Source: The Conversation – in French – By Amirreza Torabizadeh, PhD candidate, Civil Engineering, Concordia University
Lorsqu’un trou profond est récemment apparu d ans le tablier d’un pont à Châteauguay, au Québec, bien des gens ont naturellement manifesté leur inquiétude. Plusieurs résidants ont même exprimé des réticences à emprunter le pont après avoir vu des images montrant l’armature d’acier exposée et le béton endommagé, et certaines personnes ont déclaré aux médias locaux qu’elles réfléchiraient à deux fois avant de l’emprunter.
Pour les automobilistes qui empruntent le pont tous les jours, cette situation soulève une question : comment une chose aussi grave a-t-elle pu se produire soudainement sur un pont qui demeure ouvert à la circulation ?
En réalité, ce genre d’incident ne survient que rarement du jour au lendemain. Ce que le public perçoit comme une défaillance soudaine n’est souvent que l’aboutissement visible d’une détérioration qui progressait à l’intérieur de la structure depuis de nombreuses années.
Des ponts Canadiens construits il y a des décennies
Souvent, ce n’est pas le pont en entier qui est atteint dans de telles situations, mais le tablier, soit la plate-forme de béton sur laquelle circulent les véhicules. Bien que grave, une faille localisée du tablier n’équivaut pas à un effondrement de la principale structure porteuse du pont.
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Les ponts sont généralement conçus au moyen de plusieurs éléments structurels sur lesquels se répartit la charge totale de l’ouvrage, et les ingénieurs évaluent minutieusement ces éléments avant de décider si la circulation peut se maintenir en toute sécurité sur les différentes parties du pont.
Néanmoins, l’apparition de ce type de dommages met en lumière un défi plus vaste auquel sont confrontées les villes partout au Canada : le vieillissement des infrastructures.
De nombreux ponts actuellement en service ont été construits il y a plusieurs décennies, souvent dans les années 1950, 1960 ou 1970. Or, au fil du temps, le rigoureux climat canadien entraîne une détérioration progressive des structures en béton armé.
Au Québec, les cycles de gel et de dégel, les infiltrations d’eau et le recours aux sels de déglaçage en hiver créent ensemble des conditions particulièrement dures pour les tabliers de pont. Les chlorures contenus dans les sels de voirie peuvent pénétrer dans le béton et corroder l’armature d’acier. À mesure que progresse la corrosion, les zones de rouille grandissantes provoquent des fissures et des dislocations à l’intérieur du béton, ce qui entraîne parfois le détachement de parties du tablier.
Comme ce processus se déroule en profondeur, la détérioration n’est pas toujours immédiatement visible en surface. Lorsque des fissures ou des trous apparaissent, les dommages peuvent déjà avoir progressé depuis des années.
Détecter les problèmes à l’avance
Pour les ingénieurs, l’un des principaux défis consiste à comprendre les effets des dommages sur la performance structurelle de l’ensemble du pont. Les inspections visuelles restent un outil essentiel pour détecter ces dommages, mais elles ne permettent pas toujours de déterminer l’incidence de la détérioration sur le comportement structurel de l’ouvrage.
Nos recherches ont montré que la modélisation informatique peut apporter des informations importantes sur l’interprétation des dommages. Les simulations numériques permettent de reproduire des mécanismes tels que la fissuration, la dégradation des matériaux et les variations de l’interaction entre l’armature d’acier et le béton. En intégrant ces effets dans les analyses structurelles, les ingénieurs sont mieux en mesure d’évaluer la capacité que conserve une structure vieillissante et de détecter les vulnérabilités potentielles avant qu’elles ne dégénèrent en problèmes plus graves.
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Outre les inspections visuelles et les données de surveillance, la modélisation computationnelle peut également constituer un moyen économique d’évaluer le vieillissement des infrastructures. Dans le cadre de simulations, des scénarios virtuels permettent aux ingénieurs d’étudier les effets des mécanismes de détérioration — tels que la fissuration, la corrosion ou la dégradation de l’adhérence entre l’armature et le béton — sur le comportement structurel d’un pont.
Ces simulations permettent d’évaluer l’incidence de dommages localisés comme la détérioration du tablier d’un pont sur le comportement structurel de la construction. Comme ces analyses s’appuient principalement sur des outils informatiques plutôt que sur des essais physiques à grande échelle, elles peuvent fournir de précieux renseignements à un coût relativement bas et contribuer à éclairer les décisions en matière d’entretien et de mise à niveau.
Sécurité à long terme
L’incident survenu à Châteauguay nous rappelle une fois de plus que les infrastructures du Canada vieillissent rapidement. Pour garantir la sécurité publique, les décideurs doivent adopter une approche proactive plutôt que réactive.
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Pour assurer la sécurité, il est nécessaire de mettre au point de meilleurs outils de compréhension des processus invisibles qui affaiblissent les structures au fil du temps. Ces outils permettront d’intervenir plus rapidement et en meilleure connaissance de cause pour effectuer des travaux de réparation et de modernisation.
À mesure que les ponts du pays vieillissent, le maintien de leur sécurité à long terme nécessitera à la fois des inspections et un entretien réguliers, des analyses techniques avancées et, au besoin, le recours à des techniques de renforcement efficaces.
Les problèmes peuvent commencer par de gros trous qui apparaissent dans le tablier des ponts, mais ces incidents mettent en évidence la nécessité d’un débat beaucoup plus large sur la manière dont les pouvoirs publics entretiennent et rénovent les infrastructures dont dépendent quotidiennement des millions de personnes.
Les auteurs ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d’une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n’ont déclaré aucune autre affiliation que leur organisme de recherche.
– ref. Ce qu’un trou béant dans le tablier d’un pont à Châteauguay révèle sur le vieillissement des infrastructures au Canada – https://theconversation.com/ce-quun-trou-beant-dans-le-tablier-dun-pont-a-chateauguay-revele-sur-le-vieillissement-des-infrastructures-au-canada-279302