Durabilité

Les palplanches acier sont utilisées dans de nombreux types d’applications sans aucune protection de surface spécifique, mais dans certains cas, il est utile d'analyser plus en détail ce critère de dimensionnement.

Les taux de corrosion dépendent du milieu environnant, et peuvent varier au sein d'une structure. En général, les milieux marins sont les plus corrosifs et imprévisibles. De plus, différents types d’exposition peuvent être présents sur quelques quelques mètres de hauteur: on passe de la zone d'embruns à la zone d'immersion permanente via la zone de marnage et la zone des basses eaux, les unes étant plus ou moins agressives que les autres. De plus, l'autre face de la palplanche est en contact avec du sol, qui peut lui aussi être plus ou moins agressif.

Des mesures des taux de corrosion ont été effectuées depuis des décennies en différentes parties du monde, et actuellement, des recommandations pour les pays européens ont été introduites dans la norme EN 1993 Partie 5, avec la possibilité que chaque pays puisse adapter dans leur document d'application national les valeurs des tableaux 4.1 et 4.2 aux conditions locales. Les valeurs de la norme EN 1993-5 sont des moyennes mesurées sur différentes structures et qui ont été extrapolées sur 50 ans et même 100 ans. Il est clair qu'il est préférable de considérer des valeurs mesurées sur des structures adjacentes, mais c'est rarement possible car les mesures sont soit inexistantes, soit elles couvrent une période trop courte pour pouvoir en tirer des conclusions raisonnables.

Les taux de corrosion sont assez faibles dans les sols naturels, voir négligeables à une certaine profondeur (exception: la tourbe). Cependant, dans les milieux marins ou dans des sols très pollués, il faut tenir compte de la perte d'acier, ou protéger l'acier contre la corrosion. La solution la plus économique va dépendre de paramètres locaux, et le plus souvent sera soit une des mesures de protection ou de dimensionnement énumérées ci-après, soit une combinaison de certaines de ces mesures
  • protection à l'aide de revêtements de surface (en principe dans les zones d'attaque élevées telle que la zone d'embruns d'un mur de quai),
  • choix du profil en tenant compte des propriétés réduites suite à la perte d’épaisseur d'acier (épaisseur sacrificielle ou réserve statique),
  • optimisation du dimensionnement de façon à ce que les contraintes maximales se trouvent dans une zone moins agressive,
  • extension de la poutre de couronnement en béton (par exemple jusqu'au niveau des basses eaux en milieu maritime),
  • utilisation d'aciers plus résistants à la corrosion, tel que la nuance AMLoCor® (principalement pour la zone des basses eaux et la zone d'immersion permanente), ou la nuance ASTM A690 (zone des embruns)
  • protection cathodique par courant imposé ou anodes sacrificielles (méthode la plus efficace pour les zones où l'acier est en contact permanent avec de l'eau, mais également la plus coûteuse).
L'effet néfaste de l'abrasion, par exemple par des particules de sable, doit être prise en compte lors du choix de la méthode de protection, surtout quand il s'agit de revêtements de peinture.

Finalement, un autre phénomène qui peut paraître très inquiétant du point de vue local et esthétique, c'est ce que l'on appelle de façon courante (mais du point de vue technique incorrecte) la corrosion par piqûres. Ce phénomène peut avoir un effet très néfaste localement (trous dans la palplanche par lesquels du remblai peut s'échapper), ce qui peut conduire à des affaissements locaux du terrain, mais la stabilité globale n'en est pas impactée.

L'épaisseur sacrificielle est dans la majorité des cas la solution la plus avantageuse. Néanmoins, certains ports maritimes optent pour exécuter les travaux nécessaires à une protection cathodique dès le début, mais qui ne serait effectivement activée que si après une période prédéterminée (par exemple 15 – 20 ans) la perte d'épaisseur réelle dépassait celle qui a été prise en compte lors du dimensionnement initial.

En ce qui concerne les trémies, les parkings souterrains et autres structures similaires, les parties apparentes des palplanches sont parfois revêtues avec des systèmes de peinture pour des raisons esthétiques.
Durée de vie (années)
5
25
50
75
100
Extrait de l'EN 1993 - Partie 5: Tableaux 4.1 et 4.2. Perte d'épaisseur d'acier sous climat tempéré en [mm]
sols naturels intacts (sable, limon, argile, schiste,…)
0.00 0.30 0.60 0.90 1.20
eau douce ordinaire (rivière, canal navigable, ....), ligne d'eau
0.15 0.55
0.90
1.15 1.40
eau de mer, zone d'immersion permanente et zone de marnage
0.25 0.90
1.75
2.60 3.50
eau de mer, zone des basses eaux et zone d'embruns)
0.55 1.90
3.75
5.60 7.50
Graphique W<sub>el,y,red</sub> – exemple des profils AZ-700
Graphique Wel,y,red – exemple des profils AZ-700


Vous pouvez utiliser notre logiciel gratuit "Durability" pour dimensionner votre écran de palplanches en tentant compte de la perte d'épaisseur (voir lien ci-dessous vers la page dédiée au logiciel).

Note importante sur les mesures de perte d'épaisseur sur structures existantes
La méthode de mesure ainsi que la précision des appareils de mesure peut avoir une influence significative sur les résultats de lecture et sur les conclusions. ArcelorMittal a élaboré une procédure toute simple qui devrait permettre une analyse correcte des mesures effectuées après quelques années. Au vu des tolérances de laminage des palplanches et des pertes d'épaisseur très faibles au cours des premières années, il est impératif de procéder à la première campagne de mesures peu après la mise en œuvre des palplanches (de préférence quelques mois), et toutes les mesures suivantes doivent être réalisées aux mêmes endroits.
Last modified: octobre 23, 2020
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