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Pièce

Cerema_AA-RAP-ATMB_Pont_Dard_controle_renforts_composites_colles_2021-06-21_v1f.pdf · 2 409 mots · du marché « Accompagnement technique sur les ponts, viaducs et ouvrages d'art pour préparer la fin des concessions autoroutières », dossier de consultation officiel.

                                    RAPPORT DE CONTRÔLES




Réparation et renforcement du pont du
Dard (ATMB)
Contrôle de la qualité du collage du renforcement par
matériaux composites
22 juin 2021




      Rapport conçu sous
    système de management
    de la qualité certifié AFAQ
 Réparation et renforcement du pont
         du Dard (ATMB)
Contrôle de la qualité du collage du renforcement
           par matériaux composites

                                    22 juin 2021




                                   Agence d’Autun
   1 Boulevard Bernard Giberstein - ZI de Saint Andoche - BP 141 - 71404 AUTUN CEDEX
                   Tél.: +33 (0)3 85 86 67 67 - Fax.: +33 (0)3 85 86 67 79
                               Courriel : dla.dterce@cerema.fr
Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun


ATMB
1440, Route de Cluses
74130 Bonneville

Historique des versions du document :
  Version              Date                                           Commentaire
     v1               21/06/21                              Rédaction par Arnaud GAGNON
     v1               22/06/21                                Relecture par Jérémy ROTH
     v1f              22/06/21                         Validation par Christophe AUBAGNAC


Récapitulatif de l'affaire
Objet de l'étude :                  Réparation et renforcement du pont du Dard (ATMB) - Contrôle de la
                                    qualité du collage du renforcement par matériaux composites
Résumé de la commande :             Dans le cadre des travaux de réparation et de renforcement du pont
                                    du Dard, ATMB a sollicité l'Agence d'Autun du Cerema Centre-Est
                                    pour une assistance technique chantier comprenant l'avis sur
                                    documents établis par les entreprises (PAQ, procédures ...), la partici-
                                    pation aux épreuves de convenance et le contrôle de la qualité du
                                    collage des renforcements composites.
Référence dossier :                 Affaire C20LA0063
Communicabilité :                           Libre (avec acceptation préalable du commanditaire dans le contrat)
                                    X       Contrôlée (communiquée uniquement avec l'autorisation du commanditaire
                                            à posteriori)
                                            Confidentielle (non référencée dans IsaWeb)
Chargé d'affaire :                  Jérémy ROTH
                                    Agence d’Autun – Groupe Ouvrages d'Art
                                    Tél. +33 (0)3 85 86 67 67 / Fax +33 (0)3 85 86 67 79
                                    Courriel : dla.dterce@cerema.fr
Mots Clés :                         Infrastructures, Ouvrages d'Art, Secteur d'activité D3, VIPP, pont
                                    du Dard, ATMB, renforcement, composites collés, tissus, lamelles


Liste des destinataires

            Contact                                         Adresse                           Nombre – Type
                                                                                                1 exemplaire
       David BANANT                                         ATMB
                                                                                                 numérique
        Alexis BOGINI                                                                           1 exemplaire
                                                             IOA
      Bleuzvenn BODIN                                                                            numérique




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  Réparation et renforcement du pont du Dard (ATMB) – Contrôle de la qualité du collage du renforcement par matériaux
                                               composites – 22 juin 2021
Cerema – Centre-Est                                                                                        Agence d’Autun




                                             Sommaire
          1. Contexte.......................................................................................................5

          2. Contrôle par ThIR des tissus collées..........................................................5

          3. Contrôle par ThIR des lamelles collées....................................................25

          4. Essais de traction directe..........................................................................25

          5. Conclusions................................................................................................26




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  Réparation et renforcement du pont du Dard (ATMB) – Contrôle de la qualité du collage du renforcement par matériaux
                                               composites – 22 juin 2021
Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




1. Contexte

Dans le cadre des travaux de réparation et de renforcement du pont du Dard, ATMB a sollicité
l’Agence d’Autun (AA) du Cerema Centre-Est afin de procéder à un contrôle de la qualité d’applica-
tion du renforcement par composites collés (tissus et lamelles) de l’ouvrage.

L’AA (MM. GAGNON et PISSELOUP) est intervenue les 1er, 7 et 8 juin 2021 sur l’ouvrage pour
réaliser les contrôles.
Les compte-rendus minutes avec localisation des défauts détectés ont été diffusés les 2 et 10 juin
2021.




                   Renforcement par composites collés – Pont du Dard le 01/06/2021


2. Contrôle par ThIR des tissus collées

Les bandes de tissu de fibres de carbone collé (PRFC) ont été contrôlées par Thermographie Infra-
Rouge (ThIR) active à l’aide d’une caméra FLIR T420bx et d’un système de chauffage portatif type
radiant. Chaque indication de défaut détectée à la caméra a été sondée au maillet pour confirmer la
présence d’un défaut de collage.

La procédure d’exécution de l’entreprise mentionne les critères de reprise suivants :
    • défaut unitaire de surface supérieure à 15 cm² ;
    • défauts cumulés d’une surface supérieure à 5 %.

Les défauts de collage mis en évidence sont listés dans les tableaux suivants avec leurs localisations
et tailles estimées. Sur l’ensemble des bandes de tissu collé, 62 défauts hors tolérance nécessitent
une réparation (ils sont surlignés dans les tableaux).



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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




                             Localisation des zones de renforcement contrôlées



                           Zone 1 : Poutre Amont – Coté C1 – Face intérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             1                            âme                            50




             4                            âme                            12




             5                            âme                            5




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




             7                            âme                            13




             8                            âme                            5




            17                            âme                            10




            18                           talon                           7




            22                    âme partie haute                       50




            23                    âme partie haute                       50




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            23                          gousset                          20




                               Zone 2 : Poutre Amont – Coté C1 – Sous-face
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             9                        sous-face                          55




            12                        sous-face                        1000




            18                        sous-face                          15




            19                        sous-face                          60




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun


                             Zone 3 : Poutre Aval – Coté C1 - Face intérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             2                           talon                           75




             3                            âme                            45




             4                            âme                            60




             4                           talon                           91




            13                            âme                            10




            14                            âme                            45




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            15                          gousset                          12




            18                            âme                            20




            19                          gousset                          20




                                Zone 4 : Poutre Aval – Coté C1 – Sous-face
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             5                        Sous-face                          10




            12                        Sous-face                          60




            17                        Sous-face                          7




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            21                        Sous-face                          12




                           Zone 5 : Poutre Amont – Coté C1 - Face extérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             1                            âme                            24




             3                            âme                            60




             3                          gousset                          14




             5                           talon                           8




            12                            âme                            30




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  Réparation et renforcement du pont du Dard (ATMB) – Contrôle de la qualité du collage du renforcement par matériaux
                                               composites – 22 juin 2021
Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            15                          gousset                          19




            17                    âme partie haute                       48




            22                    âme partie haute                       40




            22                          gousset                          30




                             Zone 6 : Poutre Aval – Coté C1 - Face extérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             2                            âme                            23




             2                          gousset                          40




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




             4                            âme                            12




             6                            âme                            12




             7                          gousset                          8




            14                          gousset                          35




            16                          gousset                          10




            22                            âme                            20




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun


                             Zone 7 : Poutre Aval – Coté C0 - Face extérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




            16                          gousset                          16




            17                           talon                           16




            18                          gousset                          20




            19                            âme                            11




            21                          gousset                          25




            22                            âme                            40




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            23                      gousset/talon                        39




                  Zones 8 et 9 : Poutre Aval – Coté C0 - Face extérieure et sous-face
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




            16                           talon                           20




            17                            âme                            36




            18                            âme                            25




            19                          gousset                          14




            20                           talon                           45




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            22                            âme                            10




            23                            âme                            60




                            Zone 10 : Poutre Aval – Coté C0 – Face intérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             2                            âme                            30




             2                            âme                            25




             4                           talon                           80




             5                          gousset                          9




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




             6                            âme                            12




             7                            âme                            9




             8                            âme                         30+40




             8                           talon                      25+10+20




            10                            âme                            10




             11                           âme                            30




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            12                           talon                           12




            13                            âme                         10+25




            14                          gousset                          10




            15                            âme                            10




                          Zone 11 : Poutre Amont – Coté C0 – Face intérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             2                            âme                       25+20+10




             6                           talon                           18




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




             7                            âme                            15




             7                           talon                           12




            13                            âme                          10+8




            15                            âme                            30




            16                            âme                            12




            18                            âme                            30




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            18                           talon                           30




            23                          gousset                          6




            23                           talon                           9




                          Zone 12 : Poutre Amont – Coté C0 – Face extérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




            13                            âme                            8




            15                           talon                           12




            15                            âme                            9




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




            17                           talon                           10




            19                            âme                            8




            20                            âme                            28




            23                           talon                           10




                              Zone 13 : Poutre Amont – Coté C0 – Sous-face
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




            21                           talon                           18




            23                           talon                           30




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Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




                                Zone 14 : Poutre Aval – Coté C0 – Sous-face
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             2                        sous-face                          12




                            Zone 15 : Poutre Aval – Coté C0 - Face extérieure
          Bande                     Localisation               Taille estimée cm²                    Photo




             1                            âme                            40




             1                            âme                            25




             1                          gousset                          20




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  Réparation et renforcement du pont du Dard (ATMB) – Contrôle de la qualité du collage du renforcement par matériaux
                                               composites – 22 juin 2021
Cerema – Centre-Est                                                                                    Agence d’Autun




             2                            âme                            50




             5                            âme                            50




             5                          gousset                        10+4




             8                            âme                            10




             8                          gousset                          5




             8                           talon                           14




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            10                            âme                            20




            15                           talon                           24




Par ailleurs la quasi-totalité des bandes de tissu collé présentent un défaut de collage à la liaison entre
le gousset en partie supérieure d’âme de poutre et l’intrados du hourdis. Les bandes de tissu collé sont
plus longues que prévu et remontent sur l’intrados, or l’angle entre le gousset et l’intrados ne devait
pas recevoir de bande et n’a pas été traité (pas de congé).




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3. Contrôle par ThIR des lamelles collées

Les lamelles n°13 à 25 ont été contrôlées par Thermographie InfraRouge (ThIR) active à l’aide d’une
caméra FLIR T420bx et d’un système de chauffage portatif type radiant.

La procédure d’exécution de l’entreprise mentionne les critères de reprise suivants :
    • défaut unitaire de surface supérieure à 15 cm² ;
    • défauts cumulés d’une surface supérieure à 5 %.

Pour la localisation des lamelles, il a été considéré que la lamelle n°1 était la plus proche de la culée
C0.

Au niveau des reprises de bétonnage en intrados côté amont, les extrémités (3 cm) des lamelles n°14,
15 et 16 sont collées sur un support non adhérent (fuites de laitance).




4. Essais d’arrachement par traction directe

Suite aux essais d’arrachement par traction directe du 20/05/2021, une nouvelle zone test a été réali-
sée par l'entreprise en appliquant la recommandation émise lors de l'épreuve de convenance de veiller
à la bonne imprégnation du tissu.

Les essais ont été réalisés selon la norme NF EN 1542 avec l’appareil de traction Proceq DIY-216 à
vitesse de montée en charge régulée (0,05 MPa/s).
Les pastilles circulaires métalliques ont été collées (colle Sikadur 30) sur les renforts composites
collés (3 couches) le 07/06/2021 et les essais de traction ont été effectués le 08/06/2021.

Les résultats sont résumés dans le tableau ci-dessous.
La valeur moyenne des contraintes d’arrachement (5,9 MPa) est largement supérieure au
minimum requis de 1,5 MPa. Les ruptures sont de type « cohésive » dans le support béton.




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                             Zone de test : 3 couches superposées de tissus collés
                           Force à                  Moyenne
              Ø pastille              Contrainte
N° pastille                rupture                 contrainte                 Faciès rupture
               (mm)                     (MPa)
                            (kN)                     (MPa)
     1                      12,06      6,14                                 Rupture 100 % béton
     2                      11,04        5,62                                    Rupture 100 % béton
     3           50         11,34        5,78             5,91                   Rupture 100 % béton
     4                      11,98        6,10                                    Rupture 100 % béton
     5                       6,57        3,35      *                             Rupture 100 % béton

* valeurs exclues du calcul de la moyenne (supérieures à ± 20 % par rapport à la valeur moyenne)




5. Conclusions

Sur l’ensemble des bandes de tissu de fibres de carbone collé, 62 défauts hors tolérance ont été
détectés et nécessitent une réparation.

Au niveau des reprises de bétonnage en intrados côté amont, les extrémités (3 cm) des lamelles n°14,
15 et 16 sont collées sur un support non adhérent.

Dans la nouvelle zone test avec 3 couches de tissu collé superposées, la valeur moyenne de la
contrainte d’arrachement (5,9 MPa) est largement supérieure au minimum requis de 1,5 MPa. Les
ruptures sont de type « cohésive » dans le support béton.




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               Rédigé le 21/06/2021                                Vu, relu et complété le 22/06/2021

                Arnaud GAGNON                                           Christophe AUBAGNAC




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