Les amorces de fissuration dans le béton armé continu Journée wallonne de la route 24 mai 2016 Sylvie Smets s.smets@brrc.be

Contexte de l’étude Guidance COM-MAT (Financement DGO6): Réseau de conseillers technologiques actifs dans le cadre de développements et d’innovations portant sur les matériaux et techniques de construction durables Demande de la société momentanée TRBA-STADSBADER de réaliser un suivi de l’évolution de la fissuration après pose d’amorces de fissuration Chantier: Réhabilitation de la voiries sur l’A8 (Froyennes) Collaborations: SPW-DGO1 FEBELCEM

Introduction Principes du Béton Armé Continu (BAC): Absence de joints transversaux hormis joints de construction Retrait du béton repris par de fines fissures formées spontanément Le pourcentage et la qualité d’armatures conditionne (principalement) le schéma de fissuration

Espacement des fissures acceptable: 0,60 à 2,40 m Introduction Caractéristiques du schéma de fissuration Eviter un espacement trop important causant une ouverture trop large des fissures (et donc pénétration d’eau) Eviter des fissures trop rapprochées: risque de punch out Répartition régulière des fissures: pas d’aglomérat (“cluster cracks”) Pas de recoupement des fissures (“Y- cracks”) Espacement des fissures acceptable: 0,60 à 2,40 m

Historique des amorces de fissuration Permettent d’améliorer le schéma de fissuration Expérience aux Etats Unis (début années 2000) Introduction de bandes plastifiées dans le béton frais Après 4h, sciage transversal tous les 1,2m, sur toute la largeur de la route Sections expérimentales Développement des fissures plus rapide Fissuration plus régulière Exécution complexe et peu compatible avec le dénudage du béton E. Kohler et J.Roesler

Historique des amorces de fissuration Expérience en Belgique Observation: Des joints présents dans les éléments linéaires génèrent des fissures dans leur prolongement sur le revêtement en béton armé continu en contact avec ces éléments linéaires. Sections expérimentales sur l’E17 et l’E313: Amorces par sciage d’un trait d’une longueur de 40 cm tous les 1,2m au bord du revêtement Suivi dans la thèse de doctorat Dongya Ren (TU Delft)   E313 Grobbendonk E313 Herentals E17 Deinze Profondeur amorce (cm) 3 6 4 Délai sciage <36h <24h

Historique des amorces de fissuration Expérience en Belgique

Historique des amorces de fissuration Expérience en Belgique Importance du délai de sciage: endéans les 24h après mise en oeuvre. Le nombre de fissures (trop) peu espacées (espacement < 60cm) est beaucoup moins important dans les zones soumises à la fissuration induite. le nombre de fissures avec un espacement supérieur à 2,4m, donc également non souhaitable, est moins important dans les zones soumises à la fissuration induite. Principe de fissuration induite intégré dans le cahier des charges SB250 avec une limitation de la profondeur d’amorce à 4cm Amorces prescrites pour les travaux de réhabilitation de l’A8 à hauteur de Froyennes

Expérience de l’A8 Amorces de 40 cm de long et de 4cm de profondeur tous les 1,2m. Scellement des amorces, amorces sur caniveau coté droit.

% fissures entre amorces Résultats sur l’A8 Efficacité des amorces: capacité de développement de fissures Efficacité des amorces comparable à celle observée sur E313 Développement plus lent sur la zone 2   Age (j) de BK à % amorces fissurées % fissures sur amorce % fissures entre amorces A8 Zone 1 (4-5 juin 2015) 6 71,5 71,7 31 86 14 8 51 61 39 113 71,6 56 44 A8 Zone 2 (27-29 avril 2015) 35 70,5 70,6 24 83 17 70,7 41 89 11 151 70,9 53 73 27 E313 (amorces 6cm) 4 21 99 1 E313 (amorces 3cm) 123 58 59

Résultats sur l’A8 Distribution des espacements entre fissures Evaluation du pourcentage d’espacements d situés dans la zone favorable : 0,6m ≥ d > 2,4m

Résultats sur l’A8 Distribution des espacements entre fissures   Age d<0,6m (%) 0,6m≥d>2,4m d≥2,4m Espacement moyen (m) A8 Zone 1 8j 17,3 64,7 18,0 1,41 113j 20,5 66 ,7 12,8 1,17 A8 Zone 2 151j 20,3 50,8 28,8 1,66 E17 (pas d’amorces) 20mois 51,8 29,4 19,8 1,18 E313 (amorces 6cm) 14,0 75,0 11,0 1,35 E313 (amorces 3cm) 29,6 65,9 4,5 0,99 Pourcentage situé dans la zone “favorable” relativement élevé compte tenu de l’âge (et comparé à structure non activée) L’espacement moyen ne permet pas de juger directement de la qualité du schéma de fissuration

Résultats sur l’A8 Probabilité de formation d’agglomérats de fissures   Age Probabilité de formation de r fissures consécutives avec espacement <0,6m (%) r=2 r=3 r=4 r=5 A8 Zone 1 8j 12,78 2,27 0,00 113j 20,51 A8 Zone 2 151j 16,95 3,42 E17 (pas d’amorces) 60j 40,93 18,22 7,78 3,13 E313 (amorces 6cm) 65j 7,52 1,20 E313 (amorces 3cm) 123j 23,56 6,75 1,45 0,48 Probabilité de formation de 3 fissures consécutives très faible Probabilité nulle pour r= 4 ou 5. Attention à la longueur prise en compte (100-200m vs. 500m)

Conclusions La pose d’amorces de fissurations sur le chantier de l’A8 a favorisé la création d’un réseau de fissures dont les caractéristiques sont propices à une meilleure durabilité. Développement du réseau de fissuration plus lent pour la « zone 2 » mais les résultats restent cependant bien supérieurs à ceux obtenus sur une structure non soumise à l’activation de la fissuration. Utilité de poursuivre l’observation des fissures pour s’assurer que l’évolution de la fissuration reste dans la lignée des expériences précédentes (chantier de l’E313 surtout). Chantiers futurs en BAC (Couvin, Lessines p.ex): une belle opportunité ?

Merci pour votre attention!