Viaducs de la Beuvronne - Assistance à maîtrise d’ouvrage sur ouvrages atteints de réaction sulfatique interne au béton : Avis sur l'évolution des désordres liés à la réaction sulfatique interne - Avis sur le projet de réparation

Les viaducs SNCF 18176, 18174 et 18185 sont des ponts-rails à poutres précontraintes préfabriquées. Les piles de ces ouvrages sont soumises à des gonflements dus à la réaction sulfatique qui s’opère à l’intérieur du béton (RSI). L’évolution de la pathologie est très rapide pour certains appuis, avec une fissuration qui peut devenir localement centimétrique. SNCF Réseau a confié au Cerema Centre-Est une mission d’assistance à maîtrise d’ouvrage (AMO) qui comprend, entre autres, une visite sur site pour appréhender l’environnement des ouvrages, les différentes formes d’expression de la RSI et les différents degrés d’avancement de la RSI pour chaque appui qui sera visité. Les études sur le béton au jeune âge montrent que les piles ont toutes probablement atteint des températures suffisamment élevées pour pouvoir développer ultérieurement une réaction sulfatique interne (RSI). Les mesures de potentiels de gonflement résiduels donnent des valeurs fortes, dépassant souvent largement le seuil d’expansion faible à 12 mois de 0,12 %. Certaines piles associent une fissuration forte ou très forte à un potentiel de gonflement résiduel « à cœur » qualifié d’assez fort (supérieur à 0,5 %). Il faut donc s’attendre, sur un terme qu’il est difficile à déterminer, à une dégradation majeure de certaines piles. Les modélisations des piles et de leur évolution possible sous le seul effet de la RSI ont mis en évidence l’effet défavorable de l’environnement des piles, avec une humidité relative proche de 100 % sur toute l’année (pour les piles fondées dans les zones marécageuses) et des arrivées d’eau importantes sur les chevêtres des piles-culées. Les études montrent une perte assez importante des caractéristiques mécaniques des matériaux constitutifs du béton armé. Il faut retenir une perte avérée de la résistance à la compression du béton et le possible fonctionnement des armatures dans le domaine plastique, en dehors du domaine élastique dans lequel elles doivent travailler. Sur la base des constatations précédentes, l’avant-projet de réparation concerne 11 piles, les plus dégradées au regard d’un critère basé sur la fissuration. Ce choix est pertinent : l’état des 11 piles et les évolutions, probables ou possibles, des matériaux constitutifs du béton armé (perte de résistance du béton et plastification possible des aciers) justifient de concentrer les travaux sur ces piles. À moyen terme, il conviendra aussi de s’intéresser aux autres piles qui peuvent présenter peu de désordres mais un potentiel de gonflement important. Les changements climatiques en cours pourraient modifier l’environnement de ces piles et déclencher une RSI plus forte. Des travaux d’imperméabilisation permettraient d’atténuer les facteurs favorables au développement de la RSI.