Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 3.4.10.1 tiwekacontentpdf_c7100 v1 Rappels Un article de fond est en préparation dans la collection des Techniques de l’Ingénieur. Nous nous bornerons à une sensibilisation permettant au lecteur une approche de la maladie. La SMABTP a fourni une fiche de synthèse résumée ci-dessous. L’ettringite (minéralogie, formation et expansion). Rappel (source de l’Association française du génie civil) : Ettringite ou sel de Candlot : 3CaO – AL2O3 – 3CaSO4 – 32H2O L’ettringite (origine endogène), dite « hydratation précoce », non nocive, indispensable pour réguler la prise du ciment et se formant au plus jeune âge de l’hydratation du ciment par action des sulfates du gypse sur l’aluminate tricalcique. L’ettringite, dite « tardive » ou « différée », est nocive car provoquant un gonflement, et à terme, une désagrégation du matériau durci, les sulfates ayant une origine interne ou externe. & La formation de l’ettringite différée peut, schématiquement, se résumer comme suit : – formation de gypse dit « tardif » qui résulte d’une substitution entre la portlandite Ca(OH)2 et les sulfates solubles ; – puis, réaction entre le gypse « tardif » et les aluminates de calcium du ciment. & Les mécanismes d’expansion, liée à la formation de l’ettringite différée, sont actuellement l’objet d’hypothèses diverses que l’on peut classer ainsi : – du fait de l’adsorption d’eau par l’ettringite « colloı̈dale », qui pourrait manifester un défaut de cristallisation (notion de gel ou de colloı̈de) du fait de la présence de chaux Ca(OH)2 et, de ce fait, présenter un caractère expansif ; – par pression de cristallisation de l’ettringite, pouvant, selon certains chercheurs, atteindre des valeurs très élevées (70 à 240 MPa par comparaison à la résistance à la traction du béton de l’ordre de 3 à 6 MPa) ; – gonflement produit par le phénomène de la double couche électrique et par répulsion entre les particules d’ettringite, chargées négativement, qui perdent progressivement les ions alcalins. Ces forces dépendent du pH de la solution intersticielle. Ce phénomène concerne principalement les bétons ayant subi un traitement thermique relativement élevé (étuvage > 65 C). Ou bien encore, il peut apparaı̂tre dans les pièces massives en béton où règnent des températures élevées au moment de la prise. & Les quatre principaux facteurs déterminants de la formation différée, dans certaines conditions spécifiques, de l’ettringite à long terme sont liés soit : – à la température, notamment l’élévation importante de température ; – au ciment avec le rôle important joué par les alcalins ; – au béton ; – à l’environnement, notamment en présence d’humidité élevée. Plusieurs facteurs doivent être concomitants pour déclarer cette pathologie ; ce qui limite son expansion. 3.4.10.2 Diagnostic C’est le gonflement interne et, notamment, l’état apparent de l’ouvrage qui sera déterminant. Aussi, sera-t-il nécessaire de suivre in situ le gonflement de la structure, éventuellement l’évolution de 3.4.10.3 Réparation des ouvrages Il n’existe pas actuellement de méthodologies de traitement qui soient durablement efficaces pour réparer durablement les ouvrages. On peut injecter les fissures, appliquer des peintures, mettre en œuvre des revêtements d’étanchéité. Même la mise en place d’armatures ne permettra pas, dans la plupart des cas, d’éviter la démolition et la reconstruction de l’ouvrage. Une nouvelle maladie, liée à une mauvaise qualité du béton, est apparue courant 2004 dans la vallée de la Maurienne. Après analyse chimique, il s’avère que les bétons incriminés contiennent du sulfate potentiellement réactif (anhydrite). L’anhydrite réagit avec l’eau, ce qui se traduit par une très forte augmentation de volume, ce qui entraı̂ne la ruine et la désagrégation du béton. On ignore comment cette anhydrite est arrivée dans le béton. Était-il contenu dans les pierres venant des travaux du tunnel Lyon-Turin, ou bien ce gypse a été rajouté au cours d’une manipulation ? Toujours est-il que de nombreuses constructions sont actuellement sinistrées, voire en cours de reconstruction. Ces dernières années, après un début d’expertises, il apparaı̂t que la pierre anhydritique utilisée est responsable. En conclusion, le matériau béton, armé ou non, semble nous réserver encore des surprises à venir, malgré toute la réglementation en vigueur. L’article [C 2 245], paru dans la collection sur le thème de la nouvelle approche de la durabilité du béton avec ses indicateurs et ses méthodes, montre pourtant que la profession met tous les moyens pour garantir le matériau dans le temps. Il semblerait qu’en Maurienne, la couche gypso-anhydrite soit connue des géologues locaux, cette même couche, creusée actuellement pour le tunnel, et qui vient alimenter en granulats la centrale à béton. Ce sinistre met en évidence la mauvaise coordination entre les hommes : cette démarche, entre « sachants locaux et professionnels » devrait être incontournable. 3.5 Maçonneries en pierre Des articles concernant ce sujet [C 901] et [C 2 150] sont à consulter. Rappelons-en les grandes lignes. & Les principales pathologies des pierres sont dues avant tout aux facteurs extérieurs : – mécanismes physiques (action de l’eau, migrations des sels, l’effet du gel, etc.) qui imposent le choix d’une pierre dans sa structure poreuse, ou son milieu d’exposition. Il en est de même des charges mécaniques, dans le cas de roches sédimentaires posées en délit, de mauvais remplissage de joints, ou encore d’une importante teneur en eau dans les pierres tendres et poreuses ; – conditions climatiques, comme le vent et la température, qui peuvent poser des problèmes si ces éléments n’ont pas été pris en compte dès la conception. & Mais, le facteur le plus important concerne les mécanismes chimiques : – pollution atmosphérique, surtout en atmosphère urbaine et industrielle, qui entraı̂ne un certain nombre de maladies logées avant tout en surface ; – calcin, croûte superficielle dure de carbonate de chaux qui n’est fâcheux que dans les pierres trop poreuses, car c’est avant tout un élément protecteur ; – sulfin, souvent appelé « mauvais calcin », se présente sous forme de croûte sulfureuse en surface des pierres en calcaire tendre et poreux ; Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 13 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– tiwekacontentpdf_c7100 v1 – desquamation (ou maladie en plaques), encore appelée « exfoliation », arrache la surface de la pierre ; – alvéolisation, qui est aussi une désagrégation de surface par éclatement de la pierre et formation de petits cratères, rencontrée surtout dans le cas des remontées capillaires ; – efflorescences provoquées par des migrations de sels solubles entraı̂nés par l’humidité vers la surface des murs où ils cristallisent lorsque l’eau s’évapore. À ne pas confondre avec le salpêtre ou « crypto-efflorescences » dont l’origine est liée à la présence de bactéries nitrifiantes dans un milieu humide. – fissurations dites « en toile d’araignée » plutôt caractéristiques des cloisons de doublage enduites sur une face et subissant des variations d’humidité et de retrait différentiels ; – fissurations entre joints et briques, liées à un problème de mauvais hourdage (qualité du mortier de joint et état hygroscopique du bloc). Quelquefois, des charges résultantes dynamiques au niveau des plancher peuvent entraı̂ner ce genre de problèmes ; – fissurations inclinées, à 45 ou en voûte, généralisées ou non qui ont pour origine des effets de cisaillement (mur sous terrasse) ou de tassements généralisés de façades. & Enfin, on peut évoquer les érosions éolienne et hydraulique des milieux très exposés. Outre les fissurations, on constate aussi des phénomènes de gonflement des murs dus à un problème lié à l’humidité, à une différence notoire de coefficient d’élasticité. & D’autres causes de propagation de maladies concernent les agents biologiques (organismes microscopiques ou insectes) et, bien sûr, les arbres, plantes et racines qui sont souvent le résultat d’un manque d’entretien. Certaines pathologies affectent l’esthétique de la pierre qui subit un verdissement dû à la présence d’algues (vertes ou bleues). Enfin, les métaux ou les tâches organiques endommagent les pierres, surtout calcaires. Toutes ces maladies sont détaillées dans [C 2 150] qui traite aussi du diagnostic et de la réparation des ouvrages en pierre. 3.6 Maçonneries Nous demanderons au lecteur de se reporter [C 2 100] et articles suivants qui traitent en profondeur le sujet. 4. Structures de bâtiments 4.1 Avertissement Comme nous l’avions indiqué au début de l’article, pour ce qui concerne les structures de bâtiments, le sujet ne sera abordé que sous forme de résumé, sachant que la plupart des structures font l’objet d’articles TI ou l’aspect de la pathologie a été traitée en même temps que la technologie. Du fait de la nouvelle présentation des TI, et, en particulier du tome concerné à la pathologie, nous reviendrons sur le sujet. 4.2 Murs 4.2.1 Rappels 4.2.2 Pathologie des murs La pathologie des murs en maçonnerie, plus généralement constitués, de manière hétérogène, d’éléments ou de blocs jointoyés de mortier, constitue un domaine très étendu où chaque désordre peut être le fait d’un cas particulier (figure 8). Le système constructif est déterminant, mais le problème relatif à l’humidité est aussi un facteur essentiel. En effet, la pathologie d’un mur en maçonnerie est liée à l’étanchéité, à la pluie, à la respiration, à la vapeur d’eau, à la stabilité mécanique, et à bien d’autres causes multiples. D’où la complexité du sujet. & Cette étude ne prendra pas en compte les revêtements qui font l’objet d’autres articles TI. Cependant, il conviendra de rappeler la « triple règle d’or » pour qu’un revêtement tienne bien sur un mur, ils doivent présenter : – des caractéristiques de respiration à la vapeur d’eau au moins égale à celle du mur ; – un coefficient de dilatation thermique peu différent de celui du mur ; – une déformabilité (module d’élasticité) du même ordre que celle du support. & Cette règle conforte les enduits d’hier, à base de chaux, qui étaient « respirants » et « plastiques », et de longue durée. Contrairement aux enduits modernes dont les vieux maçons disent que « la pierre refuse le ciment ». & Les manifestations des désordres résumées précédemment ont pour origine de nombreuses causes, si nombreuses que l’on ne peut toutes les citer en détail. Tout d’abord : – les problèmes de conception (détail de mur mal étudié, méconnaissance de l’interaction entre les éléments constitutifs principaux, non prise en compte de la poussée horizontale des charpentes, etc.) d’une part et, d’autre part, ceux de mise en œuvre (manque de préparation de surface, défaut de harpage, etc.) qui représentent la partie la plus importante ; C’est un domaine très vaste du fait de la variété de types de murs, qu’ils soient anciens ou modernes. Déjà des articles des TI traitent de ce sujet en référence du matériau de constitution (voir les maçonneries en briques et en pierre). Dans chaque article spécifique les désordres sur ce type d’ouvrage, dus à un défaut lié à la résistance mécanique, ou mettant en cause la solidité de l’ouvrage, sont répertoriés au niveau de leurs manifestation avec les remèdes curatifs, ou préventifs, que l’on peut suggérer. Il convient de résumer quelques grandes familles de manifestations des désordres pour les murs en maçonnerie composés de blocs et de joints de mortier : – fissurations verticales quand on a pas respecté les décalages de harpage réglementaire ; – fissurations horizontales qui apparaissent dans les murs porteurs (ou non) soumis à des efforts horizontaux développés par le retrait, ou la déformation, du plancher ; C 7 100 – 14 Figure 8 – Vieillissement d’un mur en briques Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES tiwekacontentpdf_c7100 v1 – l’absence de chaı̂nages (verticaux, voire horizontaux) raidisseurs de structure porteuse ; – les problèmes relatifs à l’humidité sous toutes ses formes : tant au niveau de la mise en œuvre qu’à celui de la vie de l’ouvrage après réalisation. C’est le cas pour : le retrait hydraulique des matériaux en place (retrait des ciments et liants hydrauliques en phase de durcissement), la température inadaptée (construction par temps froid à l’arrivée du gel, ou mise en œuvre dans des conditions d’ensoleillement préjudiciable), la dilatation thermique non prise en compte (insuffisance de joints, couleur foncée de matériaux, trop grande différence de module d’élasticité, etc.) ; & Dans le cas des fissurations, si ces dernières ne remettent pas en cause la stabilité et la solidité de l’ouvrage (en fait, elles ne sont qu’inesthétiques), il s’agira de résoudre le risque lié à l’eau. Le résultat, pour les briques ou blocs apparents, n’est jamais satisfaisant au plan esthétique. Certaines résines imprégnées pénétrantes et incolores peuvent être la solution, généralement peu pérenne. On peut imaginer reprendre des murs classés à l’exposition à la pluie et se trouver en face de grandes difficultés techniques (murs de type II ou III). Une solution d’isolation par l’extérieur peut apporter, dans certains cas, une satisfaction aux remèdes. – les mouvements des sols et fondations (absence d’analyses géotechniques, effondrement de galeries de mines, problèmes liés à la sécheresse, etc.). & Dans le cas des murs constitués de matériaux hétérogènes et, en particulier, pour ce qui concerne les constructions anciennes ou non traditionnelles, seule la réalisation d’un nouvel enduit permettra de s’affranchir du problème. Faut-il encore que le type de construction du mur s’y prête ? ! Bien souvent les lois naturelles de la physique ne sont pas respectées. On peut citer entres autres : – – – – la condensation dans la masse ; les remontées capillaires ; les problèmes de gel ; la dilatation des matériaux. & Ce chapitre sur les murs en maçonnerie, déjà traité partiellement dans la collection, ne représente qu’un résumé. L’essentiel en matière de rénovation consiste à bien suivre la démarche suivante : – bien identifier le type de mur et, si possible la date de la construction (on ne compte pas la multitude de types de murs construits dans les précédentes décennies…) ; – différentier ce qui paraı̂t être un ouvrage traditionnel, ou non ; – se référer à toute pathologie existante avant d’entamer une expertise, ou une recherche de causes pour déterminer un remède ou une réparation. & Dans le cas de murs constitués de matériaux hétérogènes, la pathologie rencontrée est bien spécifique. En effet, il s’agit le plus souvent de fissurations au droit des matériaux de nature différente : c’est le cas des remplissages entre « poteaux – poutres » où le désordre apparaı̂t, bien souvent avec le temps, sous formes de fantômes sous l’enduit. On rencontre également ce phénomène de fissuration au droit de la jonction maçonnerie avec un élément de béton, celle-ci se situant au liaisonnement, à l’interface, entre les différents matériaux. Les causes probables ont pour origine les variations dimensionnelles des éléments constitutifs d’un même ouvrage qui sont éminemment différentes selon la nature des matériaux. Leur juxtaposition est, parfois, la cause de désordres tels que liaisons de maçonneries avec les chaı̂nages, les abouts de plancher, les appuis de fenêtre, les linteaux, ou encore les coffres de volets roulants. Qu’il s’agisse de différence de coefficient de dilatation, de retrait, ou de module d’élasticité, les éléments de constitution ne subiront pas les mêmes déformations et les efforts engendrés seront d’autant importants que les sections de ces éléments en béton seront grandes. 4.2.3 Remèdes aux désordres Dans le domaine curatif, il s’agit avant tout de se comporter comme un bon médecin, en identifiant les causes réelles de désordres afin de ne pas reproduire le même processus d’échec. & S’agissant de problèmes mécaniques, une fois la (ou les) cause (s) identifiée(s), et supprimée(s), la réparation se fera au cas par cas avec des méthodes bien appropriées. Ce sera le cas de murs ayant subi des déformations, ou inclinaisons, dangereuses : le renforcement confortatif restant la seule solution. & Les murs en maçonneries sont les ouvrages les plus difficiles à réparer, surtout si l’on veut conserver leur aspect architectural. 4.2.4 Prévention des désordres Elle passe, avant tout, par le respect des règles de construction et de la mise en œuvre, telles que définies dans les Normes, les DTU, voire, pour les constructions non traditionnelles, dans les Avis Techniques, les recommandations professionnelles, plus généralement, les règles de l’Art. L’ouvrage au niveau de la conception, de la réalisation dans un environnement bien identifié et respecté, devrait n’entraı̂ner aucun désordre ultérieur. Il s’agit d’un conseil souvent répété, mais malheureusement peu suivi dans les faits, tant les acteurs et intervenants sont nombreux et dépassés par le temps et l’optimisation économique aujourd’hui réclamés. Ces dernières décennies, avec la tendance exigée relative à l’isolation thermique, puis acoustique, on a vu se développer de nombreux types de murs ayant chacun leurs recommandations, ou Avis Techniques. Pour certaines constructions innovantes, il n’y a pas suffisamment de recul permettant de s’affranchir de tout risque pathologiques. 4.3 Planchers 4.3.1 Rappels Structure porteuse horizontale, reprenant les charges entre les étages, ou niveaux, d’une construction. Dans le cadre de cet exposé, nous écarterons l’étude des planchers, ou dalles, sur terreplein. Étant soumis à la flexion, ces éléments sont calculés afin de respecter une flèche contractuelle. Il existe une variété d’ouvrages qui, surtout construits avant 1950, comportaient de nombreuses techniques non traditionnelles de construction. Chaque plancher pouvait avoir sa spécificité de désordres. Nous trouvons deux grandes catégories de bâtiments d’habitation ou de bureaux : – dépendant des constructions anciennes où les planchers étaient plutôt légers, souples, entourés de murs massifs ; – appartiennent à la famille des constructions modernes, plutôt lourds et rigides, construits à partir de méthodes dites « traditionnelles », ou sous couvert de règles techniques, CPT (Cahier de Prescriptions Techniques) depuis les cinquantes dernières années. 4.3.2 Pathologies et causes & Nature des planchers Ils diffèrent en premier lieu sur le matériau (ou la technique) de construction : – bois ; – fer ; – poutrelles – avec hourdis –, métalliques ou en béton (armé, précontraint) ; Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 15 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– – dalles massives ; – prédalles, dalles alvéolaires ; – planchers collaborants, etc. Ces dernières années, de nouvelles générations sont apparues, encadrées par des Avis Techniques… Et la liste est loin d’être exhaustive. On peut écrire que chaque plancher a sa propre pathologie liée à sa spécificité et au caractère environnemental (humidité, caractéristiques de résistance mécaniques), ou à son utilisation. Exemple Dans le cas d’un plancher bois, après le dégarnissage du fauxplafond, on peut mettre à jour la présence : – d’humidité sournoise ; – de pièces métalliques de renforts (avec un détecteur de métaux). Le repérage du sens des solives apparentes et de leur entraxe permettra éventuellement de recalculer leur résistance fictive, compte tenu de leur état clinique (méthode de M. Charue de Socotec). Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 4.3.3 Diagnostic tiwekacontentpdf_c7100 v1 Ainsi, en dehors des désordres apparents en surface (flèches, décollements de plafonds ou entre sol et plinthe, fissurations diverses, décollement de carrelage), chaque type de plancher est caractérisé par des désordres uniques et spécifiques. & En fer ou métallique On rencontre : – problèmes de corrosion (pièces humides) ; – perte de résistance mécanique ; – flèches excessives ; – rôle corrosif des plâtras, ou des hourdis en plâtre devenus humides. & En bois Existent aussi bien : – pourriture aux encastrements avec les murs ; – fendage des poutres (au droit des mortaises, au contact des renforts métalliques) ; – attaque d’insectes ; – problèmes de champignons (notamment en cas d’arrivée d’humidité) ; – réduction des appuis avec une prise excessive de flèche. & Poutrelles-hourdis On peut trouver : – éclatement des entrevous ; – désolidarisation de la dalle de compression avec son support ; – flèches excessives dues à un défaut d’étaiement ; – rupture de poutrelles sous l’action de charges ponctuelles (cheminées, aquarium) ; – mauvaise prise en compte des charges au droit d’un chevêtre. & En béton armé ou précontraints La pathologie la plus courante est liée au non respect des cahiers de prescription techniques référents, ou aux règlements de construction. Cela se traduit surtout par des fissurations classiques, des épaufrures et de la corrosion d’armatures. & Planchers modernes : prédalles, collaborants, ou alvéolaires En dehors du non respect des CPT, on peut évoquer les problèmes liés à l’absence de connecteurs, la réalisation tardive de réservation sur chantier ou encore les défauts d’étaiement. Ainsi, la pathologie liée aux planchers est très vaste et nécessite avant tout un diagnostic approfondi avant de conclure à un type de désordre. & Un « prédiagnostic » permettra de relever rapidement, dans un premier temps : – toute déformation excessive ; – la présence anormale d’humidité ; – un changement de destination de surcharges d’exploitation ; – toute transformation anormale du plancher lui-même. Cette opération préalable permet la plupart du temps d’aboutir très vite à l’origine des désordres, et ainsi, à envisager une solution confortative ou de réparation provisoire. Il sera néanmoins nécessaire d’effectuer un diagnostic approfondi afin de peaufiner le travail qui conduira vers une solution efficiente et appropriée. C 7 100 – 16 Tout d’abord, l’exercice sera facilité selon que l’on possède, ou non, des plans et notes de calculs (qui dateraient la construction). Il ne convient pas ici de donner une méthodologie, voire des pistes de réflexion, tant le problème est vaste et ne concerne, bien souvent, que des cas particuliers. Toutefois, la démarche générale reste la même. Le diagnostic ne porte que sur l’ossature, et secondairement sur les remplissages, en fonction du type de plancher, non sur le sol et le plafond, tous deux traités à part. Toutes les notes concernant les planchers sont portées sur les plans de l’étage supérieur, y compris les sondages effectués à partir du plafond du dessous (après avoir pris soin de déposer localement tout faux-plafond). Ainsi, on peut proposer de : – relever tous les renseignements observables sans sondages (épaisseur du plancher, nature probable de l’ossature, sens probable de la portée, soupçon de présence d’obstacles, etc.) ; – noter les traces visibles de pathologie (flèches excessives, fissurations de sols, humidité au sol ou au faux-plafond, corrosions d’éléments métalliques, comportement inquiétant sous le pas, etc.) ; – passer éventuellement le plancher aux détecteurs de métaux (repérage de pièces métalliques ou de canalisations encastrées, etc.). L’interprétation de ces mesures apporte de nombreuses données intéressantes sans sondages ; – sonder le plancher pour connaı̂tre les caractéristiques et l’état de l’ossature (sens et entraxe du solivage, nature et disposition des remplissages, etc.). Dans le cas de grandes surfaces de planchers, effectuer plusieurs sondages pour ne pas avoir de surprises d’accolement de planchers différents ; – relever les surcharges lourdes (statiques ou d’exploitation) existantes qui peuvent donner une indication pour le « recalcul » du plancher. Dans tous les cas, chaque type de plancher (métallique, bois, béton, moderne et divers, etc.) possède une pathologie spécifique que l’on ne peut pas détailler dans cet article. 4.3.4 Prévention des désordres & Suivant l’époque de construction les méthodes de prévention diffèrent. & Dans les constructions anciennes, les planchers (bois, métallique ou poutrelles-hourdis) ont le plus souffert du risque d’humidité, notamment au niveau des appuis. On veillera à ne pas enfermer les structures entre des parements étanches à la vapeur d’eau. & Par contre, dans le cas des constructions modernes, les planchers, le plus souvent en béton, donc plus rigides, sont surtout victimes de fissures qu’ils soient coulés en place, ou partiellement préfabriqués. Il existe pour chaque type de planchers, soit des : – cahiers de prescription techniques ; – avis techniques qui mettent à l’abri de tout risque de désordres, par exemple les flèches excessives. Le problème majeur pouvant se poser concerne le changement d’utilisation des bâtiments dans le cas d’une augmentation de la charge d’exploitation. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES 4.3.5 Remèdes Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 La remarque précédente concernant la difficulté de traiter le sujet exhaustivement mérite d’être à nouveau citée. En effet, la variété des types de planchers rencontrés en réhabilitation implique souvent une méthodologie spécifique à chaque type. tiwekacontentpdf_c7100 v1 & Si l’on prend le cas général des planchers, le renforcement sera rendu nécessaire pour trois raisons : – augmentation des charges d’exploitation (changement d’affectation de locaux), c’est le cas le plus courant ; – réparation d’erreurs commises à la construction (erreur de calcul ou d’exécution) ; – détériorations accidentelles (incendie par exemple). Les techniques de renforcement sont nombreuses. Pour les planchers en béton, elles passent par le béton projeté, les plats carbonés, les fibres de verre ou de carbone. & Dans le cas des planchers en solives de bois, après un traitement pour la pathologie rencontrée, on utilise couramment aujourd’hui le plancher de type « bois-béton » qui permet de conserver le solivage. & Enfin, l’utilisation des planchers dits « collaborants », après démolition de l’existant, permet de résoudre la plupart des renforcements de planchers en bois ou métalliques. – charges de couvertures excessives résultant d’une erreur d’éléments couvrants ; – mauvais ancrages sur les porteurs ; – déformation par poussée exagérée de la couverture ; – mauvaise prise en compte des facteurs externes (neige, vent ou température, etc.) ; – erreur de montage, d’aménagement des combles ; – auvents mal ancrés. Et la liste est loin d’être exhaustive ! 4.4.2 Pathologies et causes par types Ces causes décrites ci-avant entraı̂nent en répercussion des pathologies liées au matériau constitutif. & En bois, fermettes On rencontre : – fissures longitudinales dans les pièces de bois (figure 9) ; – rupture de pièces qui ne sont pas de fil droit ; – fissuration en bout dans le prolongement d’une entaille ; – retrait transversal du bois non pris en compte, entraı̂nant des fentes aux assemblages ; – instabilité des éléments de fermettes. & Métalliques Toutes ces techniques seront abordées dans le cadre d’autres articles de la collection. Il existe une grande variété de structures en fonction des portées, ou de l’âge de la réalisation. Le calcul, découlant directement de la résistance des matériaux, la sinistrabilité est faible (étude Sycodès). 4.4 Charpentes Cependant un cas couramment rencontré aujourd’hui concerne la notion de « changement de destination » : 4.4.1 Rappels – installation de lignes de vie, d’éléments de lots techniques divers (chauffage, ventilation, etc.) ; – modification de ponts-roulants, installation de charges dynamiques ; – défectuosité des ouvrages au niveau des fondations ; – modification de charges dans le cas de charpentes bi ou tridimensionnelles. Se reporter entre autre aux articles [C 2 690] et [C 2 450]. & Définition Ossature porteuse et de contreventement d’un comble. Les charpentes de toiture doivent à la fois porter sans déformation les matériaux de couverture, et résister aux efforts et charges dus au vent et à la neige. & Classement On rencontre cinq types de charpentes : – béton, béton précontraint ; – bois massif ou à fermettes ; – métalliques ; – lamellé-collé ; – diverses, ou associées à la couverture. Les principales pathologies rencontrées sont de deux types ; elles sont liées soit : – au matériau constitutif ; – à des causes mécaniques. & En béton armé Très utilisées en France avant 1940, aujourd’hui ces charpentes ne concernent que les ouvrages industriels. Le matériau ayant des limites de portées pour rester économique, seules les charpentes en poutrelles béton précontraint peuvent rivaliser avec les autres matériaux. De plus, elles ne sont pas adaptées dans le cadre d’un calcul de triangulation (coefficient d’encastrement). Quelques charpentes, surtout avant-guerre, ont tout de même été construites. Massives, elles faisaient l’objet de calculs spécifiques avec des dispositions constructives appropriées. & Avertissement Dans la collection TI quelques articles de fond (voir Pour en savoir plus) traitent déjà de ce sujet. Aussi, nous bornerons nous à un bref rappel en guise de résumé, cela afin de compléter le contexte plus orienté dans le sens de la réhabilitation. Quelque soit le matériau constitutif, la spécificité de cette structure met en évidence les mêmes causes mécaniques ou diverses : – charpentes mal calculées au plan mécanique (erreur de triangulation) ; – non respect des règles de calculs ; – absence (ou insuffisance) de contreventement, ou de poutre au vent ; – éléments de ferme trop élancés et sujets à des instabilités de forme ; – charges ponctuelles mal positionnées, notamment à l’écart des nœuds des fermes ; Figure 9 – Fissure au droit d’une panne Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 17 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– tiwekacontentpdf_c7100 v1 5. Ouvrages en contact avec le sol – terrain de fondation très compressible et bâtiment de rigidité insuffisante ; – perturbation créée par la construction d’un nouveau bâtiment près d’un ouvrage ancien ; – sol instable. Le sujet est très vaste. Aussi, n’aborderons nous que le domaine des fondations. Pour ce qui concerne les ouvrages enterrés, le thème sera évoqué dans une prochaine parution. 5.2.2 Fondations profondes 5.1 Pathologies, causes et diagnostic Depuis plus d’un demi-siècle, les techniciens et ingénieurs se sont intéressés à ce problème, toujours d’actualité. C’est l’étude menée par Louis Logeais, avec la parution du document : « La pathologie des fondations », qui a déclenché l’attention des professionnels conduisant à une accentuation de la réglementation. Aujourd’hui, avec les connaissances et les moyens modernes, nous sommes toujours confrontés à des sinistres de fondations. Cependant, ils ont changé de nature. En effet, « on construit souvent n’importe où ! », sans se préoccuper du sol, sensible, en interaction avec la structure du régime local de l’eau et du niveau fluctuant des nappes souterraines. De plus, le phénomène de sècheresse s’est accru ces dernières décennies, aggravant les pathologies pourtant déjà recensées. Les principales causes de ces problèmes sont principalement : – des études géotechniques insuffisantes ou mal menées ; – l’existence de fondations hétérogènes, non calculées dans leur globalité, sous une même structure ; – la construction, à des époques différentes, de bâtiments accolés ; – la construction de bâtiments accolés sans joint de structure, alors qu’ils sont en disproportion de masse, de volume ; – la méconnaissance des caractéristiques du sol (force portante du terrain), voire du sous-sol en profondeur (bulbe de pression) ; – la non reconnaissance de cavités, de points durs, pourtant recencés ; – les tassements d’ensemble, avec ou sans faux-aplomb, différentiels, et ceux résultant de remblaiements ; – les interventions humaines résultant de travaux à proximité d’ouvrage (rabattement de nappe, passage de camions entraı̂nant des vibrations, etc.) ; – les variations d’humidité suite à des changements de climat au cours des saisons, mais importantes dans la durée ; – le manque d’ancrage des fondations superficielles en rapport avec la profondeur hors gel ; – enfin, et le sujet est loin d’être exhaustif, le non-respect des règles de calculs existantes à l’époque de la conception. Aujourd’hui, avec les travaux et les recherches qui ont conduit à une meilleure investigation pour fonder un bâtiment, on ne rencontre plus de sinistres « classiques », à l’exception de chantier de particuliers. 5.2 Pathologies liées au type de fondation Les études effectuées dans les années 1970 (analyse de 1 200 dossiers de sinistres – étude de M. Logeais du Bureau Veritas) conduisent aux causes évoquées dans les paragraphes suivants. 5.2.1 Fondations superficielles Au nombre de sept telles que : – tassement de remblais servant d’assise à des constructions ; – venues d’eau, surtout en terrain argileux, avec modification des caractéristiques des terrains ; – fondations hétérogènes ; – fondations établies à une profondeur insuffisante ; C 7 100 – 18 Trois types rencontrées : – absence, ou insuffisance, de reconnaissance de sol ; – mauvaise interprétation des résultats de sondages ou des essais consécutifs ; – erreur d’exécution, notamment des pieux de types très différents à l’époque. De plus, la prise en compte du bulbe de pression, c’est-à-dire de la répartition des pressions verticales dans le sol en fonction de la pression de contact (théorie de Boussinesq) sous les fondations, a conduit les géotechniciens à prendre des dispositions nouvelles pour éviter certains sinistres. On peut valablement dire qu’à cette époque nous avons enfin pris conscience de l’importance de se soucier des fondations et du sol porteur. Dans le cas de la réhabilitation des immeubles, le problème est complexe par le fait, qu’à travers les âges, on rencontre une grande variété de types de fondations, dont la reconnaissance s’impose avant d’intervenir, si l’on ne dispose pas d’informations. Les procédés de fondations profondes (notamment sur pieux) font nombre, ce qui n’est pas le cas des fondations semi-profondes (notamment sur puits) très courantes dans nos immeubles du siècle dernier. Dès les années 1975, avec l’approche théorique et la parution des DTU dans ce domaine, la profession a été de plus en plus sécurisée : les problèmes dus au type de fondation ont eu tendance à disparaı̂tre. De nos jours, avec les techniques nouvelles (procédés à la tarière creuse, micro-pieux, etc.), d’une part, et les exigences en matière de reconnaissance, de calculs et de contrôle, d’autre part, on peut affirmer que les sinistres liés au type de fondations vont se réduire à la marge pour les bâtiments. Cependant, l’accroissement de constructions et de maisons individuelles sur des terrains pas toujours prédisposés à les recevoir sans études approfondies préalables, entraı̂ne des pathologies aux conséquences graves nécessitant des renforcements. C’est le cas des effets des périodes de sècheresse qui ont sévi ces dernières années. Ceux-ci ont provoqué des désordres significatifs sur un grand nombre de constructions ayant, le plus souvent, les caractéristiques suivantes : – constructions à simple rez de chaussée avec dallage sur terreplein ; – fondations très superficielles. Mais, la responsabilité incombait surtout à la caractéristique du terrain constitué d’argiles très sensibles à l’eau : malgré le faible taux de contrainte admissible nécessaire, ce type de sol pose de plus en plus de problème si l’on se dispense d’études obligatoires. 5.3 Risque du sol Un extrait de la Revue française de géotechnique (n 94) est très significatif et mérite d’être cité : « Ainsi, s’il est utopique et économiquement irréaliste de lancer en début d’opération une étude géotechnique très poussée qu’on espérerait définitive, il est opportun de prévoir une mission de géotechnicien progressive et évolutive, comme celle du maı̂tre d’œuvre qui se poursuit depuis l’étude de faisabilité jusqu’à l’achèvement de l’ouvrage. Seule une concertation sans cesse réactive entre le géotechnicien et les concepteurs et constructeurs permettra d’assurer la gestion optimale des risques du sol, à la satisfaction du maı̂tre d’ouvrage. Le géotechnicien, devant la complexité naturelle du sous-sol et les contraintes liées aux existants et avoisinants, procédera par étapes successives, allant du général au particulier, de la reconnaissance globale à la reconnaissance locale, adaptant les investigations et les études à la sensibilité réelle du projet. » Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES 5.4 Cas de la sècheresse Les réparations sont, en général, très onéreuses. Après la sècheresse de 1992, elles représentaient la moitié du prix de la construction dans la plupart des cas étudiés. Aujourd’hui, on a recours à des reprises en sous-œuvre à l’aide de micro-pieux ancrés en profondeur à l’abri de tous risques analogues, d’autant plus que le rééquilibrage hydrique du terrain peut prendre plusieurs années. Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 5.4.1 Pathologie et diagnostic tiwekacontentpdf_c7100 v1 & Les causes les plus probables sont aujourd’hui bien identifiées. La première est liée à la durée exceptionnelle qui entraı̂ne l’inflèchissement de la courbe hydrique du terrain et, par voie de conséquence, rend le bulbe de pression plus agressif en profondeur. D’autres peuvent être déterminantes au niveau des dégâts engendrés, comme : – le changement de volume du sol d’assise ; – les caractéristiques du sol sensible à l’eau (argiles) ; – l’influence de la végétation dans le processus d’assèchement du terrain ; – le mauvais ancrage dans le terrain des fondations superficielles. 5.4.2 Rôle des végétaux La présence de végétaux au voisinage des constructions joue un rôle important, parfois même déterminant, vis-à-vis des problèmes de tassements différentiels des sols argileux en période de sècheresse. Tous les végétaux sont concernés, des arbres aux arbustes, leur influence pouvant être dévastatrice. Nos connaissances en la matière restent limitées, ce qui entraı̂ne, de fait, une faiblesse de moyens pour palier l’inconvénient. En fait, elles révèlent des insuffisances ou des anomalies dans les constructions. Ce ne sont pas que des bâtiments de type pavillonnaire qui ont été sinistrés ; des églises du moyen âge ont été affectées et, pour certaines, de gros travaux confortatifs ont dû être entrepris. La revue Sycodès a publié un article, en 1991 [2] qui faisait référence a un ouvrage de langue anglaise : « Tree roots and buldings » de Cuyler et Richarson. Cet ouvrage porte sur l’analyse de près de 13 000 cas de sinistres faisant suite à une période de sècheresse sur des sols argileux. & En matière de prévention, seules comptent les études géotechniques approfondies et l’analyse « sol-structure ». Néanmoins, on construit encore aujourd’hui « n’importe où », sans se préoccuper du risque encouru : surtout chez le particulier. Le tableau 1 est intéressant et significatif. Auparavant, jamais une étude de ce type n’avait été engagée. Toutefois, aucune indication n’est fournie sur la profondeur des racines qui est Tableau 1 – Influence des plantations par rapport aux constructions environnantes Hauteur max. en zone urbaine (en m) Distance max. du désordre (en m) Distance au-dessous de laquelle 50 % des désordres ont été constatés (en m) Désordres liés à l’essence considérée (en %) Essence dans la population (en %) Chêne 16-23 30 9,5 11,5 2,1 5,5 Peuplier 25-28 30 11 8,7 3 2,9 Coefficient d’agressivité* Frêne 14-23 21 6 7,5 3 2,5 Faux acacia 18-20 12,4 7 3 1,8 1,7 Marronnier 12-25 23 7,5 3 2,2 1,4 Tilleul 16-24 20 6 8,2 6,4 1,3 Saule 15-25 40 7 5,7 4,5 1,3 10 11,5 5 4,6 3,5 1,3 20 15 6 1 1 1 25-30 15 5,5 11 13,7 0,8 Aubépine Hêtre Platane Pommier Poirier 8-12 10 4 5,7 7,1 0,8 Erable 10-24 20 6 8,3 13,9 0,6 Cerisier Prunier 6-12 11 3 6 14,7 0,4 Bouleau 12-14 10 4 2 4,9 0,4 Cyprès 15-25 20 2,5 3 10 0,3 Sorbier Cormier Alisier 8-12 11 5 2 9,4 0,2 Orme 17-25 25 8 2 Troëne 0,8 Rosier 0,7 Buisson ardent 0,35 * Le coefficient d’agressivité est le rapport de % de désordres, liés à l’essence, sur le % de l’essence dans la population globale. Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 C 7 100 – 19 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 PATHOLOGIE, DIAGNOSTIC, PRÉVENTION ET MAINTENANCE DES STRUCTURES ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– tiwekacontentpdf_c7100 v1 déterminante sur l’effet du sinistre. En réalité, les racines vont chercher l’eau là où elle se trouve, donc éventuellement assez profondément, ou assez loin du tronc, et s’y installent pour continuer à puiser en période de sècheresse. On évoque des contraintes de l’ordre de 7 MPa exercées par les racines : des édifices telles des églises du moyen-âge ont été localement soulevées entraı̂nant de gros désordres en superstructure. Au cours de la même parution, Sycodès information évoque le cas d’une prolifération stupéfiante d’une plante au débordement vivace dans une maison restée inhabitée : la prêle des prés. Son développement est spectaculaire et les désordres occasionnés sont conséquents. L’article conclut : « les experts s’arrachent les cheveux, et l’expert judiciaire envisagerait la démolition pure et simple si aucune solution ne pouvait être trouvée. » L’expert a même mis en évidence l’accoutumance des désherbants, prouvant que certains herbicides peuvent ensuite fonctionner comme engrais et activer des plantes. Cet exemple renforce la notion d’entretien, de maintenance, pour se prévenir contre tout risque de dégradations et de désordres. Néanmoins, dans le domaine des végétaux, il reste beaucoup à faire. Outre la complexité des phénomènes en cause, l’action des végétaux, surtout dans les terrains argileux subissant des variations d’humidité, est non négligeable. Les plantes, en définitive, constituent un paramètre à prendre enfin en compte, au même titre que les sols et les structures dans l’inter-action « solstructure ». J. Robert, Président de l’Union syndicale géotechnique, a très bien résumé mes propos [3] je cite : « Tout projet de construction comporte des risques qui se sont amplifiés au fil des années. Ces risques, synonymes d’une maı̂trise souvent difficile du délai de réalisation et du coût final de l’ouvrage, résultent de l’évolution défavorable de plusieurs facteurs : délais d’études et de réalisation de plus en plus courts, ouvrage de plus en plus complexe mettant en jeu des méthodes de construction sophistiquées qui s’adaptent mal aux incertitudes et aléas, environnement de plus en plus sensible à toute perturbation. Ce constat justifie l’intervention d’un nombre croissant de spécialistes, d’où des problèmes d’interfaces plus nombreux et une coordination plus difficile ». Devant cette complexité croissante du projet, la géotechnique ne doit pas être oubliée car les exigences requises sur la qualité du sous-sol deviennent de plus en plus importantes en terme de fouille profonde d’étanchéité, de portance, de déformations. Le sous-sol étant non visible, complexe et évolutif dans le temps, le bon géotechnicien est celui qui maı̂trise le mieux l’inconnu. Pour cela, il accompagne le projet tout au long de sa conception et de sa réalisation pour un enchaı̂nement de ses missions géotechniques conformes à la norme NF 94-500. Ainsi, les risques résiduels seront assurables dans de meilleures conditions, par la mise en place de polices « dommages ouvrage » et « tous risques chantiers » basée, en particulier, sur l’intervention à bon escient du géotechnicien. 5.5 Prévention des désordres en fondations 5.6 Remèdes aux problèmes de fondations Ces dernières années, la notion de « risque du sol » a enfin été prise en compte au plan normatif. En effet, cette notion a permis de prévenir tout risque de désordres de fondations, ou du moins, à en réduire le nombre. Ce sujet sera largement abordé dans la suite de la collection ; en effet, il fait appel à des techniques de reprises en sous-œuvre (micro pieux, injections, etc.). D’ailleurs, certains de ces procédés font déjà l’objet d’articles dans les TI. C 7 100 – 20 Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Pathologie, diagnostic, prévention et maintenance des structures par E N Michel LOR Parution : novembre 2010 - Dernière validation : janvier 2015 - Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Ex ingénieur RATP (spécialité Bâtiment) tiwekacontentpdf_c7100 v1 P O U R Sources bibliographiques [1] [2] CHARRUE (B.) et FREDET (J.). – Le guide du diagnostic des structures. Éditions du Moniteur (2003). [3] CUYLER et RICHARDSON. – Tree roots and buldings. Revue Sycodes (1991). ROBERT (J.). – Revue française de géotechnique, n 94 (2001). À lire également dans nos bases BLEVOT (J.) et PERCHAT (J.). – Béton armé – Règles BAEL – Pathologie des constructions en béton armé. [C 2 317] (1982). BOUILLETTE (J.P.). – Protection des constructions en acier contre la corrosion. [C 2 505] (1983). FEVRE (P.). – Pierres de construction. [C 901] (1984). MERLET (J.D.). – Maçonnerie – Introduction. [C 2 100] (1996). MAMILLAN (M.). – Restauration des bâtiments en pierre. [C 2 150] (1994). BIGER (J.P.). – Pathologie des structures en bois. [C 2 450] (1997). MAMILLAN (M.). – Restauration des bâtiments en béton armé. [C 2 350] (1994). TROUY-TRIBOULOT (M.C.) et TRIBOULOT (P.). – Matériau bois. [C 925] et [C 926] (2001). S A V O I R Normes et standards NFX 60-10 2009 Concepts et maintenance. définitions des activités de NF EN 335 2010 Guide d’application des normes P 34-310 et NF EN 10346. NF EN 350-2 1994 Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois. NF EN 460 1994 Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois. NFT 30-038 2007 Peintures et vernis – Essai de quadrillage. NF P 84 401, 95103 1993 Ouvrages d’art – Réparation et renforcement des ouvrages en béton et en maçonnerie. NF DTU 20-1 2008 Travaux de bâtiment – Ouvrages en maçonnerie de petits éléments. NF 94-500 2000 Classification des missions géotechniques types. Annuaires Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive) CTBA http://www.ctba.fr Cercle du partenaire du Patrimoine http://www.lrmh.culture.fr/lrmh/html/cercle.htm Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Publics (ITBTP) http://www.sebtp.com ONHGPI http://www.ohgpi.com LCPC http://www.lcpc.fr Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive) SOCOTEC http://www.socotec.fr Bureau Veritas http://www.bureauveritas.fr Toute reproduction sans autorisation du Centre français d’exploitation du droit de copie est strictement interdite. – © Editions T.I. Ce document a ete delivre pour le compte de 7200031704 - institut algerien du petrole // bourennani SAMIR // 172.86.187.214 Doc. 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Matériaux biosourcés • Traitements des métaux • Élaboration et recyclage des métaux • Plastiques et composites MÉCANIQUE • Frottement, usure et lubrification • Fonctions et composants mécaniques • Travail des matériaux – Assemblage • Machines hydrauliques, aérodynamiques et thermiques • Fabrication additive – Impression 3D ENVIRONNEMENT – SÉCURITÉ • Sécurité et gestion des risques • Environnement • Génie écologique • Technologies de l’eau • Bruit et vibrations • Métier : Responsable risque chimique • Métier : Responsable environnement ÉNERGIES • Hydrogène • Ressources énergétiques et stockage • Froid industriel • Physique énergétique • Thermique industrielle • Génie nucléaire • Conversion de l’énergie électrique • Réseaux électriques et applications GÉNIE INDUSTRIEL • Industrie du futur • Management industriel • Conception et production • Logistique • Métier : Responsable qualité • Emballages • Maintenance • Traçabilité • Métier : Responsable bureau d’étude / conception ÉLECTRONIQUE – PHOTONIQUE • Électronique • Technologies radars et applications • Optique – Photonique TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION • Sécurité des systèmes d’information • Réseaux Télécommunications • Le traitement du signal et ses applications • Technologies logicielles – Architectures des systèmes • Sécurité des systèmes d’information AUTOMATIQUE – ROBOTIQUE • Automatique et ingénierie système • Robotique INGÉNIERIE DES TRANSPORTS • Véhicule et mobilité du futur • Systèmes aéronautiques et spatiaux • Systèmes ferroviaires • Transport fluvial et maritime MESURES – ANALYSES • Instrumentation et méthodes de mesure • Mesures et tests électroniques • Mesures mécaniques et dimensionnelles • Qualité et sécurité au laboratoire • Mesures physiques • Techniques d’analyse • Contrôle non destructif PROCÉDÉS CHIMIE – BIO – AGRO • Formulation • Bioprocédés et bioproductions • Chimie verte • Opérations unitaires. Génie de la réaction chimique • Agroalimentaire SCIENCES FONDAMENTALES • Mathématiques • Physique Chimie • Constantes physico-chimiques • Caractérisation et propriétés de la matière BIOMÉDICAL – PHARMA • Technologies biomédicales • Médicaments et produits pharmaceutiques CONSTRUCTION ET TRAVAUX PUBLICS • Droit et organisation générale de la construction • La construction responsable • Les superstructures du bâtiment • Le second œuvre et l’équipement du bâtiment • Vieillissement, pathologies et réhabilitation du bâtiment • Travaux publics et infrastructures • Mécanique des sols et géotechnique • Préparer la construction • L’enveloppe du bâtiment • Le second œuvre et les lots techniques www.techniques-ingenieur.fr  CONTACT : Tél. : + 33 (0)1 53 35 20 20 - Fax : +33 (0)1 53 26 79 18 - E-mail : infos.clients@teching.com

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