background image

 

 

 

Rte du Bois de Bay 67 
Case postale 65 
CH-1242 SATIGNY

 

TĂ©l. : 022 / 753 90 91 

Fax : 022 / 753 90 92 

e-mail : Mail@labo.zschokke.ch

 

 

 

Commettant 

MFP 

4 rue de Rive 

1204 GENEVE 

Chantier / objet 

PONT DE PENEY 

GENEVE 

date  : 28.09.04 

page  : 1/8 

divers/Hl 

04 E.298 Pont de Peney

 

 

Rapport RE 04 E.298

 

 

Le pont de Peney 10 ans après 

 
 

Situation et historique 

 
L’actuel  pont  de  Peney  franchit  le  RhĂ´ne  Ă   la  hauteur  du  village  d’Aire-la-Ville  et  le 

hameau de Peney-Dessous dans le canton de Genève. 
En  1942,  sa  construction  est  rendue  nĂ©cessaire  par  la  crĂ©ation  du  barrage  de  Verbois, 

l’ancien pont ne permettant plus de franchir le RhĂ´ne Ă©largi par la retenue d’eau dudit 

barrage. 
Il s’agit d’un ouvrage en bĂ©ton armĂ© d’une longueur de 174 m constituĂ© d’un tablier large 

de 10.40 m supportĂ© par 2 poutres longitudinales  prenant appui sur 4 piliers doubles et 

les culĂ©es. Sous le tablier, entre les poutres, une passerelle en bĂ©ton permet le passage 

d’une rive Ă  l’autre de divers services et canalisations. 

 
La circulation est Ă©tablie sur 1 voie dans chaque sens caractĂ©risĂ©e par un intense trafic 

de poids lourds, l’ouvrage Ă©tant situĂ© sur la route des gravières. 

 

De part sa situation, l’ouvrage est donc particulièrement sollicitĂ© : 

ď‚·

 

MĂ©caniquement par le passage rĂ©pĂ©tĂ© des camions. 

ď‚·

 

Sur le plan de la durabilitĂ© par l’épandage de sel de dĂ©verglaçage en hiver et les 
mĂ©faits de la  carbonatation accentuĂ©s par un  environnement humide favorisant 

l’oxydation des aciers situĂ©s dans la zone carbonatĂ©e du bĂ©ton. 

 

Dès le dĂ©but des annĂ©es 80, des traces d’infiltrations chargĂ©es de rouille se dessinent sur 

les faces latĂ©rales des poutres et d’importantes dĂ©gradations se dĂ©veloppent sous forme 

d’éclats de bĂ©ton laissant apparaĂ®tre une armature fortement oxydĂ©e. 
Soucieux de l’état de l’ouvrage, le service des ponts du DĂ©partement des Travaux Publics 
et de l’Energie (DTPE) mandate le laboratoire Zschokke  pour rechercher  les causes et 

l’ampleur des dĂ©gradations constatĂ©es. 

 

 

 

 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

2/8 

L’examen de l’ouvrage 
 

L’examen est  effectuĂ©  en  aoĂ»t  1985,  pour  l’essentiel,  il  en  ressort  que les  dĂ©gradations 

observĂ©es ont diffĂ©rentes origines : 

 

Les sollicitations du trafic 
Les sollicitations ont engendrĂ© des fissures verticales sur toute la hauteur des poutres. 

Elles sont vives, traversantes et actives. On en compte jusqu’à 4 Ă  5 par travĂ©e. 

 

La carbonatation 
Lors du bĂ©tonnage des poutres, la mise en Ĺ“uvre du bĂ©ton avec les moyens de l’époque, a 

laissĂ©  d’importantes  zones  faibles  dans  l’enrobage  de  l’armature  infĂ©rieure  et  sur  les 

faces  oĂą    des  nids  de  graviers  ont  Ă©tĂ©  camouflĂ©s  par  un  mortier  au  ciment.  Dans  ces 

zones, la pĂ©nĂ©tration de la carbonatation en profondeur dĂ©passe souvent 30 mm. Ainsi, 

la  quasi  totalitĂ©  de  l’armature  du  talon  des  poutres  est  dans  la  zone  carbonatĂ©e  et  les 

faces latĂ©rales des poutres, plus de la moitiĂ© des Ă©triers sont très proche de la surface et 

depuis  plusieurs  annĂ©es,  ils  ne  sont  plus  protĂ©gĂ©s  contre  l’oxydation.  En  s’oxydant, 
l’expansion de la rouille engendre des tensions qui font Ă©clater le bĂ©ton de recouvrement.  

 

Les chlorures 
Afin de maintenir la circulation en hiver malgrĂ© le verglas et la neige, l’ouvrage est salĂ©. 
Des  dĂ©fauts  d’étanchĂ©itĂ©  entraĂ®nent  des  infiltrations  d’eau  provenant  de  la  chaussĂ©e. 

Cette eau ruisselle contre les faces des poutres  dĂ©posant le sel lors de l’évaporation. 

Des  dĂ©gradations  importantes  se  situent  Ă©galement  sous  les  ailes  du  tablier  par 

ruissellement de saumure.   

 

En  prĂ©sence  d’humiditĂ©,  ce  sel  engendre  la  corrosion  de  l’armature  selon  le  principe 

d’une  pile  Ă©lectrochimique.  La  corrosion  est  très  localisĂ©e  sous  forme  de  piqĂ»res 

profondes pouvant ronger un acier sur toute sa section. 

 

 

Les travaux  d’assainissement 

En  1993,  le  DTPE  lance  un  appel  d’offres  pour  la  rĂ©fection  du  pont  selon  la  mĂ©thode 

traditionnelle  de  dĂ©grappage  de  l’ensemble  des  surfaces  du  bĂ©ton  et  le  ragrĂ©age  par 

bĂ©ton projetĂ© suivant ainsi les propositions d’assainissement proposĂ©es par le laboratoire 

Zschokke. 

 

Les entreprises Perret SA et Locher & Cie SA Ă©tudient une variante selon une technique,  

nouvellement introduite en Suisse, basĂ©e sur l’inhibition de la corrosion selon le procĂ©dĂ© 

MFP (monofluorophosphate de sodium). 

 
Cette  solution  consiste  en  une  rĂ©fection  ponctuelle  des  seules  zones  dĂ©gradĂ©es  par 

taconnage

la  protection  contre  la  corrosion  Ă©tant  assurĂ©e  par  l’application  par 

pulvĂ©risation d’un inhibiteur de corrosion. PrĂ©sentement, elle permet Ă©galement d’éviter 

certains problèmes statiques posĂ©s par la mĂ©thode traditionnelle  et de plus, elle s’avère 

ĂŞtre moins onĂ©reuse. Elle est donc retenue par le DTPE et le bureau d’ingĂ©nieurs. 

 

 

 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

3/8 

 
L’ordre des travaux est le suivant : 

ď‚·

 

Nettoyage des surfaces et enlèvement des Ă©clats de bĂ©ton 

ď‚·

 

PulvĂ©risation de l’inhibiteur MFP sur l’ensemble des surfaces Ă  raison de 
1000g/m² de MFP pur 

ď‚·

 

ExĂ©cution des taconnages avec divers mortiers choisis en fonction du type de 
rĂ©parations  

ď‚·

 

Pose d’un bouche-pores sur les faces extĂ©rieures des poutres 

 

L’épaisseur  de  recouvrement  des  aciers  des  zones  rĂ©parĂ©es  est  limitĂ©e  Ă   10  mm, 

cependant, les Ă©triers Ă  fleur sur les  faces extĂ©rieures des poutres sont sous le bouche-

pores et seulement protĂ©gĂ©s par le traitement MFP. 
L’application  est  rĂ©alisĂ©e  de  janvier  Ă   septembre  1994,  par  sections  successives  selon 

l’avancement des travaux. 

 

En  cours  d’exĂ©cution  et  en  fin  de  traitement,  la  pĂ©nĂ©tration  du  MFP  fait  l’objet  de 
contrĂ´les effectuĂ©s sur des carottes prĂ©levĂ©es après application. La mesure est rĂ©alisĂ©e 

par analyse du phosphore, indicateur de la prĂ©sence du MFP. Le microscope Ă©lectronique 

Ă   balayage,  avec  une  sonde  EDS  permet  cette  mesure  mais  le  seuil  de  dĂ©tection  du 

phosphore est très Ă©levĂ© par cette mĂ©thode. Elle s’avère donc peu prĂ©cise. 
Toutefois,  les  analyses,  effectuĂ©es  par  le  laboratoire  TFB,  ont  permis  de  constater  la 

prĂ©sence du MFP jusqu’à une profondeur moyenne de 30 mm. 

 

 

Les contrĂ´les ultĂ©rieurs 

 

En 1997, après 3 ans, des carottes sont prĂ©levĂ©es sur les sommiers près de la rive droite. 

La mĂ©thode d’analyse alors employĂ©e est l’analyse par photomĂ©trie du phosphore prĂ©sent 

dans la solution prĂ©parĂ©e. Une distinction peut alors ĂŞtre faite entre le phosphore total 

et le phosphore appartenant Ă  des molĂ©cules solubles, en modifiant le mode d’extraction 

de ces Ă©lĂ©ments dans la  poudre  de bĂ©ton (extraction par acide ou par eau tamponnĂ©e). 

Les rĂ©sultats obtenus ont permis de constater que le MFP Ă©tait toujours prĂ©sent dans le 

bĂ©ton jusqu’aux profondeurs nĂ©cessaires pour protĂ©ger les aciers. 

 
En  1999,  après  5  ans,  une  nouvelle  mĂ©thode  d’analyse  plus  prĂ©cise  est  mise  au  point, 

utilisant  pour  la  quantification  des  molĂ©cules  prĂ©sentes,  la  chromatographie  ionique. 
L’extraction  se  fait  au  moyen  d’une  rĂ©sine  Ă©changeuse  de  cations,  ce  qui  permet  de 

distinguer  et  de  quantifier  les  diffĂ©rentes  molĂ©cules  dans  lesquelles  le  phosphore  est 

prĂ©sent. Des vĂ©rifications faites par cette mĂ©thode sur des carottes prĂ©levĂ©es en divers 

endroits du pont ont bien montrĂ© la prĂ©sence rĂ©siduelle du MFP jusqu’à une profondeur 

pouvant dĂ©passer par endroits 50 mm. 

 

 

 

 

 
 

 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

4/8 

Après 10 ans 

 

 

Observations et prĂ©lèvements 2004 

 

Une visite de contrĂ´le en prĂ©sence du maĂ®tre d’ouvrage et du mandataire a Ă©tĂ© effectuĂ©e 

le 26 mai 2004. En plus des observations visuelles, 4 carottes ont Ă©tĂ© prĂ©levĂ©es sur les 

poutres de la rive droite, Ă  proximitĂ© des Ă©chantillons de 1997. 

 

Observations visuelles 

Pour l’ensemble des poutres, on relève la prĂ©sence d’un seul Ă©clat dĂ» Ă  la carbonatation. 

Ce dernier s’est dĂ©veloppĂ© sur un Ă©trier Ă   la face intĂ©rieure de la poutre amont, zone 

actuellement inatteignable. 

 

De plus, quelques petits Ă©clats provoquĂ©s par la corrosion des armatures sous-jacentes 

ont  Ă©tĂ©  observĂ©s  au  niveau  de  la  passerelle,  près  des  colliers  de  fixation  du  tuyau  de 

transport d’eau.  

 

Deux Ă©clats ont Ă©tĂ© prĂ©levĂ©s pour analyse. 
Il  est  Ă   noter  que  les  rĂ©parations  ont  une  parfaite  tenue,  aucun  dĂ©collement,  aucune 
fissure de retrait en pĂ©riphĂ©rie et ce, aussi bien pour Emaco 66 au talon des poutres que 

pour les taconnages exĂ©cutĂ©s avec Structurite 300 et Emaco S88. Il arrive mĂŞme que ces 

derniers traversent une fissure active sans qu’ils ne s’ouvrent.  

 

 

 

Un des Ă©clats sur la passerelle 

 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

5/8 

RĂ©sultats des analyses 
 

Carottes sommier 

Les  profils  de  concentration  en  MFP  en  fonction  de  la  profondeur  sont  portĂ©s  sur  le 
graphique suivant pour les 4 carottes analysĂ©es, accompagnĂ©s du profil obtenu en 1997, 

par  extraction  des  phosphates  solubles  Ă   l’eau  sur  une  carotte  situĂ©e  dans  les  mĂŞmes 

conditions que les Ă©chantillons de 2004. 

 

2004 - MFP soluble total

0.0001

0.001

0.01

0.1

1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Profondeur (mm)

Co

n

c

e

n

tr

a

ti

o

n

 (%

/b

Ă©

to

n

)

1 (som.amont ext.)

4 (som. Aval ext.)

4B-1 (som. Amont int.)

4B-2 (som. Aval int.)

Som aval ext (1997)

MFP minimum admissible

 

On  constate  que  le  profil  de  concentration  de  1997  est  situĂ©  au  centre  du  faisceau  de 

profils obtenus sur les carottes 2004. Etant donnĂ© la variabilitĂ© intrinsèque du bĂ©ton, on 

peut  considĂ©rer  qu’il  n’y  a  pas  eu  d’évolution  dans  la  concentration  rĂ©siduelle  de  MFP 

dans cette zone entre 1997 et 2004. Il est vraisemblable qu’après 3 ans, l’état d’équilibre 

est atteint. 

Notons  que  la  dispersion  des  rĂ©sultats  est  due  aux  variations  de  la  microstructure 

localisĂ©e du bĂ©ton et Ă  la carbonatation dont la pĂ©nĂ©tration varie de 2 Ă  10 mm suivant 

les carottes. D’autre part, il faut considĂ©rer que les carottes ont Ă©tĂ© prĂ©levĂ©es dans des 

zones  abritĂ©es  des  intempĂ©ries.  Il  est  possible  que  les  zones  lavĂ©es  par  la  pluie 

prĂ©sentent un profil diffĂ©rent.   
 

Eclats de bĂ©ton 

Pour  les  2  Ă©clats  prĂ©levĂ©s,  le  MFP  a  Ă©tĂ©  dosĂ©  Ă   la  surface,  au  centre  de  l’éclat  et  Ă  

l’interface avec l’armature. Les rĂ©sultats sont les suivants (MFP en % sur bĂ©ton) : 
 

 

Eclat 1  Eclat 2 

Surface 

0 % 

0 % 

Centre 

8,85 % 

11,6 % 

Interface acier  7,13 % 

6,78 % 

 

La  quantitĂ©  exceptionnellement  Ă©levĂ©e  de  MFP  Ă   l’interface  de  l’acier  et  dans  le  bĂ©ton 

avoisinant  indique  qu’une  fissure  existait  au  moment  de  l’application  du  MFP.  Ces 

quelques Ă©clats Ă©taient donc prĂ©sents et sont passĂ©s inaperçus lors des rĂ©parations. 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

6/8 

 

 

1985. Lors de l’examen, face extĂ©rieure de la poutre amont.  

 Eclats de bĂ©ton sur des Ă©triers positionnĂ©s trop proche de la surface 

 et nids de gravier camouflĂ©s 

 

 

2004. La mĂŞme zone 10 ans après les travaux de rĂ©fection 

 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

7/8 

 

 

1985. Lors de l’examen, talon de la poutre amont. 

Eclat de l’enrobage de l’armature infĂ©rieure.  

 

 

2004. La mĂŞme zone 10 ans après les travaux de rĂ©fection. 

A noter : les taconnages sur les solives et entretoises 

 

background image

 

RE 04 E.298  Pont de Peney 

8/8 

 

 

Laboratoire de la Construction 

 

GĂ©rald Hoiler 

 

1994. Lors des travaux, face infĂ©rieure de l’aile du tablier  

après enlèvement des Ă©clats 

 

 

2004. La mĂŞme zone 10 ans après les travaux de rĂ©fection.