Renforcement du pont de l'Isle-sur-le-Doubs : le Cerema assiste le département du Doubs

Des travaux de renforcement des poutres

Le pont de l’Isle-sur-le-Doubs est un ouvrage de type pont à poutres en béton armé à cinq travées indépendantes enjambant le Doubs, en Franche-Comté.

Cet ouvrage géré par le Conseil département du Doubs fait l’objet de travaux de réparation et de renforcement en 2020 réalisés par l'entreprise Freyssinet. L'objectif est de remettre l'ouvrage à sa capacité initiale, grâce à l'utilisation de tissus carbones qui sont collés en dessous des poutres. Dans le cadre de ce chantier l'entreprise a utilisé pour la première fois en France un tissu carbone qui propose un taux très important de fibres de carbones. Il est donc très dense et plus résistant que ce qui est posé habituellement et nécessite une vigilance particulière au moment de sa pose.

L'expertise du Cerema sur les matériaux composites et le collage structural

Le département du Doubs a sollicité le Cerema au mois d'avril 2020 pour une mission d'assistance qui s'est déroulée en plusieurs parties :

• Analyse de documents techniques établis par les entreprises en rapport avec les travaux de renforcement par matériaux composites collés : Plan d'assurance qualité, procédures d’exécution, demandes d’agrément fournitures pour le chantier, fiches de suivi d’exécution, éventuelles fiches de non-conformité avec procédure de réparation, et conseils sur les parties plus techniques.
   
• Participation à l'épreuve de convenance de l'application des renforts collés : Nécessaire avant de pouvoir commencer les travaux, il s'agit d'évaluer sur une zone témoin définie contradictoirement l’aptitude de l’entreprise à réaliser le renforcement conformément au marché et aux règles de l’art applicables (compétence technique du personnel, respect des procédures, adéquation des moyens matériels, contrôles intérieurs …), de vérifier la conformité de la préparation et de la réparation éventuelle du support ainsi que de la fabrication de la colle et de contrôler la mise en oeuvre des renforts composites. L'épreuve de convenance réalisée début août étant probante, les travaux de renforcement par composite collé ont pu démarrer dans la foulée.
   

  

• Contrôle par caméra infrarouge : Le contrôle des tissus collés est effectué par Thermographie InfraRouge (ThIR) active à l’aide d’une caméra thermique et d’un système de chauffage portatif type radiant. Chaque indication de défaut détectée à la caméra est sondée au maillet pour confirmer la présence d’un défaut de collage. Il s'agit ainsi de s’assurer de la bonne mise en oeuvre des renforts composites sur l’ouvrage et de la conformité des travaux effectués par rapport aux plans d’exécution et à ce qui aura été validé lors de l’épreuve de convenance. 
   

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  Essais en laboratoire : Des prélèvements de colle sont faits lors de l'épreuve de convenance, pour réaliser des essais de dureté Shore D à 7 jours (vérification du durcissement « complet » de la colle) et des essais de détermination de la température de transition vitreuse à 7 et 28 jours (température de « ramollissement » de la colle qui dépend des conditions de préparation et des conditions de cure – température et hygrométrie – de la colle ; cette détermination donne une information sur le niveau de réticulation de l’adhésif et sur l’aptitude du renforcement collé à être efficace aux températures de service de l’ouvrage)

Le Cerema possède une expertise pointue sur les matériaux composites et le collage structural pour les ouvrages d'art, avec une équipe ressource de spécialistes basés à Autun qui se déplace sur toute la France.

Dans le cadre de retours d'expérience des problématiques rencontrées sur chantier, ces experts sont par ailleurs mobilisés sur des travaux d'expérimentation comme par exemple l'influence des défauts de collage sur les performances mécaniques des renforts, la durabilité des renforts composites etc. Ce travail de recherche permet également de contribuer à la rédaction des normes sur le sujet du renforcement composite, en lien avec le comité de normalisation national.