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A 75 - Une barrière de péage « haute technologie »

par: JournaldeMillau | actif Jeudi 05 février 2004 à  13:54
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La future barrière de péage du viaduc est un ouvrage à  la géométrie complexe dont la conception a été rendue possible grâce à  l’emploi BSI® Ceracem, un nouveau béton mutant aux performances hors du commun.
Vedette incontestée et incontestable, le futur viaduc de Millau en ferait presque oublier un autre ouvrage beaucoup moins médiatisé qui n’en est pas moins une véritable bombe technologique.

Beaucoup des futurs utilisateurs qui emprunteront l’autoroute ignoreront en effet, au moment d’acquitter leur droit de passage, qu’ils stationneront sous la barrière de péage probablement la plus résistante au monde.

La Rolls Royce des bétons

L’ouvrage imaginé et dessiné par l’architecte Michel Herbert (voir encadré) est un volume de 98 x 28 m (surface couverte) entièrement gauche, en forme d’aile de parapente à  génératrices hélicoà¯dales, la section s’inscrivant entre deux arcs de cercle qui pivotent en permanence !

Cette structure à  la géométrie complexe se caractérise également pas une finesse extrême, l’épaisseur variant de 20 à  85 cm.

Autrement dit, un ouvrage qu’il était tout bonnement impossible de construire avec les dernières générations de BHP (voir encadré) et donc, à  fortiori avec des bétons ordinaires.

«Les efforts à  reprendre nous auraient conduit à  construire une coque de 2 à  3 m d’épaisseur» explique Jean-Marie Dolo, le responsable méthodes d’Eiffage TP.

La solution ? Faire appel au BSI® Ceracem, le nouveau BFUHP mis au point par Eiffage TP en collaboration avec Sika, un des spécialistes mondiaux en matière de chimie du béton.

Pour Jean-Marie Dolo, « il ne s’agit d ‘ailleurs plus d’un béton et il faudrait plutôt parler de matériau à  matrice cimentaire resserrée, pour lequel les concurrents seraient plutôt la fonte, les résines ou l’acier ».

Un puzzle géant en 3D

Dans la pratique, cette feuille de béton de 98 m de longueur, capable d’encaisser 165 MPa (1), est constituée de 53 voussoirs de 28 m de longueur préfabriqués dans un coffrage métallique géant, installé sur une aire spéciale à  proximité de la culée C0.

Chacune de ces énormes vertèbres, dont le poids oscille entre 40 et 55 tonnes, est coulée en 15 opérations successives, la centrale à  béton, spécialement mise au point pour l’élaboration du matériau, n’étant capable de produire qu’un mètre cube de BSI® Ceracem toutes les 20 minutes.

« Le temps de malaxage est en effet multiplié par 7 en regard d’un béton ordinaire, et nous devons respecter des procédures bien spécifiques pour introduire les divers composants».

Le mélange s’apparente à  une recette sophistiquée dont les ingrédients principaux se composent d’un prémix (2) – principalement du ciment, des fumées de silice, et des sables de bauxite – fabriqué en usine et livré sur le chantier en big-bag de 1200 kg, de fibres métalliques, de superplastifiant (3) et d’eau.

Le dosage de ce dernier composant s’effectue avec une précision drastique de ±0,1 litre par gâchée (195 litres d’eau par m3) tous les autres éléments, également pesés avec une précision extrême, étant conservés dans des hangars spéciaux sous température et hygrométrie contrôlée afin de ne pas fausser la formule magique.

Ph. Donnaes

(1) Une des caractéristique d’un béton est sa résistance à  la compression exprimée en mégapascal (106 pascal) à  28 jours.
(2) Il s’agit d’un mélange sec dosé en usine selon une formulation très précise
(3) Adjuvant chimique permettant de diminuer l’apport en eau tout en optimisant certaines performances comme la plasticité et le temps de prise.

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Michel Herbert : «Redonner à  l’architecture son pouvoir imaginaire»

« Il n’y a pas d’architecture sans technique. La barrière de péage de Millau est l’illustration parfaite de cette symbiose réussie, l’ouvrage étant fidèle, au centimètre près, à  la géométrie de l’image du concours. Ce auvent aérien et élancé, reflet du formidable souffle de liberté et de poésie qui règne sur le site à  son approche aurait, bien entendu, pu être réalisé en acier, et nous avions prévue cette alternative. En acceptant de se lancer dans ce défi technologique Jean Guénard et les ingénieurs d’Eiffage TP ont démontré les formidables capacités créatives de ce matériau très innovant qui n’avait jamais été mis en œuvre dans une telle complexité de dimensions, de masse et de géométrie. Une formidable matière qui, en repoussant les limites de l’imaginaire possible, va me permettre de continuer à  faire de l’architecture plaisir ».

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Révolution chez les bétons

Mélangez du ciment, du sable, des granulats, de l’eau et vous obtenez… du béton. Bravo ! La majorité d’entre nous va devoir réviser et approfondir ses connaissances, car cette formulation simpliste ne correspond plus du tout à  la réalité. Premier séisme technologique dans les années 1970-1980 avec l’apparition des BHP (bétons hautes performances). Des mélanges, « boostés » à  la fumée de silice (un résidu de l’industrie sidérurgique), dont la résistance à  la compression s’envole, fin 1999, jusquâ€™à  80 MPa alors que les meilleurs bétons classiques atteignent péniblement les 30 MPa. Nouveau saut technologique en 1997 avec le formidable développement des adjuvants et les premières formulations de BAP (bétons autoplaçants) mise au point par Sika, un des leader mondiaux en matière de chimie du béton. Un béton qui, paradoxalement, contient moins d’eau (l’ajout d’eau provoque une perte de résistance) mais se révèle d’une fluidité extrême. Avantages : plus d’obligation de vibrer (d’o๠une pénibilité moindre sur chantier) et la possibilité de réaliser des formes complexes. Avec l’apparition des BFUHP (bétons fibrés à  ultra hautes performances) – prolongement des BPR (béton de poudre réactives) inventés par Pierre Richard, ancien directeur de la recherche scientifique de Bouygues - il s’agit carrément de l’avènement d’un nouveau matériau, les bétons devenant « désarmés » (suppression des armatures métalliques). Principales caractéristiques : jusquâ€™à  800 MPa en compression atteints en laboratoire mais, surtout, un béton qui résiste à  la traction et affiche un comportement ductile (déformation plastique avant rupture). Autrement dit un matériau qui concurrence l’acier en laissant libre cours à  l’imagination architecturale.

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