21 janvier 2016
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21 janvier 2016
21 janvier 2016
Injections de structures en béton
Ing. Tom Verhaegen
Chef de Service RONVEAUX Rénovation CINEYAfdelingshoofd RONVEAUX Renovatie BRUGGE
www.ronveaux.com
21 janvier 2016
… et quand même …
LE BETON PEUT FISSURER …
• Presque inévitable
• Les fissures ne peuvent pas influencer la stabilité, la durabilité ni la fonction (l’usage) de l’ouvrage d’art en béton
• L’épaisseur d’une fissure ne peut pas dépasser 0,2 à 0,4 mm
à EN 1504-5
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Systèmes de réparation à étanchéité
Cuvelage étancheMicro-mortierCoatingMembranes armée PVCHabillage en inox
injections (préventive et curatives)
21 janvier 2016
ATTENTION … coatings et hydrofuges
• Toujours utiliser un coating avec une grande capacité de ponter les fissures
• Une hydrofuge ne garantit jamais une étanchéité parfaite
à Risque de l’effet contraire
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Systèmes de réparation à étanchéité
injections : préventives
• UNIQUEMENT pour joints de reprise
• Système de sécurité ( back-up system)
complément avec d‘autres systèmes d‘étanchéité
• Système d‘ancipation pour situation critique (ex. crête tunnel…)
max. 20 cm
21 janvier 2016
Systèmes de réparation à étanchéité
injections : préventives
Si le recouvrement béton est trop faible la pression d’injection peutcauserdes dommages dans la structure (fissures)
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Réparations de fissures par injection à curative
« EN 1504 : produits et systèmes pour la protection et la réparation des structures en béton » … 1° janvier 2009
Que dit la norme EN 1504 partie 9 ?
Standard Européen qui définit quels produits doivent être utilisés pour l’injection des fissures dans les structures en béton
La technique d’injection du béton est utilisée comme méthode d’application des principes suivants, définis dans l’EN 1504-9. il comprend 2 principes :
Principe 1 IP : protection contre les risques de pénétration et étanchéité • Remplissage des fissures
Principe 4 SS : Renforcement structurel • Injection dans les fissures, vides et interstices • Remplissage des fissures, vides et interstices (sans pression)
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Réparations de fissures par injection à curative
Que dit la norme EN 1504 partie 5 ?
3 catégories :
(D) : colmatage ductile (Ductile)remplissage des fissures avec un système flexible principalement polyuréthanes
(F) : colmatage avec transmission de force des fissures (Force)injections structurellesrésines époxydiques, polyesters, produits à base de ciment
(S) : colmatage des fissures par gonflement (Swelling)remplissage des fissures avec un produit à post-expansion principalement acryliques
Objectifs :
• Imperméabilisation et donc l’étanchéité à l’eau• Empêchement de la pénétration d’agents agressifs – provocation
corrosion des armatures• Renforcement de la structure par un renforcement du béton
21 janvier 2016
Caractéristiques des produits selon la EN 1504
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Caractéristiques des produits selon la EN 1504
21 janvier 2016
Caractéristiques des produits selon la EN 1504
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Caractéristiques des produits selon la EN 1504
21 janvier 2016
Caractéristiques des produits selon la EN 1504
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Les méthodes de réparations par injection
Une injection réussie est basée sur 3 principes de base :
Une identification correcte > quel type de fissure ?
• Fissure passive, active• Fissure structurelle ou non-structurelle• Fissure en milieu humide, sec
Une identification correcte de la cause des fissures
• En cas de fissures structurelles, la cause doit être déterminée avant réparation
Un choix correct de la méthode et du produit
• Sélection de produits• Sélection de méthode
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Identification du type de fissure
« Principe de la norme EN 1504 : chaque type de fissure peut résulter dans un endommagement structurel »
Un diagnose correct est important• Information concernant le type de fissure et la cause• Information concernant la longueur, profondeur, épaisseur, etc.• Structurelle ou non-structurelle
L’évolution de la fissure• Il est important d’évaluer une fissure non seulement au moment de la
construction de l’ouvrage d’art, mais aussi après mise en service et application des charges
L’humidité de la fissure• L’humidité peut influencer l’efficacité de la méthode et produit de
réparation• Fissures sèches peuvent être à la cause d’infiltration d’eau et/ou produits
chémiques dans un stade ultérieur (ex. parkings)
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Identification du type de fissure
Ouvrages d’art : piscines, réservoirs d’eau, stations d’épuration, château d’eau, etc.
Fissures humides non-structurelles• Déterminer la cause de l’infiltration d’eau• Évaluer la quantité d’eau qui s’infiltre
Fissures sèches non-structurelles• Pas toujours considérées comme un problème majeur lors de la
construction et avant la mise en service• Peuvent être à la base de problèmes après mise en service (les
réparations dans un stade ultérieur sont le plus souvent plus chères et difficiles)
Fissures actives• Les fissures les plus difficiles à réparer
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Identification de la cause des fissures
Réparations d’étanchéité
• L’eau choisira toujours l’entrée la plus facile pour in filtrerà grosses fissures, reprises de coffrage, etc.
• Après injection d’une fissure et avec une cause non remédiée, l’eau trouvera son chemin vers une autre fissure
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Choix de la méthode et du produit
Méthode avec collage d’injecteurs
• Entre distance des injecteurs collés = la profondeur de la fissure (l’épaisseur de l’élément en béton)
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Choix de la méthode et du produit
Méthode avec collage d’injecteurs
• Injections à basse pression < 5 bars• Technique rapide• Utilisé pour fissures avec une grande épaisseur• Utilisation d’un produit d’injection à basse viscosité• Technique utilisé pour structures de faible stabilité (faible pression)• Les injecteurs sont collés avec une colle à base d’époxy ou polyesther
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Choix de la méthode et du produit
Méthode avec forage d’injecteurs à 45° degrés
• Entre distance des injecteurs forés = la moitié de la profondeur de la fissure (demie épaisseur de l’élément en béton)
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Choix de la méthode et du produit
Méthode avec forage d’injecteurs
• Injections à plus haute pression > 5 bars• Technique plus lente > plus de préparation• utilisé pour fissures avec une fine épaisseur• Utilisation d’un produit d’injection à basse viscosité• Technique pas conseillé pour structures de faible stabilité (pression plus
importante)• Cette technique nécessite une résine avec longue pot life
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Choix de la méthode et du produit
Méthode avec forage d’injecteurs
45° angle
Souffler poussière
• Commencer en bas vers le haut pour une fissure verticale
• Commencer à la largeur minimale pour une fissure horizontale
21 janvier 2016
Choix de la méthode et du produit
Méthode avec forage vertical d’injecteurs
• Entre distance des injecteurs forés = la moitié de la profondeur de la fissure (demie épaisseur de l’élément en béton)
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Choix de la méthode et du produit
Méthode injection en quadrillage
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Quelques photos
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Choix de la méthode et du produit
Quelle pression ?
Règle général :
La pression d’injection maximale = 3,5 fois la résistance à la compression du béton à injecter
Exemple : un béton avec résistance à la compression de 40 N/mm² peut être injecté avec une pression maximale de 140 Bar
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Choix de la méthode et du produit
Quel produit utiliser ?
Réparation d’étanchéité ou réparation structurelle ? à un produit d’injection pour une réparation d’étanchéité n’est pas fait pour une réparation structurelle
• Résines duromères• Résines élastomères • Suspensions minéraux• Coulis minéraux
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Choix de la méthode et du produit
Quel produit utiliser ?
Solide soupleIn
ject
ions
mul
tiple
sM
ono
inje
ctio
n
Micro-cimentSupport secet humide
Résine acryliqueSupport secet humide
RésineépoxydiqueSupport sec
RésinepolyréthaneSupport secet humide
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Choix de la méthode et du produit
Quel produit utiliser ?
problème produit
Arrêter un jet d’eau
Grandes infiltrationsGrandes fuitesGrandes fissures, joints, etc.
Résine PUR
• Aqua réactive • Formant de la mousse pour un
remplissage efficace de la fissure• à cellules fermées • Réaction rapide
Etanchéité
Fissures « standard » 0,3 mm à 4 mmInfiltrations jusque 10 L/min
Résine PUR
• Formant de la mousse ou pas• À cellules fermées
Résine acrylique
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Choix de la méthode et du produit
Que se passe- t’il quand la résine se met en contact avec l’eau ?
• La résine se mélange avec l’eau mais ne se dissout pas dans l’eau (hydrophobe)
• Début de la réaction chimique• Début de la formation de mousse• La résine commence à polymériser > fin des infiltrations
fissures mouilléessans pression
PUR PUR SPUR +PUR
fissures mouilléesavec pression
SPUR +PUR
béton poreuxsans pression
béton poreuxavec pression
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Choix de la méthode et du produit
Que se passe- t’il quand la résine se met en contact avec l’eau ?
• Injection de la résine (avec une pompe à pression constante)• 1° phase : pas de contact à l’eau > pas de réaction• La viscosité et la pénétration dans la fissure reste le même
1° phase penetration suite à la pression de la pompe
P1
Viscosité constante
Pression Ex.: 30 BARS
CONTACT à L’EAUViscosité
temps
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Choix de la méthode et du produit
Que se passe- t’il quand la résine se met en contact avec l’eau ?
• Période d’induction ou visiblement rien ne se passe• La viscosité dans la fissure reste le même• La résine et l’eau se mettent d’accord pour réagir
1° phase penetration suite à la pression de la pompe
P1
Viscosité constante
Pression Ex.: 30 BARS
CONTACT à L’EAUViscosité
temps
P2
Temps d’ INDUCTION
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Choix de la méthode et du produit
Que se passe- t’il quand la résine se met en contact avec l’eau ?
• Début de la réaction• La viscosité diminue au début > meilleure
pénétration• Début formation de mousse et polymérisation• La viscosité augmente et la résine bloque l’infiltration
P1
Viscosité constante CONTACT à L’EAUViscosité
temps
P2Temps d’ INDUCTION
P3REACTION
MOUSSE
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Choix de la méthode et du produitClassification des produits selon la norme EN 1504
U (x) W (1) (2) (3) (4)
U : l’utilisation prévue
(x) : F remplissage de fissures transmettant les effortsF1 : adhérence > 2 N/mm²F2 : adhérence > 0,6 N/mm²
(x) : D remplissage ductile des fissuresD1 : étanchéité à l’eau sous 2 x 105 Pa (bars)D2 : étanchéité à l’eau sous 7 x 105 Pa (bars)
(x) : S remplissage expansif des fissuresS1 : étanchéité à l’eau sous 2 x 105 Pa (bars)S2 : étanchéité à l’eau sous 7 x 105 Pa (bars)
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Choix de la méthode et du produitClassification des produits selon la norme EN 1504
U (x) W (1) (2) (3) (4)
W : l’applicabilité
(1) : largeur minimale admise de la fissure mesurée en dixième de millimètre (1,2,3,5 ou 8)
(2) : taux d’humidité de la fissure (1= sec, 2= humide, 3= mouillé, 4= rempli d’eau)
(3) : température d’utilisation (minimum / maximum)(4) : uniquement pour une utilisation U (F) transmettant efforts
1= fissures soumises à des mouvements quotidiens supérieurs à 10 % ou à 0,03 mm pendant le durcissement2= fissures soumises à des mouvements quotidiens inférieurs à 10 % ou à 0,03 mm pendant le durcissement
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Choix de la méthode et du produit
Classification des produits selon la norme EN 1504
Exemple
U (D1) W (5) (2/3) (0/30) (-)
Destiné à une utilisation pour étanchéité à l’eauD1 : pressions allant jusqu’à 2 bars
Susceptible de colmater des fissures de 0,5 mm
Fissures humides ou mouillées
Pouvant être mis en œuvre à une température comprise entre 0 et 30 °C
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Comment réaliser une injection
De A à Z …
• Analyse de la cause d’infiltration• Analyse des fissures• Choix de la méthode et pression• Choix du produit
• Marquage des fissures et emplacement des injecteurs• Bon choix des injecteurs• Bien serrer les injecteurs pour éviter que celui soit éjecté du mur• Souffler poussière• Colmater autres trous • Débuter du bas en haut pour une fissure verticale• Débuter de la plus petite largeur vers la plus grande pour une fissure
horizontale• Nettoyage des outils• Enlèvement des injecteurs (facultatif) et finition
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OUTILLES
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Quelques photos
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Quelques photos
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Quelques photos
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Quelques photos
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Quelques photos
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Quelques photos
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Quelques photos
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Quelques photos
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FEREB - certification
Pour toutes vos questions concernant des réparations de béton consultez la FEREB (fédération des réparateurs de béton)
• Fournisseurs• Services (architecte, bureau d’étude, assurance)• entrepreneurs
www.fereb.be
Certification BENORNiveau : A – B - C
• le niveau A : destiné aux entreprises qui effectuent des travaux dont la méthode de réparation est imposée par un cahier des charges
• le niveau B : destiné aux entreprises qui effectuent des travaux faisant suite à un diagnostic existant et qui déterminent elles-mêmes la méthode de réparation la plus appropriée
• Le niveau C : destiné aux entreprises qui peuvent reconnaitre une pathologie éventuelle et établir un diagnostic adapté en gestion directe, y compris la détermination d’une méthodologie de réparation pertinente et l’exécution éventuelle des travaux de réparation
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remerciements - documentation
• DE NEEF / GRACE : crack repair techniques and methods• BASF Masterbuilders• MC Bauchemie : systèmes d’injections• SIKA : systèmes d’injections préventives• DESOI techniques d’injection• Ulg : réparation des fissures (Prof. Luc Courard)
Merci de votre attention