Réparation de poutres en béton fissurées

Les fissures dans le béton des structures industrielles ne sont pas de simples défauts de surface. Elles indiquent souvent une perte de continuité structurelle, un risque accru de corrosion des armatures et une marge de sécurité réduite sous des charges de longue durée. Ce projet concernait un bâtiment industriel où d'importantes fissures s'étaient développées dans les poutres et les dalles, nécessitant une solution de réparation capable à la fois de restaurer l'intégrité interne du béton et d'apporter un renforcement en traction externe.

Plutôt que d'appliquer une réparation superficielle, l'équipe technique a mis en œuvre une solution systématique en trois étapes : scellement de la surface de la fissure, injection d'époxy à basse pression et renforcement par tissu de fibre de carbone unidirectionnel. L'objectif était de stabiliser les éléments fissurés, d'empêcher l'entrée de l'eau et de l'humidité, de rétablir un comportement monolithique et d'améliorer la capacité portante structurelle.

Évaluation de l'état

L'inspection visuelle et l'évaluation structurelle ont confirmé que les fissures se situaient principalement dans les poutres principales et les dalles. Certaines fissures parcouraient les faces inférieures et les âmes des poutres, tandis que d'autres apparaissaient sur les surfaces des dalles, indiquant des dommages en traction et une éventuelle réduction de la rigidité en flexion.

Compte tenu de l'environnement industriel et de la nécessité d'une performance à long terme, un système de réparation de classe structurelle était requis. Le simple rebouchage de surface serait insuffisant, car il ne permettrait pas de reconnecter de façon fiable le béton séparé à l'intérieur des fissures ni d'apporter un renforcement externe efficace contre leur réouverture.

Stratégie de réparation

La solution adoptée a combiné trois technologies complémentaires :

Scellement de la surface de la fissure pour créer une zone de réparation fermée et éviter la fuite de résine.

Injection des fissures à l'époxy pour remplir les fissures de l'intérieur, reconnecter les sections de béton fissurées et bloquer la pénétration de l'humidité.

Renforcement par fibre de carbone pour procurer une résistance en traction externe, contrôler la propagation de la fissure et accroître la capacité structurelle.

Cette approche a traité le problème dans deux directions : restauration de la liaison interne et renforcement en traction externe.

Processus de construction

Étape 1 – Scellement de la surface de la fissure avec l'adhésif de scellement HM-9

La première étape consistait à nettoyer et à préparer les zones fissurées des poutres et des dalles. L'adhésif de scellement HM-9 était ensuite appliqué en continu sur toute la longueur de chaque fissure visible, formant une couche d'étanchéité dense et hermétique.

Cette opération répondait à deux objectifs critiques :

• Enfermer la fissure pour créer une zone de pression stable pour l'injection ultérieure.

• Éviter la fuite de la résine époxy lors de l'injection à basse pression.

Des ports d'injection ont été installés à des intervalles appropriés le long des fissures scellées, garantissant que la résine puisse atteindre les parties profondes et éloignées du réseau de fissures.

Étape 2 – Injection profonde des fissures avec l'adhésif d'injection HM-120L

Après le durcissement de la couche de scellement, l'injection à basse pression a été réalisée à l'aide de l'adhésif d'injection de fissures HM-120L. L'époxy basse viscosité a été introduit par les ports, lui permettant de pénétrer profondément dans les fissures et de remplir même les fins vides internes dans le béton.

Le processus d'injection a progressé séquentiellement le long des trajets de fissure, garantissant que chaque section soit entièrement saturée avant de poursuivre. Une fois l'injection terminée, le système a été laissé durcir dans des conditions contrôlées afin que l'époxy développe sa pleine résistance mécanique.

À cette étape, la réparation avait déjà permis d'importantes améliorations structurelles :

• Les volumes de fissure ont été comblés depuis l'intérieur.

• Les parties de béton séparées ont été reconnectées.

• L'intégrité monolithique des poutres et des dalles a été restaurée.

• La pénétration de l'humidité et la corrosion des armatures ont été efficacement inhibées.

Étape 3 – Renforcement externe par tissu de fibre de carbone unidirectionnel HM-30

Après le durcissement complet de l'époxy injecté, les surfaces de béton ont été préparées pour le collage du tissu de fibre de carbone unidirectionnel HM-30. Le tissu a été appliqué sur les zones fissurées des poutres et des dalles, l'orientation des fibres étant alignée avec la direction principale de la force de traction.

Le renforcement en fibre de carbone travaille en composite avec le béton existant, offrant une résistance en traction élevée et d'excellentes performances de module. Ses fonctions principales dans ce projet étaient :

• Contenir la réouverture et la propagation supplémentaire de la fissure ;

• Améliorer la capacité de traction et de flexion des éléments endommagés ;

• Accroître la rigidité structurelle globale et la stabilité à long terme ;

• Répartir plus efficacement les contraintes locales à travers la zone réparée.

Résultat du projet

Après l'achèvement de la réparation, les poutres et les dalles fissurées ont été inspectées et évaluées. Le système combiné a réussi à réaliser à la fois la restauration structurelle interne et externe :

À l'intérieur, les fissures ont été entièrement remplies et scellées, les sections de béton ont été reconnectées et la pénétration de l'humidité a été bloquée.

À l'extérieur, le tissu de fibre de carbone HM-30 a procuré un renforcement en traction continu, contrôlant la réouverture de la fissure et améliorant la capacité structurelle des éléments.

Les éléments réparés ont satisfait aux exigences de performance structurelle spécifiées, et le bâtiment a été remis en service avec un niveau de sécurité structurelle amélioré.