CHAPITRE 4 LES JOINTS

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1 CHAPITRE 4 LES JOINTS SPECBEA 35

2 INTRODUCTION > Les joints des revêtements en béton sont des éléments structurels destinés à maîtriser le retrait du béton. Leur contrôle et leur entretien sont indispensables au bon fonctionnement et à la pérennité de la structure. En effet, la plupart des défauts de confort des chaussées en béton à dalles courtes, ainsi que certains désordres structurels, sont dus au fait que les joints sont restés sans intervention pendant 30 ou 40 ans. Autant en construction neuve qu en entretien, les joints demandent une attention et un soin particuliers. Il convient en effet de rappeler qu ils permettent d assurer la dilatation et l étanchéité du revêtement. Une voirie en béton est d autant plus performante qu elle est bien protégée des infiltrations et de la circulation d eau aux interfaces des dalles, donc du transport de fines pouvant entraîner battement, décalage de dalles et fissure. La périodicité de contrôle des joints devrait être de deux années. La périodicité d entretien se juge au vu de différents paramètres comme l exploitation de la chaussée, la construction des joints à l origine, l intensité du trafic, les intempéries. Elle est, en règle générale, comprise entre 5 et 10 années et, sous fort trafic, l entretien d une chaussée à dalles est indispensable tous les 5 ans. Nous n abordons dans ce chapitre que l entretien et la réfection des joints et fissures déjà existants ainsi que de leurs abords immédiats, et le rétablissement du transfert de charge. Fiche 4.1 Les joints n ayant jamais été traités Il apparaît très souvent lors de la construction de la chaussée, surtout dans le domaine des voiries urbaines, que les joints coffrés ou sciés n ont pas été étanchés. Une des fonctions principales du joint, l étanchéité, n est donc pas assurée, et il peut s ensuivre des dégradations par l effet, soit d infiltration d eau, soit des cycles gel/dégel, soit d intrusion de corps étrangers. Il est donc impératif de traiter ces joints ou fissures pour pérenniser la chaussée. La technique, relativement simple, consiste à élargir par sciage les joints ou fissures existants sur 8-10 mm de largeur et mm de profondeur, afin de pouvoir colmater cette gorge avec un produit d étanchéité. Il existe deux grandes catégories de produit d étanchéité, ceux appliqués à chaud entre 160 et 180 C, et ceux appliqués à froid sous forme de bi-composants. Fiche 4.2 Les joints avec un mastic abîmé, décollé, fissuré ou manquant Nous sommes là dans le processus normal d entretien d une périodicité comprise entre 5 et 10 ans, quand il devient important de remplacer le produit d étanchéité qui n assure plus sa fonction principale. La technique consiste à retirer l ancien mastic, à retravailler le bord du joint par sciage, brossage et soufflage, à rétablir le chanfrein sur les bords supérieurs du joint, et à appliquer un nouveau produit d étanchéité. En règle générale, une opération de ce type est nécessaire tous les dix ans. Pour les voiries fortement sollicitées, les périodes doivent être raccourcies à 5 ans. Fiche 4.3 Les fissures transversales ou longitudinales Les fissures qui apparaissent dans une dalle en béton correspondent toujours à une erreur dans son dimensionnement, ou dans sa réalisation, telle que : une augmentation 36 GUIDE PRATIQUE D ENTRETIEN

3 non prévue des trafics, un sous-dimensionnement des sous-couches, un mauvais dimensionnement de la couche de roulement, un espacement des joints de retrait trop important par rapport à l épaisseur de la dalle (il ne doit pas dépasser 20 à 25 fois l épaisseur), un sciage de retrait tardif ou inexistant Il est important de bien étudier la cause probable de la fissuration, et d y adapter la réparation. Nous traitons ici les fissures dites «traversantes» sur toute l épaisseur de la dalle, d ouverture supérieure à 2 mm environ, et qui présentent un risque de mise en péril de la chaussée. Sur ce point, il est à noter que toutes fissures traitées à temps, et suivant les règles de l art, ne présentent plus de risques pour la structure. En choisissant des mastics colorés, l effet visuel peut être atténué. Nous ne traitons pas ici les fissures de surface sans risque significatif pour la chaussée (dues à la dessiccation lors de la mise en œuvre), ni les fissures inhérentes à des techniques spécifiques comme le BAC (béton armé continu) ou le BCMC (béton de ciment mince collé). Fiche 4.4 Epaufrures (bords de béton abîmés) Les lèvres d un joint, ou d une fissure d une dalle en béton, peuvent se casser localement. Ces cassures, ou épaufrures, ne traversent pas la dalle mais rejoignent le joint, ou la fissure, en biais. Elles résultent de causes diverses telles que : mauvaise construction du joint, absence de traitement des fissures La présence de chanfreins est une sécurité contre l apparition d épaufrures. Il est important de bien étudier la cause probable de l épaufrure, et d y adapter la réparation. La réparation de l épaufrure, ainsi que l application du mortier de réparation, demande un soin tout particulier. Il existe de nombreux fabricants de produits très variés, et chaque type de mortier (hydraulique, époxy, acrylique, ) requiert sa propre application, bien spécifiée par les fabricants. Fiche 4.5 Etablissement du transfert de charge entre dalles (le post-goujonnage) Le dimensionnement d une chaussée en béton à dalles courtes se fait en bord de dalles, et en fonction des dispositifs de transfert de charge d une dalle sur l autre, goujonnée ou non. Le post-goujonnage, réservé aux chaussées à forte sollicitation de trafic ou de charges localisées, permet d allonger la durée de vie d une chaussée en béton en améliorant le transfert de charge au droit des joints, et en éliminant le battement de dalles sous trafic. En cas de battement de dalles déjà très prononcé, le post-goujonnage, cumulé avec la technique d injection de mortiers hydrauliques destinée à remplir les vides sous dalles et avec le rabotage des dalles décalées, permet de résoudre le problème sans avoir recours à une démolition ni à un remplacement. Le post-goujonnage peut se faire de façon courante par insertion de goujons métalliques, traversant le joint à hauteur de la fibre neutre de la dalle. Le goujon est lisse, de gros diamètre, enduit de bitume sur une demi-longueur, et équipé d un capuchon créant un vide pour permettre la dilatation. Par temps froid, les dalles peuvent s écarter, le transfert de charge passant par les goujons. Une alternative est possible si les bords de dalles sont imbriqués, par sinusoïdes ou par rainures et languettes, en utilisant des fers de liaison haute adhérence qui vont bloquer les dalles entre elles. Le transfert de charge passe alors par le béton. Ces techniques doivent être confiées aux entreprises spécialisées. SPECBEA 37

4 FICHE 4.1 Les joints n'ayant jamais été traités DÉSORDRES Joints n'ayant jamais été traités Manque de produit de scellement Infiltration d'eau Formation de légères épaufrures environ 200 à 500 ml/jour/équipe 3 personnes Produit à chaud : 1/2 heure Produit à froid : 4 heures à 20 C PRODUITS Produit à chaud pour les domaines routiers, parkings, (à titre d'exemple) Accoplast BSP, Flexochape, Compojoint JF, Cariphalt 3S Produit à froid pour les domaines sensibles aux agressions chimiques (aéroports, cuves, canaux, stations-service) Accoplast USB, Resimast 200, Colpor 200 PF, Saba, Sealer Feld Scie à soc thermique Nettoyeur haute pression Brosseuse rotative pour nettoyage Fondoir à bain d'huile pour produit à chaud Répandeuse pour produit à froid Préparation des joints Sciage de la gorge des joints Lavage à l'eau sous pression Mise en place du produit d'étanchéité Nettoyage à sec par brossage mécanique Soufflage à la lance thermique si nécessaire Mise en place d'un fond de joint rond adapté à la largeur du joint Application d'un primaire d'accrochage sur la partie intérieure de la gorge du joint Application du produit de garnissage en respectant les épaisseurs prescrites par les fabricants, et en le tenant légèrement en retrait du bord supérieur de la gorge > Exemple de joint jamais traité Sciage d'un joint Joint traité 38 GUIDE PRATIQUE D ENTRETIEN

5 FICHE 4.2 Les joints avec un mastic abîmé, décollé, fissuré ou manquant DÉSORDRES Joints avec mastic ancien et usé Joints avec mastic décollé ou fissuré Joints avec mastic manquant Joints avec mastic débordant de la réserve Infiltration d'eau Pénétration de corps étranger environ 200 à 500 ml/jour/équipe 4 personnes Produit à chaud : 1/2 heure Produit à froid : 4 heures à 20 C PRODUITS Produit à chaud pour les domaines routiers, parkings, (à titre d'exemple) Accoplast BSP, Flexochape, Compojoint JF, Cariphalt 3S Produit à froid pour les domaines sensibles aux agressions chimiques (aéroports, cuves, canaux, stations-service) Accoplast USB, Resimast 200, Colpor 200 PF, Saba, Sealer Feld Tracteur de dégarnissage avec soc adapté Scie à soc thermique Nettoyeur haute pression Brosseuse rotative pour nettoyage Fondoir à bain d'huile pour produit à chaud Répandeuse pour produit à froid Préparation des joints Dégarnissage des restants de l'ancien joint avec un soc de dégarnissage adapté sur un tracteur Sciage des bords pour «blanchir le béton» Mise en place du produit d'étanchéité Nettoyage à sec par brossage métallique Soufflage à la lance thermique si nécesaire Mise en place d'un fond de joint rond adapté à la largeur du joint Application d'un primaire d'accrochage sur la partie intérieure de la gorge du joint Application du produit de garnissage en respectant les épaisseurs prescrites par les fabricants, et en le tenant légèrement en retrait du bord supérieur de la gorge. > Exemple de mastic décollé Dégarnisage de l'ancien mastic f Coupe en travers d'un joint garni a = chanfrein, b = largeur de la gorge d = épaisseur du mastic, t = profondeur de la gorge f = fond de joint Nettoyage à sec par brossage métallique Garnissage du joint SPECBEA 39

6 FICHE 4.3 Les fissures transversales ou longitudinales DÉSORDRES Fissures simples et transversales (> 2 mm) Légères épaufrures Infiltration d'eau environ 100 à 200 ml/jour/équipe 3 personnes Produit à chaud : 1/2 heure Produit à froid : 4 heures à 20 C PRODUITS Produit à chaud pour les domaines routiers, parkings, (à titre d'exemple) Accoplast BSP, Flexochape, Compojoint JF, Cariphalt JS Produit à froid pour les domaines sensibles aux agressions chimiques (aéroports, cuves, canaux, stations-service) Accoplast USB, Resimast 200, Colpor 200 PF, Saba, Sealer Feld Matériel pour l'élargissement de fissures (petites scies, brosseuses ou fraiseuses) Scie à soc thermique Brosseuse rotative pour nettoyage Fondoir à bain d'huile pour produit à chaud Répandeuse pour produit à froid Préparation des fissures Elargissement de la fissures par sciage ou fraisage en suivant régulièrement le tracé Lavage à l'eau sous pression Mise en place du produit d'étanchéité Nettoyage à sec par brossage métallique Soufflage à la lance thermique si nécessaire Mise en place d'un fond de joint rond adapté à la largeur du joint Application d'un primaire d'accrochage sur la partie intérieure de la gorge du joint Application du produit de garnissage en respectant les épaisseurs prescrites par les fabricants, et en le tenant légèrement en retrait du bord supérieur de la gorge. > Dalles fissurées Fissure élargie par sciage Après réparation 40 GUIDE PRATIQUE D ENTRETIEN

7 FICHE 4.4 Les épaufrures DÉSORDRES Bords du béton très abîmés au droit du joint Départ de matériaux en petite quantité Infiltration d'eau environ 100 litres/jour/équipe 4 personnes Compris entre 4 et 24 heures suivant la réactivité du produit de préparation utilisé PRODUITS Mortier de résine hydraulique sans retrait : Pagel V1 - Emaco T901 - Tokcrete 45 - Sika Monotop 612 F (à titre d'exemple) Mortier de résine méthacrylate : Silikal R17 Mortier de résine époxy : Sinroc 3 - CDS Durit 03 - Sinroc 11 - Sikadur BTP Accochape R 15 - Accochape R 50 Brosseuse rotative Marteau burin léger Malaxeur à mortier Délimitation de la zone traitée par sciage sur 2 cm. Enlèvement par burinage ou piquage bu béton fissuré, décollé ou creux jusqu'au béton sain Nettoyage par brossage, soufflage et séchage du plan de collage Mise en place de coffrage polystyrène sur toute la hauteur du joint Application du primaire d'accrochage Préparation et application d'un mortier de résine époxy Matage, lissage de la surface supérieure et création du chanfrein côté joint NOTA : Le traitement ou la réfection des joints ou fissures attenants se fera dans un deuxième temps après durcissement des résines > Exemples d'épaufrures le long d'un joint Cavité après burinage et délimitation par sciage Primaire d'accrochage en résine Résultat après application du mortier Réparation terminée SPECBEA 41

8 FICHE 4.5 Etablissement du transfert de charge (le post-goujonnage) DÉSORDRES Battement de dalle entraînant tout ou partie de : rupture du produit de joint, infiltration d'eau, expulsion des fines des sous-couches de la dalle, Manque de transfert de charge environ 100 unités/jour/équipe 4 personnes Compris entre 4 et 24 heures suivant la réactivité du produit de préparation utilisé PRODUITS Goujons lisses en acier doux Fe E 25 (à titre d'exemple) Mortier de résine époxy : Sinroc 3 - CDS Durit 03 - Sinroc 11 - Sikadur BTP - Accochape R 15 - Accochape R 50 Sable Foreuses pneumatiques Compresseurs Malaxeur à résine Perforation Un gabarit usiné permet de faire des forages verticaux sécants pour dégager la cavité où sera logé le goujon métallique Scellement Les parois de la cavité sont imprégnées avec la résine d'accrochage. Le goujon est placé dans la cavité à l'horinzontale, à hauteur de la fibre neutre de la dalle béton. Le reste de la cavité est rebouché au mortier de résine époxy en vérifiant de bien enrober le goujon. Le joint sera recréé avant séchage du mortier. > Chariot de forage avec son gabarit Cavité avec résine d'accrochage Remplissage au mortier Après réparation Une variante de cette technique peut être utilisée pour le couturage de joints ou de fissures, en remplaçant le goujon lisse par un fer de liaison HA - Fe E GUIDE PRATIQUE D ENTRETIEN