Fissures et raccords soumis à des mouvements dans les installations industrielles : quand le crack-bridging est-il nécessaire ?

Un revêtement résistant aux produits chimiques peut rester parfaitement intact sur la majeure partie d’un sol industriel en béton, tout en commençant à se fissurer précisément au niveau du raccord entre le sol et le mur. Le même phénomène peut se produire autour de la fondation d’un réservoir, le long d’un joint de construction ou à la transition entre le béton et l’acier.

Cela ne signifie pas nécessairement que le revêtement ne résiste pas suffisamment aux produits chimiques présents. Le problème peut également être provoqué par des mouvements du support. Lorsque deux éléments de construction se déplacent l’un par rapport à l’autre, la couche de protection est localement étirée ou comprimée. Un système qui ne peut pas suivre suffisamment cette déformation risque de se fissurer ou de se décoller.

La fissure elle-même n’est donc pas le seul point d’attention. Le principal risque réside dans l’interruption de la barrière étanche ou résistante aux produits chimiques. Des produits chimiques, de l’humidité ou des liquides de procédé peuvent pénétrer par cette ouverture et atteindre le support, où ils peuvent provoquer une dégradation supplémentaire.

Le crack-bridging, ou pontage de fissures, est nécessaire lorsque des mouvements ne peuvent pas être exclus et que la barrière de protection doit rester continue. Il n’empêche pas le mouvement en lui-même, mais aide à éviter que celui-ci n’interrompe le revêtement ou le système de protection.

Pourquoi des fissures et des mouvements apparaissent-ils dans les constructions industrielles ?

Le béton et l’acier sont souvent considérés comme des matériaux fixes et stables. Dans la pratique, les constructions industrielles sont toutefois soumises en permanence à des contraintes et à des déformations.

Le béton peut notamment se fissurer en raison du retrait de séchage, de la dilatation et de la contraction thermiques, de tassements, d’une surcharge ou de l’empêchement de mouvements naturels. Des joints insuffisants ou mal positionnés peuvent également jouer un rôle.

Les vibrations générées par des pompes, des compresseurs ou d’autres machines peuvent également entraîner des charges dynamiques locales. Au niveau des fondations de réservoirs, la charge peut en outre varier pendant le remplissage et la vidange. Les éléments adjacents peuvent alors se déplacer les uns par rapport aux autres.

La méthode de construction joue elle aussi un rôle. Un sol et un mur ne sont pas toujours coulés au même moment. Ils ne forment donc pas nécessairement un ensemble totalement monolithique, ce qui peut engendrer des mouvements précisément au niveau du raccord. À la transition entre le béton et l’acier, il faut également tenir compte du fait que ces deux matériaux réagissent différemment aux variations de température et aux charges.

Toutes les fissures n’ont donc pas la même origine. Leur comportement peut également varier. Certaines fissures se stabilisent avec le temps, tandis que d’autres continuent à s’ouvrir et à se refermer. Avant de choisir un système de réparation ou de revêtement, il convient donc d’identifier précisément ce qui bouge et pour quelle raison.

Pourquoi un revêtement classique peut-il défaillir au niveau d’une fissure ou d’un raccord ?

Un revêtement protège un sol industriel en béton, un bac de rétention ou une fondation en formant une barrière continue. Cette barrière peut notamment être nécessaire pour protéger le support contre les produits chimiques, l’humidité ou les fluides de procédé.

Dans le cas d’une fissure ou d’un raccord soumis à des mouvements, le mécanisme de défaillance se déroule généralement comme suit :

1. Le support, le joint ou la transition entre matériaux se déplace.
2. Le revêtement est localement soumis à une traction, à un cisaillement ou à une déformation.
3. Un système insuffisamment flexible peut se fissurer ou se décoller localement.
4. La barrière de protection est interrompue.
5. Des liquides ou des produits chimiques peuvent atteindre le support.
6. Cela peut entraîner des fuites, une dégradation du béton, de la corrosion ou un décollement supplémentaire.

Cela ne signifie pas que tous les revêtements conventionnels vont automatiquement défaillir. Leurs performances dépendent des propriétés du produit, de l’épaisseur appliquée, du support, de l’adhérence ainsi que de l’amplitude et de la fréquence des mouvements. Au niveau des raccords critiques, il convient néanmoins de vérifier si le système sélectionné est réellement capable d’absorber les déformations attendues.

Cette question est notamment importante pour les bacs de rétention autour des réservoirs de stockage. Un bac de rétention doit pouvoir conserver sa fonction de confinement et résister aux liquides stockés. Les informations relatives aux meilleures techniques disponibles identifient explicitement les traversées et les joints de construction comme des points d’attention pour la réalisation d’un bac de rétention étanche.

Qu’est-ce que le crack-bridging ?

Le crack-bridging, ou pontage de fissures, désigne la capacité d’un système de protection à franchir une fissure ou un raccord soumis à des mouvements sans que la couche de protection ne soit interrompue.

Il ne s’agit donc pas nécessairement d’un produit unique. Le crack-bridging est une propriété ou une fonction d’un revêtement, d’une membrane ou d’un système complet.

Un système de pontage de fissures doit pouvoir se déformer localement lorsque la largeur de la fissure varie ou lorsque deux éléments de construction se déplacent l’un par rapport à l’autre. Il doit également conserver son adhérence de part et d’autre du raccord.

Pour les revêtements et systèmes appliqués sur le béton, il existe des méthodes d’essai normalisées permettant de déterminer leurs propriétés de pontage de fissures. La norme EN 1062-7 décrit deux méthodes d’évaluation du crack-bridging pour les revêtements et systèmes apparentés destinés aux supports minéraux et au béton.

La simple mention « flexible » ne suffit toutefois pas à définir les performances d’un système. La capacité de mouvement requise, la température, l’exposition chimique et la méthode d’application doivent toujours être prises en compte lors du choix du système.

Quelle est la différence entre le remplissage et le pontage d’une fissure ?

Le remplissage d’une fissure et son pontage sont deux approches différentes.

Dans le cas d’une fissure stable ou passive, le mouvement s’est arrêté ou reste très limité. En fonction de l’origine de la fissure et de la fonction de la construction, celle-ci peut éventuellement être remplie à l’aide d’un matériau de réparation rigide. Le matériau relie à nouveau les deux côtés ou colmate la fissure.

Les réparations rigides à base de résine sont principalement destinées aux fissures qui ne bougent plus, comme les fissures de retrait ou de tassement stabilisées.

Une fissure active continue en revanche à varier en largeur. Ce phénomène peut être quotidien, saisonnier ou lié aux charges appliquées. Si une telle fissure est uniquement remplie avec un matériau rigide, la réparation risque de s’ouvrir à nouveau ou une nouvelle fissure peut apparaître juste à côté de la zone réparée.

Un joint de construction ou de dilatation remplit encore une autre fonction. Il est précisément prévu pour permettre un mouvement contrôlé entre différents éléments. Le bloquer entièrement à l’aide d’un matériau rigide peut perturber cette fonction.

Dans le cadre du crack-bridging, le mouvement n’est donc pas nécessairement empêché. Un élément flexible franchit la zone concernée et absorbe la déformation dans les limites de conception du système. La couche de protection peut ainsi rester continue pendant que la fissure ou le raccord sous-jacent continue à bouger de manière limitée.

Quand le crack-bridging est-il nécessaire ?

Le crack-bridging peut être pertinent lorsqu’une zone protégée présente des mouvements ou lorsque des mouvements peuvent raisonnablement être anticipés.

Les applications typiques comprennent :

• les fissures actives ou potentiellement mobiles dans un sol industriel en béton ;
• les raccords sol-mur dans un bac de rétention ;
• les transitions entre le béton et l’acier ;
• les raccords entre des éléments en béton coulés séparément ;
• les joints de construction et les raccords critiques ;
• la liaison entre un réservoir de stockage et sa fondation ;
• les fondations de pompes et les socles soumis à des vibrations ;
• les caniveaux chimiques et les conduites d’évacuation ;
• les traversées situées dans des zones devant rester étanches ;
• les endroits où l’exposition chimique et les mouvements de la construction sont combinés.

La réapparition de dommages constitue un signal important. Lorsqu’une fissure a déjà été remplie avec un matériau rigide ou recouverte d’un revêtement et qu’elle redevient visible par la suite, cela peut indiquer que le mouvement sous-jacent n’a pas été éliminé.

Au niveau des bases de réservoirs, les mouvements lors du remplissage et de la vidange, la présence de différents supports et le risque de pénétration d’humidité peuvent se combiner. Belzona documente notamment des applications dans lesquelles un système de membrane flexible franchit de manière continue l’acier et le béton afin d’absorber les mouvements entre les supports.

Le crack-bridging n’est toutefois pas automatiquement nécessaire pour chaque microfissure. Le choix dépend du risque de mouvement, de la fonction de la couche de protection et des conséquences d’une interruption locale de cette couche.

Quand le crack-bridging ne suffit-il pas ?

Un système de crack-bridging ne remplace pas l’analyse et la réparation de la cause de dommages importants.

Une fissure qui s’élargit, une fissure importante ou une fissure dont l’origine est inconnue peut notamment être le signe de tassements, d’une surcharge, d’une armature insuffisante ou d’un autre problème structurel. Dans ce cas, il faut d’abord déterminer si la stabilité de la construction est menacée.

Le crack-bridging ne remplace pas non plus :

• une analyse structurelle ;
• la réparation d’un béton non cohésif ou fortement dégradé ;
• le traitement d’armatures corrodées ;
• la stabilisation d’une fondation instable ;
• la réparation correcte d’une fuite en profondeur ;
• l’élimination des contaminations ;
• une préparation de surface adaptée.

Un système flexible possède lui aussi des limites. Si les mouvements dépassent la capacité de la configuration choisie, des dommages peuvent malgré tout apparaître. Les capacités de mouvement ne doivent donc pas être supposées sur la seule base d’une description générale du produit.

Quels facteurs déterminent le choix du système approprié ?

La solution adaptée ne peut être sélectionnée qu’après une évaluation technique de l’application. Les facteurs suivants doivent notamment être pris en compte.

Le mouvement attendu

La fissure est-elle stable, occasionnellement mobile ou constamment active ? Quelle est la variation de sa largeur et dans quelle direction le mouvement se produit-il ?

Les charges

S’agit-il d’une charge statique, de vibrations, de cycles thermiques, d’une circulation de véhicules ou d’une combinaison de plusieurs contraintes ?

L’exposition chimique

Quelles substances peuvent entrer en contact avec le système ? Leur concentration, leur température et leur durée de contact sont également importantes. Un déversement occasionnel ne pose pas les mêmes exigences qu’une immersion permanente.

Le support

Le béton, l’acier et les revêtements existants nécessitent chacun une préparation spécifique. À la transition entre le béton et l’acier, le système doit en outre convenir aux deux supports.

Les conditions ambiantes

L’exposition aux UV, la pluie, l’eau stagnante, une application intérieure ou extérieure ainsi que les températures de service et de pointe peuvent influencer le choix des matériaux.

La géométrie

Une fissure sur une surface plane nécessite une conception différente de celle d’un angle sol-mur, d’un joint large ou d’un raccord complexe autour d’une traversée.

L’état du support reste également déterminant. Une membrane flexible ne peut fonctionner correctement que si elle est suffisamment ancrée sur un support porteur et correctement préparé.

Comment un système de crack-bridging peut-il être constitué ?

En fonction de l’application, Perspect Belgique peut élaborer un système combinant protection chimique et flexibilité.

Une configuration possible comprend :

• un revêtement Belzona adapté et résistant aux produits chimiques ;
• une Chemical Resistant Elastomeric Sheet, abrégée CRES ;
• un mastic d’étanchéité Belzona approprié lorsque cela est nécessaire, ou d’autres couches de réparation ou d’égalisation.

Le revêtement fournit la protection requise contre l’environnement de procédé identifié. La membrane élastomère franchit la fissure ou le raccord et peut absorber les déformations. Le mastic contribue aux détails et à l’étanchéité lorsque la fissure doit également être colmatée.

La configuration exacte ne constitue pas une solution standard unique. Elle est adaptée, entre autres, aux mouvements attendus, aux produits chimiques présents, à la température, au support et à la géométrie du raccord.

Pour certaines applications, il existe également des solutions de revêtement flexibles dont le revêtement lui-même possède des propriétés de pontage de fissures. Belzona 4361 a par exemple été développé comme revêtement-barrière flexible et résistant aux produits chimiques, notamment pour les zones de rétention secondaire. Son adéquation doit toujours être vérifiée en fonction des conditions d’exploitation concrètes et de la documentation technique en vigueur.

Conclusion

Les mouvements dans les constructions industrielles ne peuvent pas toujours être évités. Le béton peut se rétracter ou se fissurer, différents éléments peuvent se déplacer les uns par rapport aux autres, et l’acier et le béton ne réagissent pas de la même manière à la température et aux charges.

Un revêtement de protection ne doit donc pas seulement résister aux produits chimiques présents. Au niveau des zones critiques, le système doit également pouvoir s’adapter aux déformations du support.

Le crack-bridging n’empêche pas la formation de fissures et ne constitue pas une réparation structurelle. Il aide à éviter qu’une fissure mobile, un joint ou un raccord n’interrompe la barrière étanche ou résistante aux produits chimiques.

Le diagnostic doit toujours précéder le choix du produit. Il faut d’abord déterminer l’origine du problème, l’amplitude des mouvements, le type de support, l’exposition chimique et les conditions d’exploitation. Ce n’est qu’ensuite qu’un revêtement de pontage de fissures ou un système composé approprié peut être sélectionné.

Une fissure, un joint ou un raccord soumis à des mouvements est-il présent dans une zone exposée à des produits chimiques ? Il convient alors d’évaluer d’abord son origine, les mouvements attendus, le support et les contraintes du procédé. Perspect Belgique peut vous accompagner dans cette évaluation technique et dans l’élaboration d’un système adapté.