En France, 70% des 27 000 réservoirs qui stockent et nous alimentent en eau potable ont été construits dans les années 1950. Sans eux, finie l’eau fraîche et potable qui coule à volonté de nos robinets. En raison de leur vieillissement (l’eau, ça ronge même le béton), du manque d’entretien et de l’évolution des réglementations et normes, la réhabilitation de ces ouvrages s’est accélérée depuis les 40 dernières années.
Réservoir des Mauvaises à Blanzat – SIAEP Basse Limagne
Nous accompagnons depuis plusieurs années maintenant des maîtres d’ouvrages publics dans la réhabilitation de leur patrimoine en réalisant notamment le diagnostic des ouvrages (notre premier diagnostic datant de 2010).
Le dernier en date, le réservoir du Pizet, a été réalisé pour la Communauté d’Agglomération Loire Forez sur la commune de Champdieu.
Notre expérience dans ce domaine nous a amené à travailler à plusieurs reprises localement, notamment pour le compte de Clermont Auvergne Métropole, ou le Syndicat Mixte de la Région d’Issoire.
Missions
En général, l’objectif d’un diagnostic est d’évaluer l’état structurel de l’ouvrage dans son ensemble (intégrité structurelle et état de dégradation), de l’expertiser et de proposer des préconisations de travaux adaptées afin de pérenniser l’ouvrage. Vous verrez ci-dessous quelques-une des mesures que nous utilisons pour la réalisaton des diagnostics.
Auscultation radar :
Cette méthode d’investigation non destructive permet de réaliser une auscultation précise de la plupart des matériaux (sol et/ou structure), à des profondeurs variant du centimètre à plusieurs mètres.
L’impulsion électromagnétique de courte durée appliquée par l’antenne émettrice se propage dans les matériaux et se réfléchit partiellement sur les différentes hétérogénéités (vide, armature, surface, etc. correspondant à un changement d’état physique (constante diélectrique). La partie réfléchie vers la surface est alors captée par l’antenne réceptrice. En fonction de la spécificité du réflecteur, le signal obtenu sera différent : hyperbolique pour un élément ponctuel (armature, etc.), continu pour un élément linéaire (interface entre deux matériaux, etc.).
EasyScan PF400 – Marque GSSI
Test de carbonatation
Avant la mise en œuvre des armatures dans le béton, celles-ci possèdent une couche oxydée en surface. Lorsque le béton est coulé, étant donné ses caractéristiques très basiques (pH pouvant atteindre 13,8), cette couche tend à disparaitre provoquant deux phénomènes : une meilleure adhérence entre les matériaux mais aussi la création d’une pellicule de passivation qui protège l’armature.
La carbonatation est un phénomène de type galvanique qui résulte de la pénétration du CO2 de l’atmosphère ambiante. La mesure de la profondeur de carbonatation s’effectue sur une surface de béton fraîchement découverte par pulvérisation d’un indicateur coloré : une solution alcoolique de phénolphtaléine qui présente une zone de virage vers pH 9.
Essais d’arrachement
Ces essais sont réalisés par traction d’une pastille collée directement sur le matériau à tester (support ou revêtement). Afin de maîtriser la surface sur laquelle la contrainte est testée, la zone est au préalable désolidarisée. Le but est de déterminer la cohésion superficielle du complexe étudié ainsi que l’adhérence entre les différentes couches. Ils permettent en conséquence d’appréhender les modalités de préparation de support à envisager dans le cas de la pose d’un nouveau revêtement ou d’appréhender la durabilité du revêtement en place.
Dynamomètre Matam utilisé pour l’étude (capacité d’arrachement de 16 kN)
Carottage
Le carottage est une technique de prélèvement qui consiste à forer la structure à étudier à l’aide d’une tarière pour obtenir un cylindre de matière qualifié d’échantillon stratigraphiquement représentatif, donc non perturbé. Il permet alors une étude approfondie en laboratoire, avec notamment la détermination de la résistance en compression et de la porosité qui sont des paramètres clefs.
En résumé
Comme pour les enquêtes policières, nous recueillons des indices par chacune des méthodes de diagnostic, que nous allons confronter les unes aux autres.
On ne va pas traiter de la même manière un béton très poreux mais avec un ferraillage disposé bien au-delà du front de carbonatation qu’un béton en excellent état apparent mais avec des aciers subissant un début de corrosion et faiblement enrobés. La conjonction des diverses informations que nous recueillons permet de metre au point un programme de travaux d’entretien et réparation sur mesure, et de donner à chaque Euro engagé en travaux par le maître d’ouvrage l’effet maximal (avec l’objectif égoïste de payer notre eau courante le moins cher possible).
Et le cas échéant il arrive aussi de recalculer la structure de l’ouvrage afin de déterminer si sa constitution structurelle est adaptée aux efforts qu’il doit subir. Le pire des cas est généralement et contrairement à ce que l’on pourrait penser a priori celui où le réservoir est vide. En effet, il va alors subir de plein fouet la poussée des terres qui l’entourent et devoir supporter un effort de compression important : c’est pour cela que la plupart des réservoirs courants ont une forme circulaire qui résiste bien à ce type d’efforts. Si vous souhaitez vous en convaincre, essayez d’écraser un oeuf dans votre main : si l’effort exercé est homogènement réparti, il ne se passera rien, alors que le moindre choc d’un objet pointu viendra à bout de la coquille très facilement. Le phénomène physique en jeu est le même, on fait travailler en compression un matériau (le béton ou la coquille d’oeuf) qui la supporte bien.
Un réservoir en cours de calcul aux éléments finis, on voit ici les déformations des parois en béton armé sous l’effet de la poussée de l’eau contenue à l’intérieur.
Prévention plutôt que réparation
Pour finir, rappelons que ce parc vieillissant subit d’une manière générale toujours les mêmes agressions, qu’elles soient physiques ou chimiques. On met en contact de l’eau, du chlore, de la vapeur d’eau, de l’acier… on voudrait créer de la corrosion que l’on ne s’y prendrait pas autrement.
Une bonne connaissance de ces facteurs et de leur effets, en théorie mais aussi en pratique via les diagnostics, nous permet également de proposer une évaluation globale des parcs d’ouvrages qui vise la mise en place d’une maintenance préventive plutôt que curative.
Comme pour une voiture, il vaut mieux investir quelques sous dans un entretien régulier pour que les éléments importants ne tombent pas en panne, plutôt que d’attendre que la panne survienne et qu’elle soit coûteuse tant en Euros qu’en impact sur l’alimentation des consommateurs (et oui, les coupures d’eau arrivent encore en France de nos jours, un certain village au-delà du Puy de Dôme en a fait l’expérience il n’y a pas si longtemps que cela…).
Bref, si vous avez des réservoirs à soigner, nous avons les moyens de les ausculter et de leur faire une ordonnance !