Loading

Alison's New App is now available on iOS and Android! Download Now

Study Reminders
Support
Text Version

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

Aujourd'hui, dans ce module sur la corrosion du métal embarqué, nous allons couvrir la corrosion des systèmes en béton précontraint la plupart du temps, il y a quelque chose de spécial sur les mécanismes de corrosion dans le béton précontraint par rapport aux systèmes de béton conventionnels.
 
Je vais vous montrer une illustration très classique de la précontrainte à l'aide d'une pile de livres. Vous pouvez voir que c'est la démonstration du professeur Gustav Magnel. Il le fait en classe. Prenez une pile de livres, puis appuyez sur elle des côtés pour que vous puissiez transporter plus de charge. C'est donc le même principe appliqué pour les systèmes en béton précontraint que vous avez précontraint.
 
Il existe deux types de systèmes de béton précontraint, l'un est le système pré-contraint et l'autre le système post-tension. L'un sur la gauche est un système précontraint. Il existe deux types de systèmes de béton précontraint basés sur le temps où les brins sont mis en évidence s'il s'agit d'un système en béton précontraint, puis les brins sont mis en évidence avant que le béton ne soit coulé. Dans le système de béton post-tension, les brins sont mis en évidence après que le béton a atteint sa force ou après le durcissement du béton.
 
Donc, un sur la gauche que vous pourriez voir de ce genre de ponts la plupart des flyeurs de la ville vous pourriez voir ce genre de systèmes, la plupart d'entre eux sont en fait du béton précontraint. C'est un métro typique du côté droit. Il s'agit d'un pont de métro typique ou d'un réseau de métro surélevé où vous verrez surtout des constructions de béton segmentaire post-tension. Je voudrais également mentionner que si vous voyez une poutre, il n'est pas nécessaire qu'elle soit toujours comme ce genre de poutres. Il n'est pas nécessaire qu'ils soient toujours prétensionés, mais qu'il puisse également y avoir un système post-tension.
 
Alors, quelle est la stratégie de protection contre la corrosion dans le béton de prétension? Ici vous pouvez voir dans cette fermeture vous avez les points noirs qui sont les brins et la région grise représente le béton. Les chlorures pénètrent à travers la couverture en béton et atteignent le brin d'acier à travers la diffusion ou les procédés typiques de pénétration de chlorure qui sont également présents dans les systèmes de béton armé conventionnels.
Et une fois que le chlorure se construit à un niveau suffisant à la surface de l'acier, vous pouvez dire que la corrosion va commencer.
 
La corrosion par piqûres sur les brins et les barres déformées est de 2 types ou le type de
La corrosion que vous voyez dans le cas des barres d'armature et dans le cas des brins n'est pas très différente en particulier des motifs de fissuration par corrosion. Ainsi, par exemple dans le cas de barres d'armature typiques ou d'une barre déformée conventionnelle comme dans ce cas ce qui se passe est. Vous pouvez voir que certaines fosses ici et là.
Mais il y a aussi des régions qui n'ont pas beaucoup d'espace, mais le point ici est qu'il n'y a pas d'espace comme dans le cas des brins. Rebar est un seul bar solide et la seule surface qui est corrosive est en fait en contact avec le béton. Ainsi, quelle que soit la rouille qui se forme, elle exercera très rapidement des contraintes expansives sur le béton à proximité conduisant à la fissuration, puis elle sera suivie par l'écoulement de cette rouille à travers le couvercle en béton, puis vous pourrez voir que les taches brunes sur le concrétisa.
 
Mais dans le cas d'un système de béton précontraint, il est un peu différent de ce qui se passe. D'abord à cause du stress, le piège peut être très significatif ou très localisé et vous pouvez voir des fosses très sévères alors que certaines régions ne sont pas à la corrosion ou à une corrosion très limitée. Mais vous pouvez en fait avoir de graves fosses qui pourraient conduire à la rupture de ce fil particulier. Comme dans ce cas, ce fil particulier se fracture beaucoup plus tôt que les autres, ce qui pourrait entraîner des problèmes structurels.
 
Et aussi en plus, quelle que soit la rouille formée au début, ils occuseront ces petits espaces de forme triangulaire entre les 7-fils. Une fois cet espace entièrement rempli avec la rouille seulement après que la rouille sur les brins exercera effectivement une pression sur le béton environnant. Donc, en raison de ce qui va se passer? Il peut y avoir une corrosion prolongée avant de voir certaines taches brunes.
 
Donc, l'observation visuelle n'est pas vraiment une bonne idée quand on parle de post-tension.
systèmes. Dans le cas des brins, il pourrait y avoir des contraintes coûteuses, la fissuration et la manifestation de produits de corrosion. Une autre chose qui peut se produire dans le cas d'un système en béton précontraint, c'est que comme vous le voyez sur cette image ici ou si vous prenez 1 longueur de pas du fil qui est montré dans cette image ici.
 
Vous pouvez voir que tous les 6 fils sont en fait en train de se corroder non seulement un fil en d'autres mots en 1 pas tous les fils à la surface supérieure et ces parties sont en train de se corroder. Donc, efficacement ce que vous pouvez voir c'est. Lorsque vous regardez la perte transversale sur une longueur de pas, elle est environ 6 fois la perte transversale sur 1 fil. En fait, vous perdez beaucoup plus que les barres d'armature. Si c'est dans le cas d'un rebar let ’ s dire que vous avez une barres d'armature comme celle-ci qui est une barre solide, seule la partie supérieure sera corrosive et cette région ne sera pas vraiment corrosive et la photo sur la partie inférieure gauche que vous pouvez voir, de graves embûches comme celle-ci ici.
 
Vous pouvez voir un formulaire de fosse. Donc, très grave, alors que dans certaines régions il n'y a pas de corrosion du tout. À cause de cela, il y aura une réduction significative de la capacité structurelle et c'est une préoccupation importante. En fait, dans ce cas de béton précontraint, nous ne voulons même pas entrer dans la phase de propagation de la corrosion. En fait, nous voulons améliorer ou augmenter autant que possible la durée de la phase d'initiation. En effet, une fois qu'elle commence à se corroder, elle devient très dangereuse dans le cas des systèmes en béton précontraint.
Laissez ’ voir quelle est la stratégie ou le système de protection des brins dans le béton segmental post-tension. Comme vous le voyez dans cette esquisse, vous avez plusieurs poutres de boîte ou les segments comme dans cette image vous avez 2 diaphragmes et 4 segments juste à montrer, mais il y en aura plus juste pour mieux comprendre que j'ai mis ça quelque chose comme ça. Et puis vous avez des tendons qui vont de 1 pilier à l'autre. Les systèmes simples pris en charge sont des systèmes de ce type.
 
Lorsque vous regardez le tendon seul, chacun des tendons est fait d'environ 19 ou selon le diamètre du tendon que vous verrez plusieurs brins sont placés à l'intérieur d'un conduit ; à l'intérieur d'un conduit de plastique ou d'un conduit de polyéthylène haute densité qui est celui-ci, puis l'espace entre le fil et le conduit est rempli avec le coulis cémentitieux. Maintenant, ce brin très congestionné et c'est là que le défi est de trouver cet espace entre le fil et le conduit plastique rempli
avec une grille cémentitive correctement.
 
C'est le plus grand défi et s'il n'est pas rempli correctement, vous pouvez en fait connaître une grande quantité de corrosion ou de corrosion précoce du système. Il existe deux types de système de tendon: l'un est interne et l'autre est externe. L'intérieur est lorsque le conduit ou le tendon entier se trouve à l'intérieur du béton où l'extérieur signifie qu'il est maintenu en dehors du béton.
 
Selon diverses raisons, les concepteurs peuvent choisir un système de tendon interne ou externe. Ici, il montre un profil typique des tendons sur le dessin le plus haut que vous pouvez voir c'est un profil droit comme celui-ci et ensuite ça va comme ça. Dans la partie inférieure, vous verrez un profil courbe principalement parce qu'ici il s'agit d'un système à faisceau continu et dans la partie supérieure, généralement lorsque vous avez simplement pris en charge le système, vous allez pour ce type de profil.
 
Lorsque vous avez ce profil, les brins ne resteront pas au centre du canal. Lorsque vous tirez les brins en fonction du profil, le brin va essayer d'occuper une distance la plus courte et il sera légèrement excentrique à l'un des côtés du canal comme vous le voyez ici sur l'image de gauche si le fil est tiré alors il se déplace vers une direction telle que vous le voyez ici, dans ces deux tendons, les brins sont plus encombrés dans la partie supérieure du canal que dans la partie inférieure.
 
Et dans ce cas ici, vous pouvez voir que les brins sont tirés vers le bas. Dans ce cas aussi, c'est en fait au fond. Ici se dirige vers le haut. Il n'est donc pas nécessaire que les brins soient toujours au centre. Donc, à cause de cela, c'est ce qui se passe réellement. Il y a une région ici comme ça, comme je suis en train de dessiner où vous avez une région moins congestionnée et le coulis que vous remplissez le flux dans cette région et ensuite il atteindra l'autre extrémité. Puis les gens concluent généralement que si le coulis est pompé à partir d'une extrémité du tendon et s'il atteint l'autre extrémité, il est en fait complètement rempli. Mais ce n'est pas la bonne conclusion à prendre parce que vous devez vraiment vous assurer que cette région congestionnée comme celle-ci ici est réellement remplie, ce qui est très important.
 
Pour réaliser que nous devrions avoir un très bon grain de coulis et aussi laisser assez de temps pour le coulis et le mieux, au lieu de pomper le coulis d'une extrémité du canal à l'autre, vous choisissez les points les plus bas selon la Federal Highway Administration, c'est la recommandation en particulier basée sur une étude menée par le Florida Department of Transportation.
 
Donc, comme vous le voyez ici, ils ramasser les points les plus bas sur le profil, puis essayer de pomper. Il s'agit de l'entrée, pomper le coulis dans le conduit, puis le coulis est autorisé à circuler vers le haut et à travers cet évent, il est supposé sortir, puis les évents ici aussi. Ainsi, le remplissage à partir du point le plus bas a laissé le coulis vers le haut et c'est ainsi qu'il est censé assurer une meilleure remplissage que le remplissage à partir d'une extrémité et laisser le coulis vers le bas, etc.
 
Une autre chose est d'empêcher la formation de vide à la fin ou à l'ancrage. Vous pouvez aussi faire un peu pour prévenir la formation de vide et l'entrée d'humidité. Vous pouvez voir que la légère inclinaison du profil tendon à la fin peut aussi, par exemple, si c'est la fin de la zone d'ancrage si l'eau arrive par ainsi, elle ne va jamais monter comme ça. Mais dans ce cas, vous pouvez voir que l'eau va comme ça. Ce n'est donc pas une bonne chose et c'est une bonne pratique de suivre une légère modification du profil.
 
De nos jours, vous verrez que la plupart des systèmes de tendon que vous avez ce capuchon cémentitieux comme celui-ci. Qu'est-ce qui se passe dans ce cas? Le ciment a une propriété intrinsèque d'absorption d'humidité, il est hydrophile dans la nature. Donc, il absorra l'humidité et ensuite si cette région d'ancrage a une humidité suffisante. Il va sans aucun doute conduire à la corrosion des brins dans les zones d'ancrage près.
 
Et vous pourriez voir des brins corroder quelque chose comme ça en très peu de temps, ce qui n'est pas vraiment une bonne chose. Surtout quand on pense que ces types de structures sont supposés durer 100 ans ou plus. Récemment, les gens s'entraînent également à mettre une sorte de revêtement polymérique sur ce revêtement comme l'enduit d'étanchéité à l'eau.
 
Mais rappelez-vous que ces structures lorsqu'elles sont exposées à la lumière du soleil, ces revêtements polymériques pourraient en fait se dégrader en très peu de temps, peut-être quelques années plus bas sur la ligne qu'elles pourraient dégrader à moins qu'elles ne soient empêtrées ou protégées de la lumière du soleil. Je dirais donc que les capuchons métalliques sont la meilleure mesure préventive pour ces types de systèmes.
 
Et sur le dessus de la capsule métallique, vous devriez aussi avoir un très bon élément de béton qui le protégera. Vous devez vraiment prendre soin des zones d'ancrage, sinon ces structures auront un grave problème de corrosion en très peu de temps.
 
Voici les joints segmeux, les joints que nous pouvons voir ici. Ces articulations sont donc généralement censées être remplies. Il y a quelques dizaines d'années, les gens habitués à se servir de joints secs signifient qu'il n'y a rien entre les deux segments. Il suffit de garder les deux segments ensemble, puis de le faire pression ou en raison de l'action de précontrainte elle-même, puis de se fier aux touches de cisaillement pour la résistance.
 
Cependant, plus tard, les gens ont découvert qu'il conduit à une corrosion sévère parce que par ce joint sec, l'oxygène et l'humidité peuvent pénétrer et entraîner la corrosion localisée des brins qui vont comme ça. Cette région va donc se corroder. Donc, pour éviter que des gens récemment utilisent des joints époxy. Cela signifie que vous mettez de l'époxy sur la surface de face des deux segments, puis que vous les poussez ensemble et les pressez.
 
En raison de la précontrainte, il sera serré et il est censé remplir toute la région et pour empêcher l'entrée d'humidité et d'oxygène, il est très important. Mais nous avons vu que si vous ne mettez pas vraiment une bonne quantité d'époxy, cela conduira à d'autres fuites et à la corrosion plus tard.
 
C'est un exemple qui montre qu'à l'intérieur du canal, on peut en fait avoir de l'eau stagnante et il est très important de s'assurer que ce genre de choses ne se produisent pas. Ce n'est pas bon pour les brins. Alors comment éviter cela? Il y a une procédure de conception où ils suggèrent de fournir un trou de drain, je veux dire trou sur le segment pour drainer l'eau. Quelle que soit la stagnation de l'eau, elle va s'écouler, puis laisser l'eau sortir. Il est très important de laisser ces systèmes loin de l'eau.
 
C'est un exemple ; je veux montrer où l'eau peut entrer. Il s'agit d'un joint d'extension et de 2 poutres. L'eau peut entrer, puis entrer ici de cette façon et de cette façon. Il s'agit donc d'une question grave. Il faut donc éviter cela en s'assurant qu'il existe un très bon mécanisme de protection pour empêcher l'entrée de l'eau.
 
Il y avait une pratique consistant à remplir le conduit avec de l'eau avant que le coulis ne soit rempli, puis s'attendre à ce que le coulis déplace l'eau et empêche la formation de vide. C'était l'idée de continuer à remplir le conduit avec de l'eau. Mais ce n'est pas vraiment une bonne idée parce que les brins peuvent être corrodés et le type d'eau que vous utilisez s'il contient beaucoup de chlorures qui pourraient aussi avoir des effets.
 
Donc, à cause de cela de nos jours, il n'est pas recommandé de remplir le conduit avec de l'eau avant de remplir le coulis, d'accord. Donc vous pouvez voir ici cette photo a été prise à l'un des sites où cela a été réellement pratiqué comme vous voyez ici la couleur de ce grout, il n'est pas gris, il a beaucoup de rouille s'en mêle. C'est donc une preuve que le brin à l'intérieur s'est corrodé dans une certaine mesure. C'est donc quelque chose qui doit être évité.
 
Nous devrions également disposer d'un bon nombre d'inspecteurs et de personnes qualifiées sur le site. C'est une photo prise il y a près de 9 ans, mais ce que vous pouvez voir, c'est qu'il n'y a pas d'inspecteur sur ce site quand le pont a été injecté. Parce que le groupage en essence n'a pas une importance suffisante et c'est là que réside le problème.
 
Et puis aussi les clés de cisaillement qu'il mène à cela vous pouvez voir un exemple où une clé de cisaillement est perdue et vous savez qu'elle n'a pas vraiment de bonne résistance au cisaillement, cela peut vraiment affecter la capacité de cisaillement de ceci.
 
Nous pensons généralement que les ponts en béton post-tension sont performants. Pourquoi ce sentiment est-il? Principalement parce que la plupart des structures que nous voyons autour de nous ont moins de 10 ans ou qu'elles sont très jeunes. Les bébés sont toujours bons, donc c'est une des raisons pour lesquelles nous avons le sentiment général que toutes ces structures post-tensionnelles ou structures en béton précontraint sont de bonne qualité.
 
Mais au fur et à mesure que le temps passe, nous verrons que la taille de cette région jaune va diminuer et que le vert, le blanc et le bleu vont augmenter. Donc, je veux dire que c'est aussi un graphique circulaire ici. Ne jugons donc pas la performance à long terme de ces structures sur la base des performances à court terme. Il est très important de comprendre cela et nous devons vraiment faire les choses. Donc, ces jeunes structures seront en fait aussi longtemps qu'elles seront décidées à la dernière. La protection des brins contre la corrosion est donc très importante.
 
Il s'agit donc d'un diagramme à barres illustrant la corrosion prématurée des ponts post-tension. Ainsi, les nombres dans la parenthèse montrent le nombre d'années avant qu'ils ne présentent de la corrosion.
 
Quelles sont les questions? Principalement, les tendons sont inadéquatement grouillés et, par conséquent, ils se corrode prématurément. Dans cette photo, ce pont a en fait échoué après que les tendons ont été remplis avec grout et dans une très courte période que vous pouvez voir ici dans environ 15 ans ils ont commencé à faire l'expérience de la corrosion, ce qui n'est pas du tout prévu dans ce genre de ponts qui sont conçus pour 100 + ans.
 
Maintenant, où se passe la corrosion? Vous voyez le profil ici et puis ce qui se passe c'est que le ciment dans le coulis va se séparer, le ciment bougera vers le bas et l'eau se déplacera vers le haut. Donc le ciment se déplacera vers le bas ; l'eau se déplacera vers le haut, puis en gros elle se sépare et ensuite vous verrez beaucoup d'eau saignée se former à la partie supérieure du tendon comme on le montre dans cette fermeture. Ensuite, l'eau de saignée s'évaporera. Vous pouvez voir cette région non ombragée ou blanche est censée être remplie de coulis, mais ce n'est pas le cas. Cela entraînera des problèmes supplémentaires.
 
Il s'agit d'un autre pont où vous pouvez voir un tendon vertical comme dans ce pilier où cette partie n'est pas du tout couté. Cela conduit aussi à une corrosion sévère telle qu'elle était visible depuis environ 8 ans ce système brin complètement corrodé qui est à nouveau très précoce de la corrosion.
 
D'autres types de problèmes qui peuvent être observés sont les conduits cassés. Si le plastique n'est pas de haute qualité, alors le problème des conduits cassés peut être vu, beaucoup de vides dans les tendons présents et puis la stagnation de l'eau, puis il y a même des régions où il n'y a pas de coulis du tout. C'est une photo prise de l'envergure du centre. Mais il y a une indication très claire qu'il n'y a pas eu de coulis à cet endroit.
 
C'est un autre échec qui s'est produit en seulement 33 ans en raison d'un mauvais groupage. Il s'agit d'une autre démonstration de mauvais grouting. Comme vous le voyez dans ce pont
ici, à cette fin vous pouvez voir une région semi-circulaire de coulis. Si le tendon était complètement rempli, le tendon se présente comme celui-ci, le tendon horizontal sur cette poutre, le capuchon de la jetée s'il se passe, s'il n'est pas rempli correctement, vous verrez la région semi-circulaire ou partiellement remplie. S'il est correctement rempli avec grout il doit être un cercle parfait et qui n'est pas visible il est très clair que le coulis n'est pas correctement rempli.
 
Quel est le problème avec ceci: après un certain temps comme vous le voyez ici, s'il y a des régions qui n'ont pas de coulis et avec grout. La partie supérieure de cette grille indiquée par cette ligne rouge horizontale, la partie supérieure sera très facilement gazéifiée. Maintenant, quand vous avez une gazéification comme ça et que les chlorures peuvent entrer et le CO2 peut également entrer dans cette zone et cela va carbonater cette région.
 
Maintenant, vous avez un brin qui passe par un bon grain et qui est exposé à une grille très carbonatée. Cela conduit à une corrosion accélérée des brins et ceci est aussi un exemple d'image ici qui dit que la région partiellement remplie et dans cette image si vous regardez très attentivement vous pouvez voir que la partie supérieure montre en fait plus de corrosion que la partie inférieure.
 
Toutes ces évidences montrent que la corrosion des brins est très grave en raison d'un groupage inadéquat. Aujourd'hui sur le marché aujourd'hui en raison de l'importante formation des vides, les gens ont travaillé à la mise au point de mérous de meilleure qualité. Une meilleure qualité signifie des mérous qui peuvent réellement mieux remplir les tendons. Mais même dans certains de ces coulis, nous voyons un nouveau type de problème qui est la formation de coulis mou où les matériaux inertes utilisés dans ces coulis étaient flottants et se formaient
ce coulis mou que vous voyez ici très poreux dans la nature et qui peut en fait absorber l'humidité et le garder là.
 
Donc c'est comme de la mousse dans une tasse de café. Je veux dire sur le dessus du café très poreux, très faible résistance qui peut absorber l'humidité la garder là, puis conduire à la corrosion du brin.
 
Les tendons sont vraiment l'épine dorsale des systèmes de post-tension et il est essentiel de s'assurer qu'ils sont bien protégés contre la corrosion, sinon nous aurons des problèmes de corrosion des brins graves.
 
Nous avons donc regardé un système de béton précontraint et ils peuvent être vulnérables. Comment ils se corrode? Nous ne devrions pas nous fier à l'inspection visuelle ou à la manifestation visuelle de la rouille sur la surface du béton qui n'est pas une bonne idée. Et que dans les systèmes de béton précontraint et post-tension, les mécanismes de corrosion sont différents plutôt que le mécanisme qui conduit à la corrosion est différent.
 
Dans le cas d'un système de pré-tension, il s'agit principalement de la diffusion de chlorure à travers la couverture alors que dans le système post-tension, c'est le groupage inadéquat est quelque chose qui conduit à la corrosion prématurée.
 
Il s'agit de la liste de toutes les références utilisées dans cette présentation