Cours pathologie du béton arme, tutoriel & guide de travaux pratiques en pdf.

PATHOLOGIE DU BETON ARME

Introduction

Le béton armé, matériau de construction par excellence, a bénéficié de nombreuses études et de multiples expérimentations si bien que divers règlements se sont succédés de 1927 jusqu’à nos jours : circulaire de 1927 puis de 1934 ; B.A. 45, B.A. 60, CCBA 68, BAEL 80, BAEL 91, Eurocode.
Pourquoi alors se produit-il encore des sinistres ?
Il y a d’abord les sinistres dus à des causes exogènes au Béton armé comme le tassement des fondations, protection insuffisante des revêtements, etc.,
Pour les autres, il peut s’agir de cas fortuits comme dans tous les secteurs de l’activité humaine ou parfois même de cas de malveillance dus à un manque de compétence et/ou de conscience.
Henri Lessier disait en 1951 ‘’A la base de chaque erreur, on découvre en général une faute élémentaire de bon sens’’. Aussi l’expertise d’un sinistre montre très souvent que c’est la synergie de plusieurs facteurs qui en est la cause et il n’est pas facile d’identifier la principale.

Erreurs de conception

i., instabilité statique:
La notion d’équilibre statique est illustrée par la stabilité de deux plateaux d’une balance impliquant deux poids égaux.
En revanche, la balance romaine introduit la notion de bras de levier qui a autant d’influence que le poids ; là on s’intéresse plutôt au moment.
Ceci dit il n’est pas concevable de construire une corniche comme celle présentée par la car cette réalisation est instable et ne peut que s’effondrer au décoffrage en basculant autour de son arête
Aussi, parfois l’instabilité est précaire en cours de construction. L’exemple montre cet effet du à une insuffisance de contreven-tement des portiques avant le scellement des pieds.

Exemple 1 :
une remise en cause de dernière minute de la stabilité d’un bâtiment d’habitation, en cours de construction, prévient d’un effondrement assuré.
La couverture d’un vaste hall comportait dans sa partie centrale une alternance de grands bacs en béton précontraint de 12 m de long et de voûtes translucides et sur ses côtés une dalle en béton. L’ensemble était porté de chaque côté par de grandes consoles de 5.40 m en porte à faux, reliés à deux bâtiments culassés. L’un de ces bâtiments était à simple RDC et sa stabilité avait été correctement assurée. L’autre bâtiment était un immeuble de 18 étages sur RDC.)
Les deux RDC étaient réalisés, ainsi que les consoles et dalles latérales du hall, quand le maître de l’ouvrage demande que la toiture du hall soit immédiatement achevée, avec grands bacs et voûtes translucides, de manière à pouvoir l’occuper et y exercer son commerce.
L’architecte donna son accord de principe. Ce fut le bureau de contrôle qui attira l’attention sur le fait que l’ouvrage ainsi réalisé n’aurait pas été stable.

Causes : en effet, les consoles côté bâtiment étaient encastrées dans des nœuds comportant :
Une poutre de plancher prolongeant la console, Un poteau constitué de ses tronçons de RDC et de 1er étage de section confortable en raison des 18 étages à porter.
Le moment de flexion important, apporté par chaque console, devait être repris, à raison de 45% dans chaque tronçon de poteau et 10% seulement par la poutre de plancher.
En l’absence du tronçon supérieur du poteau du 1er étage et de sa charge, le moment dans le tronçon inférieur était majoré de 50% et celui dans la poutre était triplé. Or, les sections de béton et d’armatures n’étaient pas prévues pour cela, et l’on pouvait prédire, sans grand risque de se tromper, une ruine certaine de la structure porteuse de la couverture et la couverture elle-même.

Remèdes : la poutre de plancher fut renforcée en dénudant les aciers supérieurs, par repiquage, en disposant des cadres en prolongeant vers le haut les cadres existants et en y plaçant de grosses barres de moment négatif. Ensuite on enduisit la surface de reprise d’un mortier de résine d’accrochage et on bétonna la surélévation de la poutre.

Moralité : les changements dans un projet en cours de réalisation sont souvent source de graves problèmes par suite d’oublis ou de négligence.
Un poteau est une barre qui transmet un effort suivant sa direction. S’il est incliné, il transmet un effort incliné qui comporte par conséquent une composante horizontale
En statique, l’équilibre est obtenu en équilibrant un effort par un autre effort égal et opposé. C’est évident et parfois c’est oublié, tellement on a l’habitude de voir les poteaux transmettre individuellement leurs charges aux fondations.

Exemple 2 : un bâtiment se fissure. Des renforcements onéreux, préviennent à temps l’effondrement.
Les problèmes de mitoyenneté, quand il s’agit d’apposer, sur sol médiocre, un bâtiment nouveau sur un ancien sans y provoquer de désordre sous l’effet de nouveaux tassements, conduisent à des solutions originales, tantôt bonnes et tantôt mauvaises.
Dans cet exemple, le projeteur avait eu l’idée d’incliner en sous-sol les poteaux porteurs du mur de doublage en file A pour qu’ils rejoignent les semelles de la file voisine. Comme par ailleurs, les façades devaient être traitées en ‘murs rideaux’, les planchers portaient uniquement sur les refends, en commençant par les murs de doublage en mitoyenneté.
Les travaux étaient arrivés au plancher haut du 1er étage quand le chef de chantier, qui faisait conscieusement, tous les matins, le tour de ses installations, observa que le joint de tassement réservé entre l’ancien bâtiment et le nouveau n’avait plus une épaisseur régulière.
Au niveau du plancher haut du sous -sol, le polystyrène qui avait servi de coffrage était à moitié écrasé. Le chef de chantier alerta son entreprise, et l’examen attentif des lieux qui s’en suivit révéla les désordres suivants :
Les triangles formés par les poteaux inclinés, les poteaux verticaux adjacents et la travée de plancher intermédiaire étaient entrain de basculer vers la bâtiment ancien,
Un bon nettoyage révéla des fissures sur la face supérieure du plancher haut de sous-sol au dessus des poteaux de la file B et d’autres transversales dans tous les poteaux du sous-sol.
La présence du bâtiment ancien qui contrebutait avait empêché un effondrement certain.