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Wikibardig:Méthode de construction (BCR)
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Méthode de construction
La technique actuelle qui prédomine dans la construction des barrages poids est celle du béton compacté au rouleau (BCR). Nous allons donc dans cette partie, résumer les étapes de construction pour ces ouvrages.
Les étapes pour la construction d’un barrage poids en BCR comprennent : les installations de chantier, la dérivation de la rivière, la réalisation des fouilles, leur traitement éventuel, la construction du barrage, des évacuateurs de crues, des ouvrages de vidange, l’achèvement de la crête du barrage et des ouvrages auxiliaires, l’enlèvement des installations de chantier et finalement la remise en état des lieux (PEYRAS, BOISSIER & CARVAJAL, 2010).
Nous allons nous intéresser uniquement à la construction du corps du barrage.
Fabrication, transport et mise en place du BCR
PEYRAS et al. (2010) précisent ces trois étapes :
- centrales de fabrication :
La variabilité de la qualité du béton pendant sa fabrication dépend fortement de la qualité du malaxage du fait que les teneurs en eau et en ciment sont généralement faibles. En outre, un temps excessif de malaxage peut conduire à une perte excessive d’eau et au concassage des granulats.
- moyens de transport du BCR :
La méthode la plus courante est le transport par camions ; le tapis transporteur du point de déchargement jusqu’à l’emplacement du bétonnage est également utilisé.
- mise en place du BCR :
Après le déchargement sur la zone de mise en place, le BCR est étalé au moyen d’un bulldozer ou d’une niveleuse en couche mince, avec une épaisseur de l’ordre de 30cm. Un compacteur lourd assure le serrage final de la surface principale de la couche et un petit compacteur est utilisé pour le serrage des bordures périphérique.
Compactage du BCR
Lors du compactage des matériaux, le compacteur doit prendre en compte plusieurs points importants (PEYRAS et al. 2010) :
- la nature des granulats :
Suivant la nature des granulats roulés ou concassés, la puissance du compacteur doit être ajustée afin d’éviter la désorganisation de surface ou le reconcassage.
- la teneur en eau :
L’eau agit comme lubrifiant, facilitant le compactage et augmente la densité en remplissant les vides. Cependant un excès d’eau diminue la densité du BCR.
- la teneur en éléments fins :
Dans le cas d’excès de fines, la perméabilité diminue et tout excès d’eau conduit à un matelassage au passage du compacteur. Dans le cas d’un déficit de fines, la densité obtenue ne peut être optimale par déficit de remplissage et le compactage doit être plus énergétique pour pallier le manque de lubrification.
Reprise de bétonnage
Une des caractéristiques principales d’un barrage en BCR est l’importance du nombre de reprises de bétonnage (ou joints) entre deux couches de BCR. Ces joints constituent des zones faibles en termes de résistance mécanique et de perméabilité. La qualité de l’adhérence entre deux couches de BCR résulte de deux phénomènes : la liaison (chimique) par le liant et la pénétration des granulats de la nouvelle couche sous la surface de la couche précédemment mise en place (BaCaRa, 1996).
- Les types de reprises de bétonnage :
Les reprises sont classées en trois catégories : chaudes, froides ou tièdes.
Les reprises chaudes correspondent au cas de recouvrement de la couche sous-jacente avant prise de celle-ci. Il y a alors pénétration de granulats de la couche supérieure dans la couche inférieure et recompactage de cette dernière avant sa prise.
Les reprises froides correspondent au cas où le recouvrement a lieu après durcissement de la couche inférieure et où on peut enlever, par de l’eau ou de l’air sous pression, le mortier de surface sans déchausser les granulats. Les reprises froides ont lieu lorsque l’arrêt de la mise en place du BCR dure plusieurs jours.
Les reprises tièdes se caractérisent par le fait que l’arrêt du bétonnage est suffisamment long pour que les granulats de la couche supérieure ne puissent pas pénétrer dans la couche inférieure, mais trop court pour pouvoir enlever le mortier de surface sans déchausser les gros granulats et pour compacter la couche supérieure sans endommager la couche inférieure qui se trouve à un stade avancé de la prise.
- La qualité des reprises de bétonnage :
Elle peut varier suivant divers facteurs : le type de liant et son dosage, l’âge de la couche inférieure, la température du BCR à la mise en place, les modalités de compactage, les conditions extérieures (soleil, vent, pluies…)…
Réception du barrage
La réception d’un barrage est basée sur les contrôles réalisés pendant la construction, mais également sur des contrôles complémentaires. Ainsi, des carottages sont réalisés dans le corps du barrage et peuvent être descendus jusqu’à la fondation.
Les carottes extraites font principalement l’objet d’essai de résistance à la compression. Les forages permettent également la réalisation de mesures de perméabilité du corps du barrage.
Références
Carrere A. (1994). Barrages. Techniques de l’ingénieur, traité de construction.
Degoutte G., Mercklé S., 2014 – Cours ISBA (Institut Supérieur du Béton Armé) – Chapitre 5 – Barrages poids.
Ministère de l’agriculture, Direction de l’aménagement (1977). Techniques des barrages en aménagement rural. 325p., réédition 1989.
Peyras, L. - 2003. Diagnostic et analyse de risques liés au vieillissement des barrages, développement de méthodes d'aide à l'expertise. Doctorat spécialité Génie civil, école doctorale des sciences pour l'ingénieur, laboratoire d'études et de recherches en mécanique des structures (LERMES), Université Blaise Pascal, Clermont II. 254 p.
Peyras L., Boissier D. & Carvajal C. (2010). Analyse de risques et fiabilité des barrages, application aux barrages poids en béton.
Pour plus d'information sur l'auteur : INRAE - UMR RECOVER - Equipe G2DR
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