--- Compte-rendu de la réunion du 10 décembre 2004 D.T.M.P.L. - PARIS

Ministère de l'equipement, des Transport, de l'aménagement du territoire, du Tourisme et de la Mer. Club OUVRAGES MARITIMES Toutes sections --- Compte-rendu de la réunion du 10 décembre 2004 D.T.M.P.L. - PARIS Centre d'etudes Techniques Maritimes Et Fluviales

Introduction Le club Ouvrages Maritimes est un club technique d'échanges entre services et personnes volontaires sur les thèmes de la conception, la surveillance, l'entretien, l'auscultation et la réparation des ouvrages maritimes et des infrastructures portuaires. Afin d'appréhender au mieux les spécificités communes à chaque service et pour des raisons également géographiques, le club est divisé en 5 sections basées sur les départements côtiers : - la Manche... (du Nord à la Manche) - la Bretagne... (de l'ille-et-vilaine à la Loire-Atlantique) - l'aquitaine... (de la Vendée aux Pyrénées-Atlantiques) - la Méditerranée... (des Pyrénées-Orientales aux Alpes-Maritimes, et la Corse) - l'outre-mer... (les territoires et départements d'outre-mer) Les objectifs du club sont les suivants :! développer des liens entre acteurs ayant des préoccupations du même ordre,! faciliter les échanges d'idées et de méthodes de travail entre les services,! rassembler et diffuser tous les renseignements relatifs aux techniques et méthodes de travail mises en œuvre dans la réalisation et le suivi des ouvrages maritimes,! valoriser les initiatives locales,! servir de relais pour véhiculer les orientations de l'administration centrale et les besoins de ces services. Pour participer à ces journées, accueillir une réunion, ou présenter un sujet technique particulier, adressez-vous au secrétariat du club : Secrétariat C.E.T.M.E.F. Département Ports Maritimes et Voies Navigables Division Ouvrages Portuaires maritimes 2 boulevard Gambetta 60321 COMPIEGNE 03.44.92.60.12 ou 60.16 - " 03.44.92.60.75 # : Club-ouvrages-maritimes.CETMEF@equipement.gouv.fr Pilote Arnaud BANA 03.44.92.60.20 - " 03.44.92.60.75 # : arnaud.bana@equipement.gouv.fr 1

Liste des participants Nb Noms Service Tél. 1 ABDALLAH Abasse CETMEF Compiègne 03 44 92 60 22 2 BANA Arnaud CETMEF Compiègne 03 44 92 60 20 3 BARREDA Hervé CETMEF Aix 04 42 52 74 10 4 BEDROS Pascal PA Marseille / ICRD - CEIM 04 91 39 41 92 5 BRISSET Patrick CEA 01 69 08 37 02 6 CACCAVELLI Pierre L. CG Corse du Sud 04 95 29 80 12 7 DEBARE Yves CG Corse du Sud 04 95 77 23 74 8 DOMINICI Charles CG Corse du Sud 04 95 29 80 00 9 GRIMALDI Gilbert CETMEF Aix 04 42 52 74 04 10 GUERZIZ Youssef TUNIS P&B 216 71 25 96 90 11 HARDEL Didier DDE 85 02 51 23 56 96 12 HAUCHECORNE Aldéric CETMEF Compiègne 03 44 92 60 29 13 LATREUILLE Elodie CG Calvados 02 31 57 15 50 14 LEBRETON Pascal CETMEF Brest 02 98 05 67 33 15 LEPERS Denis SMBC 62 03 21 00 68 30 16 L'HERMITE Sébastien CETE de l'ouest 02 40 12 83 93 17 L'HOMME David ATM3D 04 79 25 11 73 18 MANSEL Eric Subdivision de Dieppe 02 35 06 86 10 19 NORBERT Marie laure CETMEF Compiègne 03 44 92 60 25 20 OLIVIER Georges Subdivision de Dieppe 02 35 06 86 10 21 PERSON Jean-luc PA Marseille / ICRD - CEIM 04 91 39 42 92 22 RENAUDIN Philippe CETMEF Brest 02 98 05 67 55 23 RICHARD Florence Subdivision de Dieppe 02 35 06 86 10 24 SEHIER Didier DDE 56 02 97 64 85 30 25 SOULAT Olivier CETMEF Compiègne 03 44 92 60 79 26 TANT Stéphane PA Guadeloupe 0590 21 39 42 27 TRICHET Jean-Jacques CETMEF Compiègne 03 44 92 60 23 28 TRMAL Céline CETMEF Compiègne 03 44 92 60 83 29 VANZO Pierre Yves DDE Martinique 05 96 72 80 70 30 VETRO Pierre Marine nationale 01 44 38 41 69 Site d'accueil de la réunion Amphithéâtre Stoudzé DTMPL 22, rue Monges Paris 2

Programme de la réunion Cette réunion s'est inscrite dans le cadre des journées Scientifiques et techniques du CETMEF qui se sont déroulées du 7 au 10 décembre 2004. 9:00 Accueil et présentation de la journée. Jean-Jacques TRICHET - CETMEF 9:15 Retour d'expériences de ROSA 2000 et l'évolution des Eurocodes. Olivier SOULAT - CETMEF 10:00 Le guide technique "spécificités du béton précontraint en site aquatique". Abasse ABDALLAH - CETMEF 10:15 Le guide technique "utilisation du bois en milieu maritime". Arnaud BANA - CETMEF 10:30 Pause 10:45 L'Equipe de Recherche Associée (ERA) Maritime : objectifs et champs d'étude. Aldéric HAUCHECORNE - CETMEF 11:00 Panorama de l'application de la méthode VSC aux ouvrages portuaires, aux phares et tourelles et aux ouvrages de protection contre la mer Sébastien L'HERMITE & Benoît THAUVIN - CETE Ouest 11:30 La politique de diffusion technique du CETMEF. Discussion sur le fonctionnement du club (attentes, évolutions, ) Arnaud BANA 12:00 Pause déjeuner 14:00 L'instrumentation et la métrologie des rayonnements ionisants. Patrick BRISSET - CEA 14:30 Les missions d'assistance à Maîtrise d'ouvrage du CETMEF : - le projet FARATEA - Céline TRMAL - le port pétrolier d'antifer - Abasse ABDALLAH 15:20 Qualification de la méthode d'évaluation de l'efficacité anticorrosive de revêtements époxy applicable en immersion. Hervé BARREDA - CETMEF 15:40 La digue Nord du port de Bayonne Arnaud BANA - CETMEF La topographie laser : acquisition, traitement et modélisation 3D Bertrand CHAZALY & David LHOMME - société ATM3D 16:20 Synthèse de la journée. Jean-Jacques TRICHET - CETMEF 3

Retour d'expériences de ROSA 2000 & Evolution des Eurocodes.. Intervenant : Olivier SOULAT C.E.T.M.E.F. Département Ports Maritimes et Voies Navigables Division Ouvrages Portuaires Maritimes 4

ROSA 2000, retour d expérience Quelques rappels : - Recommandations pour le calcul aux états-limites des Ouvrages en Site Aquatique - Utilisation des méthodes semi-probabilistes qui doivent être mise en application dans les Eurocodes - Basé sur les textes existants utilisants déjà les méthodes semi-probabilistes - Support CD-ROM - Paru en septembre 2001 Les mises en application de ROSA 2000 : - Quai en Seine à Honfleur n 3 (QSH 3), Port Autonome de Rouen - Extension du quai de Flandre à Dunkerque - Stabilité des digues et fondation des caissons de musoir de Port 2000 au Havre - Pieux guides de pontons dans le département du Morbihan - Poutres supports de rail de grues et portiques (Lorient) - Extension de quai (Bayonne) 1 - Le quai de Honfleur : - Quai à marchandises diverses - Essentiellement destiné au trafic de bois et croisière (navires de 60 000 tpl) - 137 m de long, terre-plein à +10 CM, dragué à 7.5 CM - Quai sur pieux (2 files et rideau de soutènement mixte) - Dimensionnement et vérification avec ROSA 2000 5

Mise en œuvre de ROSA 2000 : Caractéristiques du projet Grue mobile, surcharge sur l ouvrage, accostage Calcul élasto-plastique des rideaux de soutènement États-limites vérifiés Résistance structurale (pieux, rideaux, contre-rideau, tirant, parties en béton ) Butée devant le rideau et le contre rideau Stabilité du massif d ancrage Portance des pieux Grand glissement Résultats : Détection d un cas de charge dimensionnant pour le voile bas de la poutre de quai, Augmentation de la fiche des pieux (conditions de sol et nouvelle combinaison non envisagée), Meilleure prise en compte de l effet de la corrosion sur l ouvrage, Sur-longueur des tirants d ancrage. Conclusions sur le quai de Honfleur : Dimensionnement obtenu très proche de celui des ouvrages voisins réalisé avec les méthodes classiques, Plus grande rigueur dans la détermination des paramètres du projet, Homogénéisation de la sécurité de l ouvrage, Rallongement de deux semaines (par rapport aux standards PAR) de la durée des études suffisant, Manque d adaptation des logiciels existant actuellement sur le marché, Stabilité du massif d ancrage. 6

2 - Extension du quai de Flandre : Terminal à conteneurs Attraction des navires Post-over panamax 410 m de long, terre-plein à +8.5 CM, dragué à 16.5 CM navire de projet 350 m*45 m Rideau mixte pieux et palplanches, 2 niveaux d ancrage sur contre-rideau de pieux Ouvrage dimensionné avec des méthodes classiques Comparaison avec les résultats de ROSA 2000 7

Mise en œuvre de ROSA 2000 : Caractéristiques du projet Grue mobile, portiques, surcharge sur terre-plein, amarrage et accostage Calcul élasto-plastique du rideau et du contre rideau 3 situations durables 1 situation transitoire 4 situations accidentelles États-limites vérifiés Résistances structurale (rideau, contre rideau, tirants) Instabilités hydrauliques Butée devant le rideau et le contre rideau Grand glissement Portance des pieux Stabilité du massif d ancrage Résultats : Conclusion sur quai de Flandre : Dans l ensemble les résultats de ROSA 2000 sont très proches de ceux obtenus par les méthodes classiques Nécessité d une réflexion sur le fonctionnement de l ouvrage pour réaliser les simplifications Logiciels actuels ne permettant pas de réaliser facilement les combinaisons Différences intra-européennes sur certains points du calcul Stabilité du massif d ancrage 3 Conclusion sur les applications de ROSA 2000 : Ni sous-dimensionnement ni sur-dimensionnement mais procédure stricte et nécessité de réflexion sur l utilisation et le fonctionnement de l ouvrage à construire Détection de situations non prises en compte par les méthodes classiques Préparation à la mise en application des Eurocodes Paramètres n existant pas pour le moment dans les Eurocodes Manque de logiciels de calcul facilitant l utilisation des méthodes semi-probabilistes 8

Organigramme des vérifications : 9

Les Eurocodes, un peu d'histoire : Evolution des Eurocodes Depuis 1975 volonté d éliminer les obstacles aux échanges de produits et de service et d harmoniser les règles techniques. Travail pendant les années 1980 sous la tutelle de la commission. Première série d Eurocode publiée en 1984. En 1989 la rédaction des Eurocodes est confiée au CEN (Comité Européen de Normalisation) pour leur donner le statut de norme européenne (EN). Établissement d un lien entre Eurocodes et directives du conseil avec notamment la directive produits de la construction (89/106/EEC). De 1992 à 1998 parution des ENV et de leur documents d application nationale. Entre 1996 et aujourd hui, poursuite du travail sur les Eurocodes grâce au retour d expérience de ENV. Actuellement en cours d achèvement. Les différents Eurocodes : EN 1990 : bases de calcul des structures. EN 1991 : actions sur les structures. EN 1992 : calcul des structures en béton. EN 1993 : calcul des structures en acier. EN 1994 : calcul des structures mixtes acier-béton. EN 1995 : calcul des structures en bois. EN 1996 : calcul des structures en maçonnerie. EN 1997 : calcul géotechnique. EN 1998 : calcul des structures pour leur résistance aux séismes. EN 1999 : calcule des structures en aluminium. Etat d'avancement actuel des Eurocodes : Sur les 56 textes constituant les Eurocodes. 6 publiés sous forme de Normes Françaises par l AFNOR, de nombreuses annexes nationales en cours de finalisation. 19 votés positivement au vote formel. 28 stabilisés techniquement (en instance de vote formel). 6 encore en cours de rédaction. Actuellement forte volonté d accélérer la procédure d achèvement des Eurocodes de la part de la commission. Les Eurocodes parus dans la normalisation française à ce jour : NF EN 1990 : base de calcul des structures (mars 2003). NF P06-100-2 annexe nationale de la NF EN 1990 (juin 2004). NF EN 1991-1-1 : actions générales poids volumique, poids propre, charges d exploitation sur les bâtiment (mars 2003). NF P06-11-2 : annexe nationale de la NF EN 1991-1-1 (juin 2004). NF EN 1991-1-2 : actions sur les structures exposées au feu (juillet 2003). NF EN 1991-1-3 : charges de neige (avril 2004). NF EN 1991-1-5 : actions thermiques (mai 2004). NF EN 1991-2 : actions de trafic sur les ponts (mars 2004). 10

Prévisions d'évolution dans le futur : Evolutions futures : Réécriture des CCTG en vue de leur adaptation aux Eurocodes. Remplacement progressif des NF ENV par les NF EN. Rédaction des Annexes Nationales dans un délai de 2 ans après publication de la NF EN. Harmonisation des valeurs Paramètres Déterminés au niveau National (NDP) des Annexes Nationales dans les 3 à 4 années qui suivent. Groupe de maintenance et d évolution des Eurocodes. Conclusions : Les Eurocodes devraient devenir d application obligatoire vers 2010. Ils devraient constituer une «langue technique commune à travers toute l Europe». Pour le moment on manque de logiciels adaptés à leur utilisation. Il est urgent de se préparer à leur utilisation. Pour plus d'informations : ROSA 2000 Sur le site Internet du CETMEF, section «les projets», rubrique ouvrages et équipements (prochainement mis à jour) o Rosa2000.cetmef@equipement.gouv.fr Eurocodes o http://www.setra.fr/euronormes/ o http://www.afnor.frøhttp://www.eurocodes.co.uk/ 11

Présentations du CETMEF. - les guides techniques, - l'era Maritime, - la politique de diffusion technique du CETMEF Intervenant : C.E.T.M.E.F. Département Ports Maritimes et Voies Navigables Division Ouvrages Portuaires Maritimes 12

- Guide technique - "Spécificités du béton précontraint en site aquatique". par Abasse ABDALLAH 1. Généralités. Historique du BP Typologie des ouvrages en BP en site aquatique Problèmes posés par la maintenance 2. Fonctionnement des ouvrages en BP. Fonctionnement d une section en BP Recalcul des ouvrages anciens Pathologies potentielles du BP Cas particulier: les tirants d ancrage précontraints 3. Spécificités du milieu aquatique. Le milieu : les agressions sur le béton Le choix du matériau béton Les efforts agissant sur les ouvrages 4. Stratégie d emploi du BP en site aquatique. Intérêt du BP en site aquatique Éléments de conception spécifique aux ouvrages en site aquatique Rédaction du DCE et suivi des travaux La précontrainte utilisée en réparation 5. Gestion et maintenance des ouvrages en site aquatique. Modalités de gestion des ouvrages en BP Inspection des structures en BP Viaduc d accès aux postes pétroliers (port d Antifer Le Havre). Appontement au Port de plaisance Pointe Rouge (PA Marseille). 13

- Guide technique - "Utilisation du bois en milieu maritime". par Arnaud BANA $ Un consultant expert bois M. SCHERRER, en collaboration avec o CIRAD Forêt (M. FOUQUET), o Cabinet ECSB (M. GENES), o Cabinet Quemper Structures Bois (M. QUEMPER) $ Un groupe de relecture (SM, PA, subdi., CG) $ Sommaire : 1. Note liminaire.. 2. La typologie des ouvrages concernés. 3. Le matériau bois. 4. La conception et la réalisation des ouvrages. 5. Exemples d ouvrages maritimes à structure bois. 6. Les pathologies en milieu maritime. 7. Annexes. $ LES EXEMPLES D OUVRAGES MARITIMES A STRUCTURE BOIS. 3 à 4 exemples parmi les ouvrages suivant : 1 - L estacade de Saint-Adresse (Le Havre) 2 - Le quai des pêcheurs à Trouville 3 - Les balises de Gravelines 4 - Les portes d écluses St Thomas et St Sorlin de Conac (Mirambau) 5 - Les portes d écluses du Pont du Vey sur la Vire (Isigny/Mer) 6 - La réplique du phare du Bout du Monde (Port des Minimes) 7 - L estacade sur la plage des Dames (Noirmoutier) 8 - Les épis de St Brévin l Océan (Paimboeuf) $ LES ANNEXES. 1 - Référentiel réglementaire et normatif général 2 - Abaques de prédimensionnement 3 - Fiches par essences de bois sélectionnées 4 - Glossaire 5 - Bibliographie 14

L'Equipe de Recherches Associées "ERA Maritime". par Aldéric HAUCHECORNE $ ERA = Équipe de Recherches Associées. $ Convention entre CETMEF et LRPC de Saint-Brieuc. $ Principes : Équipe constituée d un "noyau dur" : Recherche & activité opérationnelle, Contrat pluriannuel, Évaluation scientifique annuelle. $ 4 thématiques abordées : A.Auscultation, suivi, diagnostic. A1 - Suivi du comportement des ouvrages réparés. A2 - Digues mixtes et digues à talus. A3 - Quais en maçonnerie. A4 - Réactions de gonflement interne. A5 - Techniques d auscultation. B.Réparation. B1 - Techniques de rejointoiement. B2 - Travaux subaquatiques. C.Matériaux. C1 Béton. C2 - Matériaux nouveaux. C3 - Techniques de protection. D.Gestion du patrimoine. D1 - Développement de la méthode VSC appliquée aux ouvrages portuaires. $ Liste des 16 équipes d ERA entre LCPC et LRPC : 15

- La politique de diffusion technique du CETMEF - par Arnaud BANA $ A ce jour : o Liste des publications 1999 / 2003 du Cetmef (cf. fin du rapport d activité 2003) o Publications antérieures (cf. catalogue STCPMVN de juillet 1999) mais totalement remanié actuellement. $ Projets : % un catalogue papier à diffusion générale (prévision 2005 avec actualisation annuelle) % + téléchargement possible sur le site Internet du Cetmef (prévision 2005 avec mise à jour plus régulière) % + un catalogue plus complet pour nos donneurs d ordre en téléchargement sur un Extranet (projet à plus long terme) $ Typologie des publications reprises dans le catalogue : % Notices = Ouvrages traitant d un point technique. % Guides = Ouvrages de référence à vocation méthodologique. % Documentation non intégrée au catalogue général : o les actes des Journées Techniques, la revue technique du Cetmef, o les notes techniques de référence, les catalogues de matériels ou d équipements. $ Obtention des documents : $ Précisions d ordre technique : Téléchargement gratuit sur le site Internet du Cetmef, ou auprès de DRHG / BMG (Bureau des Moyens Généraux) mél : BMG.DRHG.CETMEF@equipement.gouv.fr voire directement Sophie NOVINCE (mél : Sophie.Novince@equipement.gouv.fr) et Joël DUROCHER (mél : Joel.Durocher@equipement.gouv.fr) Mission Diffusion Technique et Communication (mél : CETMEF@equipement.gouv.fr) Poste actuellement vacant 16

Panorama de l'application de la méthode VSC aux ouvrages --- Intervenant : CETE Ouest Division Ouvrages d'art Gsébastien L'HERMITE Mél : sebastien.lhermite@equipement.gouv.fr 17

I. PROBLEMATIQUE DE LA GESTION Identifier les ouvrages et les risques Établir une stratégie de maintenance du patrimoine Définir les méthodes et outils adaptés au gestionnaire Mettre en œuvre efficacement: o Le maintien de la sécurité des usagers o Les actions curatives o Les actions préventives & Nécessité d'une politique de maintenance - optimisation des moyens financiers - sécurité des usagers II. PRINCIPE DE LA METHODE Vision technique - Avoir une vue globale de l'état du patrimoine (1 ère visite VSC). - Suivre l'évolution de l'état du patrimoine dans le temps (mises à jour). Vision d'usage - Evaluer et traiter les risques. Vision stratégique - Prévoir, programmer et prioriser les travaux d'entretien et de réparation. 18

SIMPLIFIEES COMPAREES Visites de courte durée (environ 2h), Sans moyen d accès Aller à l essentiel en matière d expertise technique. => Observation des points essentiels de l ouvrage pour évaluer son état (visites ciblées). Établir une hiérarchisation des ouvrages. => Programmation pluriannuelle des travaux à effectuer. Indice d'etat : 19

Projection de tous les ouvrages (de nature différente) sur un même référentiel & comparaison et classement par priorité Caractéristique du parc Distribution des ouvrages Parc des Ponts Voirie Ensemble du parc d'ouvrages Légende III. APPLICATIONS PERSPECTIVES VSC & Méthode générique pouvant s'appliquer sur des parcs d'ouvrages de natures différentes Applications aux ouvrages d'art (M. FAUCHOUX, LRPC Angers) $ Villes : Cholet, Niort, Dijon, La Flèche, Besançon, Lille, Nantes, Le Mans, Angers $ Collectivités : Département d Indre et Loire (800 ouvrages) 20

Application au Port de Calais (M. LABOURIE & M. MICHEL, LRPC Lille) $ Définition de la consistance, l'organisation et les moyens humains ainsi que techniques nécessaires pour la surveillance des ouvrages portuaires. $ Définition de la consistance des actions à mener pour assurer la surveillance et la gestion des ouvrages du port de Calais. Application aux voies navigables - VNF (M. BENAISSA, CETMEF - M. FAUCHOUX, LRPC Angers) $ Objectifs : Définir et mettre en œuvre la modernisation des VN par itinéraire, à l horizon de 15 ans. Définir et mettre en œuvre une politique d exploitation et d entretien des itinéraires. $ Ouvrages concernés : Ouvrages linéaires : berges Ouvrages ponctuels : Écluses, barrages, Application aux ouvrages de protection contre la mer (Division Hydraulique et Sédimentologie, CETMEF M. ROUXEL & M. THAUVIN, LRPC Saint-Brieuc). $ Objectifs : Définir une méthodologie de suivi, d entretien et de gestion des OPCM. Écriture d un guide à l attention des gestionnaires. $ Ouvrages concernés : Digues, Épis, Perrés, Dunes, Brise-lames, Application aux sentiers littoraux (DDE29) (M me LE MAITRE, LRPC Saint-Brieuc). $ Problématique : Erosion Mouvements de terrain $ Commanditaire : Service aménagement DDE 29 $ Objectifs : Définir une méthodologie d expertise et de gestion des sentiers littoraux du Finistère 21

Application aux établissements de signalisation maritime fixes en mer. (Groupe Phares et Balises, CETMEF G. FAUCHOUX, LRPC Angers M. MICHEL, LRPC Lille S. L'HERMITE, CETE Ouest B. THAUVIN, LRPC Saint-Brieuc) $ Définition et mise en place d une méthodologie de suivi et de gestion des ESM Fixes en Mer (phares, tourelles, espars, ) $ Outil d aide à la programmation financière (DAMGM) $ Outil d aide à la programmation des interventions d entretien (Subdis Phares & Balises) IV. CONCLUSIONS $ Outil d aide à la gestion de patrimoine ; $ Méthode «générique» applicable sur des parcs diversifiés ; $ Répond aux préoccupations des gestionnaires et maîtres d ouvrages face à leurs responsabilités en permettant d écarter le risque pénal par la détection des symptômes immédiats de ruines de l ouvrage et/ou de danger pour l usager ; $ Obtention rapide d une image représentative de l état d un parc important d ouvrages et d une préparation rationnelle d un programme pluriannuel d entretiens et de réparations. La méthode et le logiciel ont été qualifiés par le RLPC en 1999 avec la validation technique conjointe du LCPC et du SETRA. 22

L'instrumentation et la métrologie des rayonnements ionisants. --- Intervenant : C.E.A. Commissariat à l'energie Atomique Patrick BRISSET Mél : patrick.brisset@cea.fr 23

1 - Application des traceurs dans l'industrie et l'environnement : Qu'est-ce qu'un traceur? Substance qui peut s'identifier à un produit, dont on veut connaître le comportement dans un écoulement (concentration, répartition, temps de vol, ). Le traceur doit avoir un comportement identique au produit, tout en pouvant être décelé et mesuré par une technique appropriée. Domaines d'application des traceurs en milieu marin : Hydrologie Etude et modélisation de mouvements de masse d'eau, Etude et modélisation de la dispersion de polluant en milieu ouvert (mer, estuaire, rivière, ), Optimisation de la position de rejet, optimisation de réseaux de surveillance. Sédimentologie dynamique Etude et modélisation de transfert de sédiment par charriage ou suspension, Etude d'envasement et d'ensablement, Etude d'érosion, protection du littoral, Devenir de produits de dragage. 24

Typologie des traceurs radioactifs : Isotope Période radioactivité Energie (KeV) Traceurs de sable. Lanthane 140 (140 La) Or 198 (198 Au) Manganèse 52 (52 Mn) Néodyme 147 Spectre 11 j (147 Nd) complexe Iridium 192 (192 Ir) Traceurs de particules fines (boue, vase). Indium (113m In) Technetium (99m Tc) Or 198 (198 Au) Chrome 51 (51 Cr) Hafnium Spectre 45 j (175+181 Hf) Terbium 160 (160 Tb) Scandium 46 (46 Sc) Traceurs de l'eau. Baryum (137m Ba) Indium (113m In) Technetium (99m Tc) Brome 82 (82 Br) Or 198 (198 Au) Activité radioactive en curie en becquerel (Ci) (Bq) 1,7 j 330 à 1600 < 0,5 Ci < 18 GBq 2,7 j 410 < 9 Ci < 333 GBq 5,7 j 730 à 1460 < 0,5 Ci < 18 GBq < 3 Ci < 111 GBq 74 j 296 à 468 < 1 Ci < 37 GBq 100 min 390 < 200 mci < 7,4 GBq 6,02 h 140 < 10 Ci < 370 GBq 2,7 j 410 < 9 Ci < 333 GBq 27 j 320 < 20 Ci < 740 GBq 73 j complexe Spectre complexe < 1 Ci < 37 GBq < 1 Ci < 37 GBq 84 j 900 à 1100 < 9 Ci < 333 GBq 2,6 min 662 1 à 200 mci 37 à 7400 MBq 100 min 410 1 à 200 mci 37 à 7400 MBq 6,02 h 140 1 mci à 10 Ci 37 MBq à 370 GBq Origine Activation d'un réacteur Générateur 113 Sn 113m in Générateur 99 Mo 99m Tc Activation d'un réacteur Générateur 137 Cs 137m Ba Générateur 113 Sn 113m In Générateur 99 Mo 99m Tc Préparation Poudre de verre non Solution de chlorure HAuC14- Non Complexe EDTA 1,5 j # 700 1 à 200 mci 37 à 7400 MBq Activation d'un Non réacteur 2,7 j 410 1 mci à 9 Ci 37 MBq à 333 GBq Non Particules colloïdales Le becquerel (Bq) Un échantillon radioactif se caractérise par son activité qui est le nombre de désintégrations de noyaux radioactifs par seconde qui se produisent en son sein. L unité d activité est le becquerel, de symbole Bq (1 Bq = 1 désintégration par seconde). Cette unité est très petite. L activité de sources radioactives s exprimera donc le plus souvent en multiples du becquerel : le kilobecquerel (kbq) = 1 000 Bq le mégabecquerel (MBq) = 1 million de Bq le gigabecquerel (GBq) = 1 milliard de Bq le térabecquerel (TBq) = 1 000 milliards de Bq. Le curie (Ci) L ancienne unité de mesure de la radioactivité est le curie (Ci). Le curie avait été défini comme l activité de 1 gramme de radium, élément naturel que l on trouve dans les sols avec l uranium. Cette unité est beaucoup plus grande que le becquerel car, dans un gramme de radium, il se produit 37 milliards de désintégrations par seconde, donc 1 Ci = 3,7.10 10 Becquerel. 25

Travaux préliminaires : Caractérisation Site. Particules du site : - Nature : sables - Granulométrie : 100-200 µm ' Matrice traceur Éléments présents de façon naturelle : - Toutes les terres rares - Traces ferrique ' Élément traceur possible Dilution estimée (10-9 g/g) et masse prélevée : ' Masse à injecter & & Choix & de l élément traceur. Intérêt du double marquage : pilotage expérimentation Traceurs disponibles : - Fluorescents (10-9 g/g) - Radioactifs (10-12 g/g) Traceurs en développement : - Magnétiques (10-6 g/g) - Chimiques (10-6 g/g) - Radioactivables (10-9 g/g) Choix : ' Fluorescents : sables peints ' Radioactivables : verre à l Ir & Définition des mesures complémentaires. Section en travers et niveau d eau : R H et L Pente de la ligne d eau : J Vitesse d écoulement et débit (moulinet) : V et Q Échantillons de sédiments en suspension (échantillon intégré sur plusieurs verticales de la section en travers) : C fine, C sable, d 50 susp, σ susp Échantillons de sédiments du lit (6 localisations différentes) : d 50 lit, σ lit Mise en œuvre Injection : masse 300 kg, fluorescents Prélèvement : masse 1 kg, 2 types de préleveurs (carottier à main, saumon bateau) Analyse - Masse : 50 g - Imagerie (fluorescents) o Acquisition images o Traitement informatique o Résultats - Activation neutronique (radioactivables) o Irradiation sous flux neutrons thermiques (réacteur nucléaire) o Décroissance des impuretés o Spectrométrie γ : 192 Ir o Résultats 26

Interprétation. - Mesures analytiques (radioactivables) - analyse par activation neutronique - Difficulté de la mesure : procédure de correction des résultats sur étalons Dépôt - Mesure : C dep (traceurs) - Approximation de dépôt homogène - Calcul dépôt équivalent - Validation o Dépôt équivalent total / apports traceur = 50 % o Moitié du système observée Calage d'une loi de dépôt. 27

2 Les capteurs radiométriques ou jauges nucléaires: Un capteur radiométrique ou jauge nucléaire est l'association convenable d'une source radioactive scellée et d'un détecteur de rayonnement adapté. SAPRA JTT4 Cs 137 (222 MBq) JTD3 Cs 137 (18,5 MBq) Domaines d'application en milieu marin : Mesures de densité en milieu ouvert Mesure in-situ de fortes concentrations sédimentaires (ouvrages portuaires, chenaux de navigation), Mesure in-situ et en continu des variations de hauteur des formes sédimentaires, Suivi d'envasement, optimisation de travaux de dragage. Offshore Mesure de débit en conduite Discrimination de phase en conduite Exemple de contrôle de travaux de dragage : Vue du barrage en aval. Méthode At this time In-situ, continuously (24h/24), during 10 days Immerged and sampling (pumping) NCS Laboratory calibration for one typical sediment R&D Radioactive sources to X ray generator On line measurement of the sediment components (mud, sand) 28

Schéma de principe de l'appareil d'immersion. Le charriage de sédiment : Informations. Direction du transport Vitesses horizontales (moyenne et maximum) Epaisseur de la couche de sédiment Quantité de sédiments transportés (cf. débit) Nature du mouvement (charriage pur, avec saltation, suspension, or recovery of the tracer cloud by natural material ) 29

Le transport en suspension : Informations. Trajectoire du nuage libéré : direction, vitesse horizontale Coefficients de dispersion ( longitudinal et transversal) Taux de dilution fonction du temps et de la distance Vitesse moyenne de décantation Quantification des particules déposées fonction du temps et de l'espace Détection de particules en suspension. Optimisation des travaux de dragage : Modélisation de la vidange. 30

La vidange. Zeebrugge harbour - 40 Mm 3 per year - Dumping tests - Recycling test - CFD Modelling - Matérialisation de 80 % du recyclage dans les 120 jours. 31

Le transfert de sédiment : Irrigation : problématique. Problématique Ensablement : concerne de nombreux périmètres irrigués au Pakistan o limite la capacité de transport en eau, o empêche équité distribution, ( solution appliquée : curage manuel Besoin d inclure le comportement sédimentaire aux pratiques. Domaines d étude : hydraulique et transport solide. Contexte simple : canal d irrigation. Objectifs du programme de recherche Observer des phénomènes de dépôt. Mettre en œuvre une méthode de mesures originale : Traceurs radioactivables. Construire un jeu de données complet pour explication des phénomènes de dépôt. Proposer une approche de modélisation globale basée sur mesures traceurs. Méthodologie des travaux Choix d un site d étude. Détermination des station de mesures. Choix des traceurs. Mesures terrain. Interprétation des mesures traceurs. Calage d une loi de dépôt. 32

Descripteurs des phénomènes : Choix : fond théorique transport solide Capacité de transport solide η = q s * / q L Fonction piégeage en matières solides Φ = D / A Loi linéaire entre paramètres Φ = Ψη + ξ ' Mise en œuvre (local global) 3 indicateurs découpage : % P U (Yang, 1972) % L min (Hazen, 1904) % L max (Daubert-Lebreton, 1967) Détermination de : % x (biefs homogènes) % Points Résultat du découpage. x = 5-15 km 21 points canaux : Principal, Branches 13 points canaux : Distributeurs, Mineurs Validation dépôt ' Conclusions : Mesures traceurs Technique traceurs radioactivables : pas radioactif Observations courtes o Mois (traceurs) contre décennies (topo.) o Résultats comparables Jeu de données minimum Perspectives o Utilisables sur d autres problématiques o Attention au protocole analyse par activation Modèle global Mise en œuvre o Paramètres simples (Φ,η) et lois simples o Possible avec campagne traceurs Utilisations o Diagnostic o Simulation ensablement Perspectives o Loi plus fiable avec mesures plus fiables o Approche utilisable sur d autres problématiques 33

Les missions d'assistance à Maîtrise d'ouvrage du Cetmef. Intervenants : C.E.T.M.E.F. Département Ports Maritimes et Voies Navigables Division Ouvrages Portuaires Maritimes 34

Étude de l accueil des navires de taille réduite au Port pétrolier d Antifer. par Abasse ABDALLAH 1 - Introduction. Le port pétrolier d Antifer a été construit dans les années 70 pour accueillir des grands pétroliers de 500 à 700 000 tpl. L évolution du trafic et de la flotte mondiale au cours de ces dernières années a incité le PAH et la CIM à envisager une reconfiguration de l appontement pour accueillir les pétroliers de taille réduite (70 à 250 000 tpl). 2 - Mission du CETMEF. Rédaction du cahier de charges Examen des candidatures, rédaction d un rapport Rédaction des pièces du DCE Analyse des offres, rédaction d un rapport Mise au point du marché Suivi de l étude Conduite des réunions de pilotage 3 - Phasage de l'étude. Phase 1 Étude de l agitation à l intérieur du port et des taux d indisponibilité à l évitage et aux postes. Phase 2 Définition de 3 navires de projet et étude des conditions d amarrage et d accostage de ces navires. Phase 3 Étude de la tenue à poste pour ces navires et les solutions techniques éventuelles. 4 - Délai. Remise du cahier des charges : 2 mois Remise du rapport de dépouillement des candidatures : 1 mois Remise du rapport des offres : 1 mois Suivi des études : le délai est en fonction du délai d exécution des phases de l étude 35

Le projet FARATEA. par Céline TRMAL 1 - Situation de Faratea. 2 - Les motivations pour la construction du nouveau port. Besoin d'un nouveau port de commerce : Problème du port de Papeete o Saturation progressive des infrastructures o Profondeur limitée de la passe d accès Vocations: o Pêche o Réparations navales o Activité "conteneurs" 36

3 - Études hydrauliques. But : Obtenir les données nécessaires aux dimensionnements des ouvrages Connaître les conditions de navigabilité Estimer les cas extrêmes Phénomène : Cyclones (fortes houles + surcote) Tsunamis Barrière récifale (influence courant et propagation de la houle) Courantologie dans le lagon : Étude réalisée par DHI But de l étude courantologique : Étude de l impact du projet : - sur la courantologie dans le lagon - sur la qualité des eaux Utilisation de modèles numériques + mesures in situ Interaction entre le vent, les niveaux d eau (marée), la houle et les courants complexe Effet du déferlement sur le récif : ensachage - Élévation du niveau d eau dans la baie - Apparition de courants de retour dans les passes 37

Animation de courantologie (cliquer sur l'image pour lancer l'animation) Animation d'un rejet continu (cliquer sur l'image pour lancer l'animation) 38

Modélisation des houles cycloniques : Risque cyclonique moyen en Polynésie Française : o Activités cycloniques très variables d une année à l autre. o Risque de 37 % qu une saison soit perturbée par un cyclone. Production de fortes houles et de surcôte. Modèle Méteo France. o prévision à partir de données de vent et de trajectoire. Cyclone de projet retenu : o Basé sur Zoé : - Le plus creux jamais observé. - Développement rapide. o Symétrie de trajectoire (trajectoire moyenne orientée NO - SE). o Plusieurs positions d advections modélisées. Transmission de la houle du large au lagon : Étude réalisée par Océanide Propagation à l aide de modèle numérique du large à la barrière de récifs Modélisation physique de 8 sections du récif en canal à houle pour étudier les coefficients de transmission de la houle Modélisation numérique 3D de toute la zone d étude en tenant compte des modélisations précédentes 39

Tsunamis : Conséquence d un séisme (cliquer sur l'image pour lancer l'animation) Étude menée par le CEA. Modélisation numérique de la propagation des tsunamis : o Vitesses des courants. o Dénivelé du plan d eau o Caractéristiques du déferlement des ondes Modélisation des impacts du port sur la propagation des ondes et sur la submersion des rivages avoisinants. Propositions de mesures compensatoires. Conclusions : Projet intéressant du point de vue hydraulique. Nombreux phénomènes à modéliser. 40

Qualification de la méthode d'évaluation de l'efficacité anticorrosive de revêtements époxy applicable en immersion. --- Intervenant : Hervé BARREDA Mél : herve.barreda@equipement.gouv.fr C.E.T.M.E.F. Agence d'aix-en-provence Groupe Signalisation Maritime et Fluviale 41

Qualification de la méthode d évaluation de l efficacité anticorrosive de revêtements époxy applicables en immersion Par : M. Emmanuel ARAGON Maître de Conférences à l Institut des Sciences de l'ingénieur de Toulon et du Var - UPRES 1356 "Matériaux à Finalités Spécifiques" Université de Toulon et du Var M. Hervé BARREDA Chargé de mission «Balisage Flottant» Méd. Corse, et DOM TOM - Chargé de la Corrosion et des Expertises Subaquatiques - Scaphandrier-plongeur professionnel IIA à l Agence d Aix en Provence du CETMEF M me Marielle EYRAUD Maître de Conférences au laboratoire MADIREL UMR - CNRS - Université de Provence - Centre de Saint Jérôme à Marseille M. Lionel PELLON Stagiaire DESS "Corrosion, Dégradation et Protection des Matériaux" à l Université de la Rochelle M elle Florence VACANDIO Maître de Conférences au laboratoire MADIREL UMR - CNRS - Université de Provence - Centre de Saint Jérôme à Marseille et M me Nicole VERRIER Technicienne Supérieure - Chargée d Etudes à l Agence d Aix en Provence du CETMEF Résumé L objet de l étude est de valider la méthode de caractérisation expérimentale, essentiellement non destructives, destinée à déterminer l efficacité anticorrosive de revêtements époxydiques applicables en immersion. Les essais d impédance, d arrachement, d émission acoustique, de vieillissement en brouillard salin, de vieillissement sous UV (Ultra Violet) artificiel, de vieillissement en eau distillée et de décollement cathodique, soit 7 essais, sont réalisés sur un ensemble d éprouvettes d acier -préparées dans les règles de l art et les normes en vigueur- revêtues de 8 polymères différents. Ces essais permettent de juger de l efficacité de la méthode utilisée, pour quantifier la résistance d un revêtement vis à vis de la corrosion. Les résultats de cette étude sont précieux pour déterminer la protection anticorrosion des ouvrages métalliques fixes à la mer (quais, digues, pontons, ducs d Albe, tourelles, balises, émissaires, ), notamment dans la mise en place de systèmes duplex (revêtement anticorrosion associé à une protection cathodique). En résumé, aujourd hui, cette étude fixe : un protocole de préparation d éprouvettes acier et d application en immersion de 8 revêtements époxydiques ; et une méthode d évaluation de la résistance d un époxy vis à vis de la corrosion. Cette méthode comprend 7 essais (impédance, arrachement, brouillard salin, UV artificiel, eau distillée, émission acoustique et décollement cathodique). 42

I - INTRODUCTION Cette étude a été menée conjointement par les Universités de Provence et de Toulon Var. A l origine elle a été initiée dans le cadre d un mémoire de DESS soutenu à l Université de La Rochelle. Retenons que la conservation patrimoniale des ouvrages à la mer représente un enjeu économique important. Il faut donc protéger les structures portuaires et maritimes des effets destructeurs de la corrosion. Cette action s exerce dans le cadre général de la surveillance et de la maintenance des ouvrages métalliques fixes à la mer. La protection de ces ouvrages en environnement maritime utilise, principalement, deux modes de protection : revêtement anticorrosion pour les parties aériennes et protection cathodique pour les parties immergées et fichées. Il existe une zone intermédiaire qui correspond à la zone d éclaboussures (ou splash zone) qui nécessite une protection spécifique. Dans cette zone, la protection cathodique n est pas opérante et la protection par revêtement est souhaitable. Cette zone continuellement détrempée et mouillée par les vagues pose des problèmes d application d un revêtement. On utilise donc des revêtements applicables sous l'eau. La spécificité de ces produits fait qu'il y a très peu d'informations disponibles sur leurs performances. En effet, aujourd hui il n existe pas de revêtement anticorrosion qui soient agrées, qualifiés ou homologuées par un organisme de contrôle qualité tel que le LCPC 1 ou l ACQPA 2. Cela laisse le bureau d étude dans l interrogation sur l efficacité de tous les produits présents sur le marché. Il est bien évident que chacun des fabricants (48 contacts) pense que son produit est le meilleur. Cette réalité nous a conduit à réaliser la présente méthode qui permet d évaluer l efficacité d un revêtement époxy applicable en immersion, vis à vis de la corrosion. Le but de l étude est de mettre en oeuvre les essais de qualification normalisés qui permettront de valider la méthode d évaluation de ces différents revêtements applicables sous l'eau. Aujourd hui, le système duplex apporte une solution de défense et de lutte contre la corrosion. Précisons qu un système duplex utilise une protection cathodique (PC) par anodes sacrificielles associée à un revêtement (PC+revêtement). Les anodes protègent la structure métallique en zone marnante, immergée et fichée alors que le revêtement isole la zone d éclaboussures [1]. Cette technique est surtout utilisée pour les structures en service placées dans des mers à faible marnage (2,00 m maxi). Indiquons que le revêtement doit pouvoir être appliqué sur la zone d éclaboussures et descendre jusqu à environ 0,40 m sous le niveau des plus basses eaux (PBE). Pour ce faire, le feuil (revêtement) doit donc : adhérer au subjectile (métal support), réticuler sous l eau et avoir des qualités anticorrosives telles que l ouvrage soit protégé pendant de nombreuses années. (Confer. Principauté de Monaco - Poste d avitaillement au port de la Condamine, environ 10 ans de protection)[2]. Afin de développer la méthode de qualification des résines époxydiques utilisables en milieu immergé, le CETMEF avec les Universités de La Rochelle (mémoire de DESS - figure 1) de Toulon/Var et aussi de Provence ont conjointement travaillé sur la mise en place d un protocole de préparation, d application et d essai de vieillissement accéléré portant sur huit (8) revêtements anticorrosion applicables en immersion. Cette étude, réalisé au CETMEF - Agence d Aix en Provence, qui porte sur la «qualification de la méthode d évaluation de l efficacité de revêtements époxy applicables en immersion» contribue à prolonger la durée de vie des ouvrages métalliques fixes à la mer ainsi qu à diminuer les frais d interventions ultérieurs. Figure 1 : Opération de soufflage des éprouvettes 1 LCPC : Laboratoire Central des Ponts et Chaussées - 58 B d Lefebvre 75732 Paris cedex 15 2 ACQPA : Association pour la Certification et la Qualification en Peinture Anticorrosion Secrétariat permanent LCPC Paris 43

II - PRESENTATION DE L ETUDE Les manipulations sont réalisées sur des éprouvettes de 150 x 150 mm, découpées à la guillotine (figure 2) -de façon à conserver la planéité- dans une plaque d acier de 5 mm d épaisseur (certificat matière délivré par le fournisseur : E24). Cette nuance d acier est largement utilisée dans la construction des ouvrages portuaires et maritimes (quais, digues, pontons, ducs d Albe, tourelles, balises, émissaires, ). L opération a été effectuée à la Subdivision des Phares et Balises du Service Maritime des Bouches du Rhône, située dans l enceinte du Port Autonome de Marseille. Figure 2 : Guillotine de la Subdivision des P&B Pour les besoins des essais, une face et les chants de chaque éprouvette sont isolés par plusieurs couches d un revêtement époxy appliqué hors d eau. Les éprouvettes sont repérées (poinçon et «marker» indélébile) par des numéros. Le premier chiffre, noté de 1 à 6, correspond à un revêtement et le deuxième chiffre indique un type d essai (Exemple : le numéro 4.4 indique le revêtement n 4 qui à subit un test d arrachement). Le tableau 1 (ci-après) indique la répartition des éprouvettes en fonction des revêtements et des essais. Tableau 1 : Repérage des éprouvettes Lieu de l essai Type d essai Repérage des éprouvettes P&B Marseille ISITV Toulon Application des revêtements sur les séries notées de 1 à 6 Brouillard salin (164 heures) 1 2 3 4 5 6 1.1 2.5 3.1 4.1 5.1 6.1 1.2 2.1 3.2 4.2 5.2 6.2 ISITV Toulon UVA (164 heures) 1.2 2.1 3.2 4.2 5.2 6.2 ISITV Toulon UVA (407 heures) 1.1 2.5 3.1 4.1 5.1 6.1 CETMEF Aix-en-P ce Eau distillée (3 mois) 1.3 2.3 3.3 4.3 5.3 6.3 ISITV Toulon Essais d arrachement 1.4 2.4 3.4 4.4 5.4 6.5 MADIREL Marseille Essais d'impédance 1.4 2.4 3.4 4.4 5.4 6.5 1.1 2.5 3.1 4.1 5.1 6.1 EPA Paris Emission acoustique 1.2 2.1 3.2 4.2 5.2 6.2 1.5 2.2 3.5 4.5 5.5 6.4 ISITV Toulon Décollement cathodique 1.5 3.5 4.5 Les éprouvettes (revêtements notés de 1 à 6 voir le tableau 1 ci dessus) ont été traitées à la Subdivision des P&B 3. Les essais de vieillissement accélérés (brouillard salin, UVA et arrachement) et de traction ont été réalisés avec l assistance de M. Emmanuel ARAGON Maître de Conférences à l ISITV 4. A noter que l essai de décollement cathodique a été réalisé au printemps 2003, par 3 élèves en 2 iéme année d ingénieur de l ISITV dans le cadre de leurs travaux de fin d année. Les essais d impédance ont été réalisés sous le contrôle de M elle Florence VACANDIO et de M me Marielle EYRAUD toutes deux Maître de Conférences au laboratoire MADIREL 5. L essai d immersion en eau distillée a été conduit à l Agence d Aix en Provence du CETMEF. Les essais d émission acoustique ont été réalisés à Sucy en Brie (77) par la société Euro Physical Acoustics - EPA-. 3 Service Maritime des Bouches du Rhône - Subdivision des Phares et Balises - Poste 123 Digue du Large - Port Autonome de Marseille 13224 Marseille cedex 01 4 ISITV -Institut des Sciences de l Ingénieur de Toulon et du Var. Université de Toulon et du Var - Avenue Georges Pompidou BP 56-83162 La Valette du Var Cedex 5 MADIREL -MAtériaux Divisés, Revêtements, ELectrocéramiques- Université de Provence/UMR CNRS- Centre de Saint Jérôme 13397 Marseille cedex 2. 44

III - PROTOCOLE DE MISE EN ŒUVRE DES ESSAIS La première partie du travail a consisté au recensement des fabricants proposant des solutions anticorrosives. Une liste, non exhaustive de 48 fabricants ou fournisseurs, a été dressée. Celle-ci a pour objectif de répertorier les produits proposés et déterminer leurs adéquations à l étude Seuls les revêtements à base de résines époxydiques applicables sous l eau ont été expérimentés. Les fabricants contactés, désireux de participer à l étude, ont fait parvenir gracieusement leurs produits et fiche technique. III.1 - PREPARATION DES EPROUVETTES Afin d assurer la reproductibilité et la validité des essais, la préparation de surface des éprouvettes est un élément capital. Cette préparation de surface a été effectuée conformément au protocole suivant [3, 4, 5 et 6], voir ci-après : rectification des arrêtes et angles des éprouvettes à la meule puis à la lime, lavage à l aide d un solvant organique (acétone) puis avec un détergent ménager (liquide vaisselle), décapage par projection d abrasif type Sa2 1/2 selon la norme NF EN ISO 8501-1, dépoussiérage des produits de sablage à l air comprimé (voir la figure 1), et dégraissage à l acétone. Remarques : le sablage est effectué par des opérateurs agréés ACQPA de la Subdivision des P&B. pendant et après la préparation, les éprouvettes sont manipulées avec des gants en vinyle de façon à éviter les dépôts de graisses. l application des revêtements anticorrosion, n ayant pu avoir lieu immédiatement après la préparation de surface, les éprouvettes sont conservées dans des conteneurs étanches pourvus d absorbeur d humidité. Afin de faciliter la comparaison des résultats obtenus par les différents essais, l épaisseur de la couche de revêtement devait être égale pour chacune des éprouvettes. Un moule de calibrage en alliage d aluminium, destiné à appliquer sur toutes les éprouvettes la même épaisseur de revêtement, a spécialement été conçu pour l étude. Ce dispositif (figure 3) a été fabriqué par un atelier de mécanique de précision. Les cotes ont été ajustées aux dimensions des éprouvettes, de façon à obtenir une épaisseur d environ 400 µm. L application des résines en immersion est simple dans son principe [6], à savoir : Figure 3 : Moule de calibrage d épaisseur mélange mécanique des 2 composants (base et durcisseur) selon la fiche technique du produit ; immersion des éprouvettes et de la résine à appliquer dans un bac d eau de mer naturelle ; l éprouvette est placée dans le moule calibré ; application grossière de la résine au gant ; et ajustement de l épaisseur de résine à l aide de la règle. Remarque : après l application en immersion des revêtements, les éprouvettes sont conservées dans de l eau de mer naturelle ; application d une seule couche. 45

III.2 - APPLICATION DES REVETEMENTS La préparation des revêtements a été effectuée suivant les indications données par la fiche technique de chaque produit. Tout le matériel nécessaire à la bonne mise en œuvre des revêtements (agitateur mécanique, masques, gants, thermomètre, hygromètre, chronomètre, ) a été mis à notre disposition par l équipe des peintres de la Subdivision des P&B. Les revêtements ont tous été appliqués dans un bac (70 x 40 x 30 cm de hauteur) d eau de mer naturelle prélevée in situ à Marseille. Pendant les manipulations, le moule et les éprouvettes étaient immergés horizontalement dans environ 20 cm d eau de mer. Les revêtements ont tous été appliqués en une seule et unique couche. III.2.1 - Revêtement n 1 Conditions d applications : - date: 24 mai 2002 - température de l air : 19 C - température de l eau : 17 C - humidité : 57 % HR (humidité relative) - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 3 minutes - durée totale de l application : 25 minutes - support immergé - application au gant et à la règle d épaisseur en une seule couche. Figure 4 : Application du revêtement n 1 Observations : après mélange des deux composants, le revêtement est une pâte liquide visqueuse qui s applique assez facilement sous l eau, grâce à une bonne adhérence au subjectile. Elle ne se fractionne pas en gouttes dans l eau. Toutefois, on observe une légère coloration rosée de l eau à la fin de l application. III.2.2 - Revêtement n 2 Conditions d applications : - date: 28 mai 2002 - température de l air : 18 C - température de l eau : 17 C - humidité : 54 % HR - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 5 min - mûrissement : 40 min - durée totale de l application : 30 min - support immergé - application au gant et à la règle d épaisseur en une seule couche Figure 5 : Application du revêtement n 2 Observations : dans l eau, ce revêtement se sépare en gouttelettes et filaments qui flottent. Ceci rend son application délicate surtout en condition réelle où le plongeur est entièrement immergé et le support vertical. Il mouille bien le subjectile. 46

III.2.3 - Revêtement n 3 Conditions d applications : - date: 28 mai 2002 - température de l air : 20 C - température de l eau : 17 C - humidité : 49 % HR - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 5 min - durée totale de l application : 30 min - support immergé - application au gant et à la règle d épaisseur en une seule couche Figure 6 : Application du revêtement n 3 Observations : ce revêtement a été le plus facile et agréable à mettre en oeuvre. En effet, après mélange des deux parties, la viscosité de ce produit ne pose aucune difficulté à l application, il ne se sépare pas en filaments dans l eau et présente une excellente adhérence (mouille) au subjectile. III.2.4 - Revêtement n 4 Conditions d applications : - date: 28 mai 02 - température de l air : 21 C - température de l eau : 17 C - humidité : 46 % HR - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 3 min - durée totale de l application : 15 min - support immergé - application au gant et à la règle d épaisseur en une seule couche Figure 7 : Application du revêtement n 4 Observations : la mise en œuvre de ce revêtement n a présenté aucune difficulté. Son adhérence au support métallique est très bonne malgré son aspect très liquide. Il forme cependant de nombreuses gouttes de produit à la surface de l eau lorsque qu il est immergé. III.2.5 - Revêtement n 5 Conditions d applications : - date: 28 mai 02 - température de l air : 22 C - température de l eau : 17 C - humidité : 46 % HR - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 3 min - durée totale de l application : 15 min - support immergé - application au gant et à la règle d épaisseur en une couche Figure 8 : Application du revêtement n 5 Observations : l application du produit est délicate. Il s agit d une pâte granuleuse très visqueuse qui s arrache par plaques lorsqu elle est appliquée au gant. Cependant, il ne forme pas de gouttes en suspension dans l eau et il donne un bon aspect final après passage de la règle. 47

III.2.6 - Revêtement n 6 Conditions d applications : - date: 28 mai 02 - température de l air : 21 C - température de l eau : 18 C - humidité : 51 % HR - support immergé - mélange et application à mains nues d une seule couche de forte épaisseur Figure 9 : Application du revêtement n 6 Observations : il s agit d une pâte solide difficile à mettre en œuvre car elle colle aux gants. L application à la règle d épaisseur ou à la spatule est exclue car le produit n accroche pas assez le support. Il n est applicable que par pression et lissage à mains nues. Il s agit d un mortier de résine essentiellement destiné au ragréage de structure en béton ou en maçonnerie. III.2.7 - Revêtement n 7 Conditions d applications : - date: 28 mai 02 - température de l air : 22 C - température de l eau : 17 C - humidité : 46 % HR - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 10 min (mélange incorrect et imparfait) - support immergé Figure 10 : Application du revêtement n 7 Observations : cette pâte thixotrope n a pas pu être appliquée par défaut d homogénéité. En effet, nous n avions pas le matériel nécessaire à la mise en œuvre de produits d aussi haute viscosité ce qui a influé sur l application. III.2.8 - Revêtement n 8 Conditions d applications : - date: 29 mai 02 - température de l air : 20 C - température de l eau : 18 C - humidité : 52 % HR - quantité mélangée : la totalité des deux composants fournis - mélange mécanique pendant 3 min - support immergé - application au gant et à la règle d épaisseur en une seule couche Figure 11 : Application du revêtement n 8 Observations : cette résine destinée à l injection n a pas pu être utilisée. Trop liquide, elle ne présentait aucune adhérence au subjectile (figure 11). 48

III.3 - DISCUSSION L application de résines époxydiques en immersion est une manipulation demandant de la rigueur qui, dans les conditions réelles, doit être effectuée par des professionnels expérimentés. Le critère de la facilité d application du revêtement est donc très important. Le tableau suivant présente un classement subjectif des revêtements en fonction de leurs applicabilités. Tableau 2 : Classement des revêtements en fonction des observations. N du revêtement Classement Observations 1 2 Très légère dissipation du produit dans l'eau 2 4 Trop de gouttes et filaments en suspension dans l'eau 3 1 Aucunes particules en suspension dans l'eau, facile à mélanger et à manipuler 4 3 Trop de gouttelettes en suspension dans l'eau 5 5 Application aux gants impossible 6 6 Mortier de résine destiné à d'autres applications qu'au revêtement 7 x N'a pu être appliqué (mélange incorrect) 8 x N'a pu être appliqué Nota : Dans la suite de l étude, il n est plus fait mention des résines n 7 et n 8 qui n ont pu être appliquées. III.4 - EPAISSEURS DE REVETEMENTS OBTENUES Les mesures d épaisseurs ont été effectuées avec un appareil Métallex type minitest 100F (précision : 2% de la valeur lue). Les mesures, sur les éprouvettes destinées au brouillard salin, n ont pu être effectuées pour cause d indisponibilité de matériel. Les mesures étaient impossibles sur le revêtement n 6 trop épais (mortier de résine). Les épaisseurs de revêtement obtenues sont présentées dans le tableau 3. Figure 12: Mesureur d épaisseurs Tableau 3 : Epaisseur des couches de revêtement Eprouvettes 1.3 1.4 1.5 2.3 2.4 2.2 3.3 3.4 3.5 4.3 4.4 4.5 5.3 5.4 5.5 Epaisseur (µm) 420 391 451 376 269 344 411 410 359 386 418 409 418 616 541 Les revêtements ont une épaisseur moyenne de 400 µm. Les couches peuvent localement présenter de très importants écarts à cette valeur. C est pourquoi les éprouvettes n 2.4, n 5.4 et n 5.5 présentent des valeurs assez éloignées des 400 µm désirés. 49

IV - ETUDES EXPERIMENTALES IV.1 - IMPEDANCE ELECTROCHIMIQUE IV.1.1 - Protocole Tous les essais électrochimiques ont été effectués en utilisant le montage classique à trois électrodes (figure 13) [7, 8]. Figure 13 : Montage expérimental Celles-ci sont respectivement : une contre-électrode de platine d une surface totale d environ 15 cm 2. une électrode de référence au calomel saturée en KCl (ECS). une électrode de travail constituée de l éprouvette d acier revêtue de résine époxy. Les électrodes sont reliées à un Potentiostat-Galvanostat, relié à un micro-ordinateur pour l acquisition des données. Le Potentiostat-Galvanostat impose une variation de courant (ou de potentiel) et mesure la réponse en potentiel (ou en courant). Le matériel utilisé est un ensemble potentiostat-galvanostat Solartron SI 1287, interfacé à un analyseur de fréquence SI 1260 de Solartron. Pour l acquisition informatique, nous avons utilisé les logiciels Zview 2 et Zplot. Un tube en PVC, collé à l Araldite sur la face à tester de la plaque revêtue, permet de constituer la cellule électrochimique (figure 14). Le diamètre du tube étant de 6,5 cm, la surface de l électrode de travail est de 33,18 cm². Le revêtement a été supprimé en un point de chaque éprouvette, afin d assurer le contact électrique. Les revêtements ont été appliqués en immersion dans l eau de mer naturelle. L électrolyte utilisé est la même eau de mer prélevée sur le site d application. Figure 14 : cellule électrochimique Les revêtements étant tous d épaisseur très importante et isolants électriques, ils présentent une forte impédance. Les mesures sont donc effectuées dans une cage de Faraday, reliée à la terre, afin d éviter toute perturbation extérieure et d atteindre le maximum de résolution de l appareillage. L interface électrolyte-électrode fonctionne comme un circuit électrique plus ou moins complexe pendant une réaction électrochimique. L électrode de travail et la cellule électrochimique peuvent donc être représentées par un modèle construit à partir de dipôles purement électroniques [8]. Les données expérimentales peuvent être comparées au résultat d une simulation mathématique, basée sur une théorie et un modèle physique. Si la corrélation est suffisante, on peut déduire les valeurs de chaque composant du circuit équivalent. Généralement le circuit électrique équivalent est constitué de résistances, de capacités, d éléments à phase constante (CPE), et d éléments inductifs. 50

Voici l exemple le plus simple d une électrode métallique en solution. En l absence de produits de corrosion, elle peut être schématisée très simplement (figure 15) par une résistance électrique R t, qui correspond à la résistance de transfert de charges, en parallèle avec une capacité C dc (la capacité de double-couche), R e étant la résistance de l électrolyte. Re C DC Rt Figure 15 : Circuit électrique équivalent à un système métal/solution Exemple : Résistance de l électrolyte R e = 10 Ω.cm² Capacité de double-couche C dc = 10-6 F/cm² Résistance de transfert de charges R t = 10 4 Ω.cm² Figure 15a : Représentation de Bode Figure 15a : Représentation de Nyquist IV.1.2 - Résultats Pour notre étude, le schéma électrique équivalent à un système d interfaces métal/revêtement/électrolyte est le suivant (figure 16) [8, 9]. Lorsque le métal est revêtu, des phénomènes plus complexes interviennent. On a alors un circuit électrique équivalent différent, tenant compte du revêtement, des défauts éventuels de la résistance de l électrolyte dans les pores, etc. C R R P R e C dc R t Capacité du revêtement Résistance de l électrolyte dans les pores Résistance de l électrolyte Capacité de Double Couche des parties également non recouvertes Résistance de transfert de charges, caractérise les processus de transfert des parties non recouvertes Re Rp C R C DC Figure 16 : Circuit électrique équivalent à un système métal/revêtement/électrolyte Rt Revêtement n 1 Le graphique 1 présente les diagrammes d impédance, en représentation de Bode, en fonction du temps, obtenus pour l échantillon 1. Les impédances obtenues à basses fréquences sont très élevées, de l ordre de 10 10 Ω.cm² ce qui est quasiment à la limite de détection de l appareil. Ceci est du au fait que le revêtement 51

testé isole parfaitement le métal de l électrolyte. On est donc en présence d un diélectrique de très forte impédance. Sur le graphique 1, on n observe pas d évolution dans le comportement du revêtement entre le premier jour d immersion et après 21 jours d immersion. Le revêtement reste donc parfaitement étanche du début à la fin de nos mesures d impédance. Z 10 12 10 11 10 10 T=0 T=10 T=17 T=21 10 9 10 8 10 7 10 6 10-3 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) Graphique 1 : Diagrammes d impédance en représentation de Bode du revêtement n 1 Revêtement n 2 Les impédances obtenues pour ce revêtement (graphique 2) sont nettement moins élevées. Ceci indique qu il est beaucoup moins résistant que le précédent. Au début de l immersion, le module de l impédance aux basses fréquences vaut Z = 4.10 8 Ω.cm², ce qui est de deux ordres de grandeur inférieur à l échantillon précédent. Par ajustement de paramètres (logiciel de simulation intégré au logiciel ZView) nous avons obtenu une estimation de la capacité du revêtement qui vaut environ 6,10.10-10 F.cm -2, caractéristique d un revêtement organique. On constate cependant un effondrement de l impédance Z au bout de 10 jours. Ceci indique que des défauts se sont crées dans le revêtement, l eau de mer s est infiltrée dans ces défauts et le métal est donc en contact avec l électrolyte. Il n assure plus une protection optimale. Z 10 9 10 8 10 7 10 6 10 5 10 4 10 3 10-3 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) T=0 T=10 T=17 T=21 Graphique 2 : Diagrammes d impédance en représentation de Bode du revêtement n 2. Revêtement n 3 Pour ce revêtement, on observe de nouveau un effondrement de l impédance entre 0 et 10 jours puis elle n évolue plus. En effet les courbes à 10, 17 et 21 jours sont confondues. On obtient des courbes de même allure que pour le revêtement n 2, mais avec des valeurs d impédance supérieures de l ordre de 10 9 Ω.cm². La valeur de la capacité du revêtement a été estimée à C = 10-11 F.cm - ² donc toujours caractéristique d un revêtement organique et peu différente de celle du revêtement précédent (n 2). 52

10 10 10 9 Z 10 8 10 7 10 6 T=0 T=10 T=17 T=21 10 5 10-3 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) Graphique 3 : diagrammes d impédance en représentation de Bode du revêtement n 3. Revêtement n 4 Ce revêtement présente une évolution visible, mais nettement plus faible que pour les autres revêtements (n 2 et n 3). L impédance diminue de moins d un ordre de grandeur de T = 0 à T = 21 jours, restant autour de 10 9 Ω.cm². 10 10 10 9 Z 10 8 10 7 10 6 T=0 T=10 T=17 T=21 10 5 10-3 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) Graphique n 4 : Diagrammes d impédance en représentation de Bode du revêtement n 4. Revêtement n 5 C 1 = 10-7 F.cm² (BF) Pour ce revêtement, des erreurs de manipulation ont fait que les mesures aux temps T=17 et T= 21 jours sont inexploitables. Cependant les deux premières courbes sont parfaitement représentatives d un revêtement organique poreux où l acier est en contact avec l électrolyte au fond des pores et se corrode. 10 7 10 6 T=0 T=10 Z 10 5 10 4 10-3 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) Graphique 5 a : Diagrammes d impédance en représentation de Bode du revêtement n 5. On peut constater que la courbe au temps T = 10 jours est au-dessus de celle enregistrée au temps initial de l immersion. Il est probable que des phénomènes complexes de formation de défauts et de re-colmatage de ces défauts par les produits de corrosion de l acier aient lieu, faisant varier la valeur de l impédance. Si l on considère les mêmes diagrammes en représentation de Nyquist (graphique 5b) on distingue deux constantes de temps bien déconvoluées. Pour la première constante de temps, on a mesuré une capacité interfaciale de l ordre de 5.10-7 F.cm -2 et pour la seconde, une capacité de l ordre 10-11 F.cm -2. Alors que la seconde constante de temps aux hautes fréquences (HF) est relative au revêtement organique, la première 53

constante de temps aux basses fréquences (BF) est une signature de la présence de défauts, puisque la capacité obtenue est caractéristique de celle de l acier au fond des défauts (Notons que la capacité interfaciale d un métal vaut en général entre 10-5 et 10-6 F.cm -2, mais là il faut tenir compte du fait que seulement une faible surface d acier au fond des pores est en contact avec l électrolyte). -2,5e6 C 1 = 10-7 F.cm² (BF) Z'' C 2 = 10-11 F.cm² (HF) 0 0 2,5e6 5,0e6 7,5e6 Graphique 5 b : Diagrammes d impédance en représentation de Nyquist du revêtement n 5 à T=10 jours. Ce diagramme complexe est typique d un revêtement abîmé où l acier mis à nu a été corrodé. C est le cas le plus caractéristique que nous ayons obtenu. Ce revêtement a donc la plus mauvaise tenue face à la corrosion. Revêtement n 6 Ce revêtement présente une faible évolution de l impédance au cours du temps. Le module de l impédance aux basses fréquences restant autour de 10 6 Ω.cm 2, ce qui est assez bas. 10 7 Z' Z 10 6 10 5 T=0 T=10 T=17 T=21 10 4 10-3 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) Graphique 6 a : Diagrammes d impédance en représentation de Bode du revêtement n 6. En représentation de Nyquist (diagramme 6b), les diagrammes d impédance présentent une seule constante de temps très large. L ajustement des paramètres avec un modèle simple (Confer. partie expérimentale) permet d obtenir une valeur de capacité de l ordre de 10-9 F.cm -2. Cette valeur est intermédiaire entre ce qu on obtiendrait pour un acier et un revêtement organique et confirme qu en réalité nous sommes en présence, comme pour l échantillon 5, de deux constantes de temps (acier+revêtement) mal déconvoluées. -1e6 Z'' 0 0 1e6 2e6 3e6 4e6 Z' Graphique 6 b : Diagrammes d impédance en représentation de Nyquist du revêtement n 6 à T=0. 54

IV.1.3 - Discussion L immersion prolongée des revêtements dans l eau de mer et le suivi régulier par impédance électrochimique a permis de classer les différents revêtements étudiés. Afin de pouvoir quantifier la tenue à la corrosion de ces 6 revêtements, nous avons relevé sur chaque diagramme les modules d impédance à basse fréquence (10 mhz) en fonction du temps pour chaque revêtement. Ce relevé nous a permis de tracer le graphique 7 ci-après : 1,0E+10 1,0E+09 Impédance (Ohm.Cm²) 1,0E+08 1,0E+07 1,0E+06 1,0E+05 ech1 ech2 ech3 ech4 ech5 ech6 1,0E+04 0 5 10 15 20 25 Temps (jours) Graphique 7 : Evolution du module de l impédance à 10 mhz au cours du temps pour chaque échantillon. Commentaires et conclusions : au temps initial de l immersion, on peut classer les revêtements en deux groupes : en effet on voit nettement sur le graphe 7 que les revêtements n 1, n 3 et n 4 se démarquent nettement des autres et présentent les valeurs d impédance les plus élevées et donc la meilleure résistance à la corrosion. Les revêtements n 2, n 5 et n 6 ont en revanche des impédances nettement plus faibles. on peut noter que les phénomènes de diminution et de ré-augmentation d impédance sont liés à la création de défauts et au re-colmatage de ces défauts par les produits de corrosion de l acier sousjacent. la hiérarchie de ces deux groupes revêtements se retrouvent même après 21 jours d immersion. - En effet les revêtements n 1, n 3 et n 4 conservent des valeurs d impédance élevées même après 21 jours d immersion. Ces valeurs élevées indiquent l absence de défauts. - En revanche on peut s attendre pour les revêtements n 2 et n 6 à la présence de défauts, et à la rupture d étanchéité rapide de ces deux revêtements. Le revêtement n 2 est le moins résistant à la corrosion en milieu d eau de mer. 55

IV.2 - ESSAI D ARRACHEMENT IV.2.1 - Protocole Une première série d essai d arrachement a été effectuée à la faculté S t Charles de Marseille à l aide d un appareil à traction Sébastian IV et des picots d arrachement P\N 901 106U fournis par la société Inland Europe. Cette série de mesure n a pas permis d obtenir des résultats exploitables car à chaque essai, la rupture à eu lieu à l interface colle/revêtement (figure 17). Figure 17 : préparation de l essai d arrachement Cet essai a donc été renouvelé à l ISITV de Toulon à l aide d un appareil à traction MOD 6.3kN de chez Précision Adhesion Testing Equipment. Ces mesures sont réalisées selon la norme NF EN ISO 4624. L adhésif utilisé est une colle rapide type cyanoacrylate et le protocole est le suivant : nettoyage des plots sur disque abrasif tournant abrasif (grade 340) dégraissage de la surface du plot et de l éprouvette à l acétone collage des plots détourage des plots arrachement des plots et observation du profil d arrachement selon la norme NF EN ISO 4624 IV.2.2 - Résultats Les résultats obtenus au cours des essais d arrachement sont présentés dans le tableau 4. La figure 18 suivante présente les différents types de ruptures suivant la norme NF EN ISO 4624. N éprouvette Figure 18 : Types de ruptures Tableau 4 : Résultats obtenus au cours de l essai d arrachement Résistance Rupture Ecart Classement à la rupture selon Proportion type (MPa) ISO 4624 Z A Type de rupture 1.4 3 6,9 1,4 A/B 0-100% Adhésive Substrat/Peinture 2.4 2 8,4 2,9 A/B 70-30% Adhésive Substrat/Peinture 3.4 5 4,5 0,5 A/B 0-100% Adhésive Substrat/Peinture 4.4 1 12,8 2,4 B/Y 100-0% Adhésive Peinture/Colle 5.4 4 5,6 1,8 A/B 0-100% Adhésive Substrat/Peinture 6.5 6 4,3 2,4 B 50-50% Cohésive dans la peinture Les résultats obtenus par cet essai mettent en évidence les différences d adhérence et de comportement à la rupture des revêtements. Il ressort que le plus performant des revêtements est le n 4, puisque malgré les valeurs atteintes, nous n avons pas pu l arracher (rupture adhésive de la colle). De plus, les comportements des revêtements n 1, n 2, n 3 et n 5 peuvent être directement comparés puisqu ils ont le même type de rupture (Adhésive Substrat/Peinture). Il est donc possible de les classer par ordre d adhérence croissante. Y D C B 56

IV.3 - BROUILLARD SALIN (BS) IV.3.1 Protocole L essai de BS a été effectué suivant la norme NF ISO 9227 de type NSS (brouillard salin neutre). Pour cet essai, les revêtements sont scarifiés[10] pour simuler un endommagement ou une mauvaise application donc un défaut de recouvrement. On teste alors l adhérence du revêtement en suivant la propagation de la corrosion autour de la rayure sous le revêtement. Après 164 heures de BS, d importantes différences de comportement du revêtement ont pu être observées et un classement qualitatif des résines a pu être effectué. Afin de quantifier ces résultats, une coupe des éprouvettes, perpendiculairement à la scarification, a été réalisée. La distance sur laquelle la rouille s est propagée sous le revêtement a ainsi pu être observée et mesurée au microscope optique. Le revêtement le plus performant est celui qui a présente la meilleure adhérence et a ainsi empêché la propagation de la rouille sur une longue distance. IV.3.2 - Résultats L examen visuel de l état général de surface de l éprouvette et de la scarification à permis de révéler d importantes différences de tenue à la corrosion dans un BS neutre. A titre d exemple, nous présentons (figure 19) l aspect de 6 des 12 éprouvettes après168 heures de BS. n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 n 6 Figure 19 : Eprouvettes scarifiées après 168 heures de BS Nous pouvons faire les remarques suivantes : les revêtements n 2 et n 3 de couleur beaucoup plus claire que les n 1, n 4 et n 5 présentent des traces de corrosion plus visibles que les autres (plus sombres et de couleur rouge plus proche de la couleur de la rouille elle-même). Ces traces de corrosion sont des salissures à la surface de l éprouvette et ne sont pas significatives. de la rouille est apparue en quantité plus ou moins importante au niveau de la scarification mais aussi sur le reste de la surface de l éprouvette n 2. Le plus souvent là où l épaisseur de revêtement était la plus fine. le revêtement n 6, qui est un mortier de résine, ne peut être comparé aux autres puisqu il a été appliqué en épaisseur beaucoup plus importante. De ce fait, nous n avons pas atteint le métal lors de la scarification, qui n est que très peu altérée. Des points de rouille sont cependant observés là où le mortier a été appliqué en couche fine. Compte tenu de ces remarques, l examen visuel de l état de surface des éprouvettes, a permis d arriver au classement suivant, dans l ordre de résistance décroissante vis à vis de la corrosion. Revêtement le plus résistant! 5 > 4 > 3 > 1 > 2 " Revêtement le moins résistant La distance de propagation de la rouille sous chaque revêtement a été mesurée sur une coupe faite (à la scie à métaux) au droit de la scarification. L observation de la coupe a été faite avec un microscope optique au laboratoire du MADIREL et la mesure avec un logiciel d acquisition d images. Les résultats obtenus sont présentées dans le tableau 5 ci-après : 57

Tableau 5 : Mesures de distance de propagation de la rouille sous le revêtement Revêtements n 1 n 2 n 3 n 4 n 5 Longueurs mesurées (en µm) moyenne classement 666 1100 4 000 220 165 805 746 10 000 386 152 902 / / 346 156 940 / / / / 828 923 / 317 157 3 4 2 1 Les distances mesurées pour le revêtement n 3, trop grandes, n ont pas pu être mesurées au microscope optique et sont donc approchées. Compte tenu de la distance de décollement mesurée et de l absence de rouille sous le feuil, ce décollement a été provoqué par la découpe nécessaire pour l observation et ces valeurs ne peuvent être prises en compte. Le classement obtenu est donc le même que lors de l observation visuelle de la surface des éprouvettes. IV.4 - VIEILLISSEMENT ULTAVIOLET ARTIFICIEL (UVA) IV.4.1 - Protocole Les ultraviolets (UV) sont un facteur important à l origine de la détérioration des résines époxydiques. Il apparaît un farinage qui se traduit par un changement de couleur du revêtement, ainsi qu une perte d épaisseur du feuil à long terme par lessivage des produits de dégradation. Cette dégradation est importante dans le cas de notre étude puisque les revêtements sont destinés à être appliqués en zone d éclaboussures des structures métalliques à la mer. La surface est donc constamment «lavée» et le farinage continu. Par ailleurs, la couleur d un ouvrage a une importance capitale, pour le navigateur, s il s agit d un établissement de signalisation maritime (phare, tourelle, feu, espar, ). C est pourquoi des essais de vieillissement accélérés en exposition aux UVA ont été effectués. L exposition des éprouvettes aux UVA a été menée suivant le protocole décrit dans la norme NF EN ISO 11507. La température de l enceinte était de 60 C. Les lampes UVA 340nm utilisées couvrent parfaitement le domaine UV du spectre solaire. Ces essais ont permis d observer après 164 et 407 heures d expositions les modifications subies par le revêtement. Afin de pouvoir quantifier l effet du vieillissement sous UV, des mesures de spectrocolorimétrie ainsi que de brillance ont été réalisées. La spectrocolorimétrie a permis de mesurer une variation de couleur entre les éprouvettes vieillies sous UV et une référence alors que la mesure de brillance donne une information sur l état de surface plus ou moins rugueux après l exposition aux UVA. Les mesures de colorimétrie sont faites dans un système normé DIN 6174. Dans ce système, une différence de couleur est quantifiée dans un référentiel L*a*b*. L axe L* indique la clarté d une couleur, l axe a* donne la composante rouge-vert, l axe b* la composante jaune-bleu. Le spectrophotomètre donne des mesures de L, a et b. On a donc : L* est positif => échantillon plus clair que la référence L* est négatif => échantillon plus foncé que la référence a* est positif => échantillon plus rouge que la référence a* est négatif => échantillon plus vert que la référence b* est positif => échantillon plus jaune que la référence b* est négatif => échantillon plus bleu que la référence Ces différences de valeurs de L*,a*,b* permettent de définir un écart de couleur E de deux échantillons. E* = (( L*)^2 +( a*)^2 2^2 +( b*) )^-1/2 Ainsi, plus E est grand et plus on est éloigné de la couleur d origine du revêtement. 58

IV.4.2 - Résultats Les mesures de spectrocolorimétrie ont été faites avec un spectrophotomètre type Minolta CM-508i sous un angle d observation de 10. Les valeurs obtenues sont indiquées dans les tableaux 6 et 7. Tableau 6 : Mesures obtenues sur les éprouvettes ayant subi 168 heures d exposition aux UV n éprouvette a b L E 1.2 0,97 4,11 0,32 4,24 2.1 2,99 11,8-7,17 14,13 3.2 6,93 11,59 18,97 23,32 4.2 1,34 2,75-4,82 5,71 5.2 0,78 1,85-1,62 2,58 6.2-0,44 0,49 8,21 8,24 Tableau 7 : Mesures obtenues sur les éprouvettes ayant subi 407 heures d exposition aux UV n éprouvette a b L E 1.1-1,17-0,23 1,04 1,58 2.5 2,38 9,32-4,63 10,68 3.1 6,31 4,06-13,59 15,52 4.1-0,29 0,45-4,99 5,02 5.1-0,04 0,03 1,27 1,27 6.1-0,29 1,1 17,4 17,44 Les revêtements qui ont le mieux conservé leur couleur suite à l exposition aux UV sont ceux pour lesquels la valeur de E est la plus petite. Les revêtements peuvent être classés dans l ordre des E croissant. Nous obtenons le classement 5<1<4< 6<2<3 au bout de 168 heures. Après 407 heures, la tendance est identique sauf pour le revêtement n 6 qui passe en dernière position. Cependant ce dernier est un mortier de résine qui n est pas destiné aux même applications. Il n est donc ni surprenant ni gênant que sa tenue aux UV s effondre au cours de la seconde série de mesures. Brillance Les mesures de brillance ont été réalisées avec un appareil de type multigloss 268, selon la norme NF EN ISO 2813. Les résultats obtenus sont des moyennes faites sur dix mesures. On les retrouve dans le tableau 8 ci-après. 59

référence après 168 heures après 407 heures Tableau 8 : Mesures de brillance n éprouvette brillance écart type 1.5 8,9 3,4 2.2 8,8 3,4 3.5 41,7 7,2 4.5 50,4 8,6 5.5 2,1 0,6 6.4 1 0,2 1.2 0,9 0,2 2.1 2,1 0,2 3.2 2,7 0,4 4.2 2,1 0,4 5.2 0,8 0,1 6.2 1,4 0,2 1.1 1,1 0,4 2.5 2,5 1,2 3.1 2,5 0,6 4.1 2,2 0,6 5.1 1,1 0,2 6.1 1,8 0,2 On constate ici, que la brillance est diminuée dès 168 heures d exposition aux UV et que les valeurs sont à peu près identiques après 407 heures d exposition. Les résultats obtenus ne permettent pas vraiment de différencier les revêtements sur ce critère de brillance. Les mesures devraient éventuellement être renouvelées avec un angle différent pour que les résultats obtenus soient moins proches les uns des autres et donc plus significatifs. IV.5 - IMMERSION EN EAU DISTILLEE IV.5.1 - Protocole Les essais d exposition aux UV sont généralement réalisés avec l alternance d eau de condensation qui vient se déposer à la surface des éprouvettes. L eau de condensation peut diffuser à travers le revêtement par osmose et peut provoquer un décollement du feuil [11]. Nous avons réalisé ce test de manière simplifiée en immergeant les éprouvettes dans un bac d eau distillée, NF EN ISO 2812-2. Ainsi il était possible, de cette façon, d observer une dégradation du revêtement dans le temps. Cet essai nous a paru intéressant à réaliser, du fait de l application en immersion qui empêche l élimination totale des ions chlorures entre le subjectile et le feuil. Pour effectuer ces essais de l eau ultra pure, de qualité 2, est utilisée (conductivité 5 µs.cm compte tenu de la précision de l appareil) NF EN ISO 3696. Les éprouvettes, rincées abondamment à l eau du robinet, puis à l eau distillée, afin d éliminer tous les sels pouvant être présents en surface, sont immergées dans un bac d eau ultra pure. Des photos des éprouvettes au temps T = 0, soit avant immersion, sont réalisées. La dégradation des éprouvettes est observée régulièrement. Les résultats sont uniquement qualitatifs. Les éprouvettes ont été immergées le 3 juin 2002. La température de l eau dans laquelle baignent les éprouvettes est de 25 C. IV.5.2 - Résultats Après trois mois d immersion en eau distillée, la plupart des éprouvettes n ont subi aucune transformation. Cependant, le revêtement n 2 présente de nombreuses cloques circulaires d environ 5mm de diamètre. Nous trouvons 2 à 3 cloques par cm². Le cloquage est apparue après seulement 15 jours d immersion et ne semblent plus évoluer. Il paraît donc possible de tester la résistance osmotique d un revêtement époxy appliqué sous eau, puisque la dégradation attendue a pu être observée sur au moins une des éprouvettes. La prolongation de l essai 60

permettra de constater si des résultats similaires peuvent être observés après une durée d immersion plus longue pour les autres revêtements. Ceux-ci présentent d ores et déjà une plus grande isolation du substrat. Des essais similaires devraient être réalisés sur un plus grand nombre d éprouvettes, afin de vérifier la reproductibilité des résultats et de montrer s il est envisageable que cet essai très simple et peu coûteux devienne un critère pour qualifier les résines époxydiques applicables sous l eau. IV.6 - EMISSION ACOUSTIQUE IV.6.1 - Protocole L émission acoustique désigne la technique de contrôle non destructif qui permet de détecter des défauts évolutifs. Selon la norme NF EN 13554, l émission acoustique (EA) est un phénomène de création d ondes élastiques transitoires résultant de microdéplacements locaux internes à un matériau. Les ondes se propagent jusqu à la surface du matériau et sont transcrites en signaux électriques par des capteurs piézo-électriques. Les signaux délivrés par le capteur se présentent sous forme de salves.[12]. Des essais ont été réalisés afin de montrer que la propagation de la corrosion localisée, fissurante et par piqûres est détectable industriellement par émission acoustique sans imposer de variations de sollicitations externes [13]. Dans le cas de notre étude, il s agissait de montrer si cette technique simple d utilisation, qui consiste à «écouter» dans les conditions de fonctionnement, et reconnaître la signature des signaux produits par la propagation de l endommagement, était applicable et si elle permettait de différencier les revêtements en fonction de leur efficacité anticorrosive. Nous avons donc effectué les mesures sur les éprouvettes immergées pendant 2 mois en eau de mer naturelle et sur les éprouvettes ayant subies le vieillissement en brouillard salin puis l exposition aux UV (ré immergées en eau de mer naturelle depuis 48 heures avant notre arrivée chez EPA). IV.6.2 - Résultats En premier lieu, les mesures ont été réalisées sur des éprouvettes immergées dans un aquarium, le capteur piézo-électrique étant placé sur une face extérieure de l aquarium. Le temps d acquisition était de 10 minutes. Au cours de ce premier examen, les éprouvettes ayant subi l exposition au brouillard salin n ont mis en évidence aucunes signatures E.A significative de corrosion active. De nouvelles mesures ont donc été réalisées par EPA avec un nouveau protocole. Les éprouvettes ayant subi le vieillissement accéléré ont été immergées en eau de mer naturelle environ 30 jours afin d accroître la migration des espèces corrosives jusqu au métal. Le capteur piézo-électrique était posé directement sur l éprouvette à ausculter. Les résultats alors obtenus sont décrit dans le tableau suivant et classés par ordre décroissant du nombre de salves obtenues pour une acquisition de une heure. Ce nombre de salves est représentatif du degré d avancement de la corrosion, plus ce nombre est grand, plus le revêtement est endommagé et l acier revêtu corrodé. Tableau 9 : Résultat des essais d émission acoustique Après vieillissement naturel Après 168 heures sous UV Après 400 heures sous UV N éprouvette nombre N nombre N nombre de salves éprouvette de salves éprouvette de salves 3.5 4032 5.2 3101 2.5 1110 1.5 2784 2.1 2738 4.1 662 2.2 1080 4.2 1283 5.1 409 4.5 366 3.2 760 3.1 208 5.5 48 1.2 702 1.1 144 6.4 6 6.2 280 6.1 144 Cette expérience a permis de montrer qu il est possible d enregistrer des salves d ondes obtenues sans sollicitations externes, donc seulement dues à la corrosion des métaux sur des éprouvettes d acier revêtues d un revêtement époxydique appliqué en immersion. Cependant, la méthode n a pas permis de faire ressortir un revêtement qui serait plus performant que les autres puisque les trois classements obtenus pour les différents vieillissements sont différents. 61

Nous attendions que les éprouvettes ayant subies la plus longue exposition aux UV soient les plus endommagées donc les plus émissives. Les résultats montrent que ce ne sont pas celles qui présentent le plus grand nombre de salves. Il semble que trop de paramètres différents intervenaient dans notre étude (différents revêtements ayant subis différents traitements) et qu une nouvelle application d émission acoustique devrait être envisagée sur un système comportant moins de paramètres, afin de vérifier la validité de la méthode pour quantifier le vieillissement de revêtement époxy appliqué en immersion. IV.7 - DECOLLEMENT CATHODIQUE IV.7.1 - Protocole Les essais de décollement cathodique sont conduits conformément aux normes ASTM G8-96, NF A 49-706 et NF EN 12068. Un montage permettant, simultanément, le décollement cathodique de 5 cellules est réalisé tel que précisées par les figures 19 et 20. Il est constitué pour chaque cellule : d une électrode de travail constituée par la plaque en acier d une contre-électrode en platine d une solution NaCl à 3% Rhéostat Electrode de Platine Electrolyte NaCl 3% Electrode de travail Figure 20 : Montage de 5 cellules Figure 21 : Détail de la cellule n 4.5 Alimentation 12V La mise sous tension à -1,5 V/ECS dure 28 jours. Cette durée est fixée dans les normes ASTM G8-96, NF A 49-706 et NF EN 12068. Pour déterminer l aire décollée, l on procède comme indiqué par la norme : en fin d essai, après 28 jours, la cellule électrochimique est démontée, l éprouvette est lavée à l eau et séchée. Puis, à l aide d une lame de cutter, 6 incisions radiales sont pratiquées, en s'éloignant d au moins 30 mm des bords du défaut initial et avec un angle d environ 60 les unes des autres (Tableau 11). Chaque section ainsi formée est légèrement soulevée avec la pointe de la lame jusqu à rencontrer une adhérence ferme. L extension du décollement, à partir du bord du défaut initial, est ensuite mesurée. IV.7.2 - Résultats Une tension de -1.5V/ECS est imposée à chaque cellule. Afin de contrôler cette tension, on utilise une électrode de référence au calomel saturé (ECS) et un voltmètre. Le rhéostat de chaque cellule permet un réglage précis. Le niveau de l électrolyte dans la cellule est régulièrement contrôlé et rétabli à sa valeur initiale de 10 cm dans le tube PVC. Le schéma du montage est représenté par les figures 20 et 21. 62

Dès la mise sous tension, au potentiel de -1,5V/ECS, on observe un bullage (Figure 21) au niveau du défaut artificiel. Il s agit d un bullage caractéristique d un dégagement d hydrogène consécutif à la réaction de réduction du proton. Cette réaction est la suivante : 2H + + 2 e - ( H 2 Figure 21 : Vue du dégagement de bulles Une fois l essai de délamination cathodique terminé -après 28 jours- on observe la présence d un dépôt calcomagnésien. Ce dépôt colmate totalement le défaut artificiel (Figure 22). On observe également, après séchage du revêtement époxy à l ambiant, que sa couleur de surface est altérée. En effet, en grattant la surface à l aide d un papier de verre, on remarque que cette dégradation n est que superficielle. Cette décoloration est due à un phénomène de dégradation du revêtement époxy très sensible au ph très basique induit par le potentiel cathodique. Figure 22: Dépôt calcomagnésien Pour quantifier cette évolution de la couleur, des mesures de spectrocolorimétrie effectuées avec un spectrophotomètre de type Minolta CM-508i sont réalisées en mode L*, a*, b*, E (écart colorimétrique) et sous un angle d observation de 10. Tableau 10: Mesures de spectrocolorimétrie N éprouvette 1.5 3.5 4.5 L* 12,79 2,12 16,9 a* 0,41-2,80-6,30 b* 2,16-8,36-7,21 E 12,97 9,06 19,40 Ces résultats explicitent la décoloration du revêtement des trois éprouvettes: le revêtement de l éprouvette n 3.5 a viré au bleu-vert ( a*<0 et b*<0) le revêtement des éprouvettes n 1.5 et n 4.5 sont bien plus pâles que la référence rouge ( L* grand) Le revêtement de l éprouvette n 3.5 est celui dont la couleur est la plus éloignée de sa couleur d origine. Ceci n est pas surprenant si on se réfère aux résultats des essais de vieillissement UV artificiel (UVA), du IV.4. Ces derniers ont montré que le revêtement de l éprouvette n 3.5 a subi la plus grande dégradation colorimétrique en vieillissement UV. En résumé les revêtements des éprouvettes n 1.5 et n 4.5 s éclaircissent et le n 3.5 jaunit. Donc le rouge s éclaircit et le blanc jaunit. A noter que, la manipulation du décollement cathodique a porté sur 3 éprouvettes, à savoir les n 1.5, n 3.5 et n 4.5. En effet, la norme indiquant que cet essai nécessite 28 jours, il ne restait plus que 7 jours d immersion dans l électrolyte à nos deux dernières éprouvettes. Ces deux dernières ont été écartées de l essai. Concernant la mesure de l aire décollée, après incisions radiales, chaque section formée adhère au subjectile (Tableau11), pas de décollement mesurable. Toutes les éprouvettes testées montrent une excellente résistance au décollement cathodique à l'issu de l'essai normalisé. 63

N éprouvette Tableau 11 : Récapitulatif des dépôts calcomagnésien et incisions radiales 1.5 3.5 4.5 Visualisation du dépôt Calcomagnésien Mesure du décollement V - CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES V.1 CONCLUSIONS Des résultats présentés l on peut d ores et déjà tirer des enseignements liés aux différents essais utilisés dans cette étude. Il faut tenir compte d une hiérarchie dans les essais réalisés. En effet, chaque essai caractérise un mécanisme de dégradation et un paramètre environnemental qui peut être plus ou moins important. Par exemple, le changement de couleur qui peut être observé suite à une exposition aux UV n implique pas de changement dans à la tenu à la corrosion du revêtement considéré. Le tableau 10 suivant rappelle les essais réalisés ainsi que le paramètre environnemental et mécanisme qui peut lui être associé. Essais réalisés Spectroscopie d'impédance Tableau 10 : Essais réalisés au cours de l étude Caractérisation Observations du mécanisme effectuées de dégradation évolution de la capacité du absorption d'eau revêtement au cours du temps Essai d'arrachement adhérence du revêtement adhésion du revêtement Paramètre environnemental eau de mer Brouillard salin scarification interface métal revêtement eau de mer Brouillard salin dégradation de surface surface revêtue eau de mer Eau distillée dégradation de surface cloquage osmotique eau de condensation Exposition aux UVA spectrophotométrie photodégradation UV Exposition aux UVA brillance photodégradation UV Emission acoustique émission acoustique corrosion eau de mer Décollement cathodique dépôt calcomagnésien dégagement d hydrogène protection cathodique Essai de spectroscopie d impédance Les résultats de ces essais de spectroscopie d impédance permettent de montrer que la méthode fonctionne parfaitement pour des revêtements époxydiques appliqués sous eau puisqu elle a permis au bout de 21 jours d établir un classement sur des résines d épaisseur moyenne de 400 µm. Néanmoins, la fiabilité du résultat obtenu est discutable compte tenu de la faible durée de l essai. Une durée d observation plus longue aurait permis soit de confirmer le classement déjà obtenu à 21 jours, soit d observer une évolution de ce classement. 64

Essai d arrachement Cet essai est particulièrement intéressant car une manipulation simple, rapide et peu coûteuse permet d obtenir un classement des résines. De plus, nous avons obtenu au cours de cet essai des valeurs particulièrement élevées pour certaines résines. Ceci est très satisfaisant pour des revêtements appliqués sur des surfaces imparfaitement propres puisque immergées. Exposition au brouillard salin Les résultats obtenus par l observation en coupe d une scarification après exposition au brouillard salin témoignent de la difficulté à réaliser cette mesure. La découpe des éprouvettes peut facilement fausser les résultats si elle n est pas réalisée avec une grande délicatesse. La mesure des distances de décollement de résines au microscope optique est difficile car il n est pas possible d obtenir une image parfaitement nette à cause de la grande profondeur de champ. L état de surface des éprouvettes après exposition au brouillard salin a permis de les différencier sans ambiguïté. La validité de cet essai est confirmée par l évolution identique des deux séries de 6 éprouvettes. Cet essai permet donc bien de mettre en évidence les différences d efficacité anticorrosive de revêtements époxydiques appliqués en immersion. Il a cependant un inconvénient qui est son coût élevé. De plus, il est capital que les résultats obtenus soient comparés aux résultats de vieillissement naturel pour conclure. Exposition au rayonnement UV artificiel Cet essai a bien montré la dégradation des revêtements époxy due à l action des UV. Cette dégradation n a pu être quantifiée que par les mesures de spectrocolorimétrie. Les résultats des mesures de brillance effectuées ne sont pas suffisamment significatifs pour pouvoir établir un classement et devront être refaite avec un angle d observation différent de celui choisi pour cette étude. Vieillissement en eau distillée Aucun classement n a été possible au bout de trois mois d immersion puisqu un seul revêtement a été dégradé. Il a cependant permis d obtenir un critère d acceptation minimum, qui devra être confirmé par la réalisation d une manipulation identique, et qui pourra éventuellement être utilisé à l avenir puisque cet essai est très simple et peu coûteux à réaliser. La prolongation de cet essai (pour une durée indéterminée à ce jour) montrera si les autres revêtements se dégradent, au bout de combien de temps, et si des différences de comportement apparaissent. Emission acoustique La méthode a bien permis d obtenir des résultats sans sollicitations externes sur les éprouvettes et d établir des différences entre les revêtements. Cependant, la quantification de la corrosion de chaque éprouvette n était pas en accord avec les résultats attendus. Aussi, une suite devrait être donnée à cette étude afin de confirmer ou non ces résultats sur un plus grand nombre d éprouvettes et de déterminer suivant quel critère les revêtements peuvent être qualifiés par cette méthode. Pour les mesures ultérieures et afin d éviter la situation à laquelle nous avons été confrontée (il n était pas possible d effectuer de mesure après 2 jours d immersions), des éprouvettes revêtues devraient être auscultées pour déterminer le temps moyen au bout duquel les premiers effets de la corrosion active peuvent être détectés par émission acoustique. Décollement cathodique Cet essai a mis en évidence qu au point de vue de la tenue au décollement cathodique tous les revêtements testés sont performants. Rappelons simplement que les mesures de spectrocolorimétrie, faites sur 3 revêtements, ont montré leur sensibilité à l essai de délamination cathodique au niveau de la couleur. Quant on sait que les zones de marnage et d éclaboussure sont des zones visibles, la stabilité colorimétrique est un paramètre notable à prendre en compte dans le choix des revêtements. En effet, la couleur est très importante pour les ouvrages de signalisation maritime (phare, tourelle, feu, espar, ). Pour préciser ces comportements, il serait intéressant de caractériser les revêtements (en IRTF ou MEB 6 ). avant et après les essais de délamination cathodique afin de mieux comprendre, et donc, de se donner les moyens de maîtriser le changement d'aspect des revêtements. 6 Spectroscopie infrarouge à transformé de Fourier IRTF - Microscope électronique à balayage MEB. 65

Récapitulatif général des résultats Le tableau 13 récapitule les résultats des essais issus de l'étude menée en 2002 (d avril à septembre 2002) et ceux produits en 2003 (avril 2003). N du revêt. 1 2 3 4 5 6 Applicabilité Assez facilement. Bonne adhérence 2 Application délicate. Bonne adhérence 4 Facilité de mise en œuvre. Excellente adhérence 1 Facilité de mise en œuvre. Excellente adhérence 3 Application délicate. Excellente adhérence 5 Application délicate. Bonne adhérence 6 Tenue BS Tableau 13 : Récapitulatif général des résultats des essais Essai de Essais de 2002 2003 Tenue UV Impédance Arrach. Eau distillée 4 2 1 3 1 Emission acoustique Pas de classement 6 4 2 2 6 Pas de classement 3 5 1 5 1 Pas de classement 2 3 1 1 1 Pas de classement 1 1 2 4 1 Pas de classement Pas de classe ment 6 2 6 1 Pas de classement * : Le revêtement le meilleur est celui noté 1 et le moins bon celui noté 6. Aire délaminée Néant Attention à la décoloration 1 Classement* 1 Non réalisé 6 Néant Attention à la décoloration 1 Néant Attention à la décoloration 1 1 1 Non réalisé 5 Non réalisé 4 Chaque revêtement est noté, par rapport à chacun des paramètres évalués, entre 1 et 6 en fonction de ses performances. Un classement est ensuite établi par rapport à la moyenne des notes associées à chaque paramètre. Selon ce classement, les revêtements n 1, n 3 et n 4 apparaissent les plus performants. V.2 - PERSPECTIVES La méthode d évaluation de l efficacité anticorrosive a mis en valeur un revêtement par rapport aux autres, en fonction de critères découlant de la tenu aux essais. Notons, que l essai d arrachement est un essai fiable, simple et peu coûteux à réaliser. Toutefois, les résultats énoncés devraient être complétés et comparés avec des résultats d essais effectués en vieillissement naturel à la mer. Ces résultats devraient montrer s il est possible de les corréler aux essais de vieillissement artificiel et ainsi de s assurer de la fiabilité et de la pertinence des résultats obtenus. Dans le cadre conservation patrimoniale des ouvrages fixes à la mer, ce travail pourrait être complété par une étude menée sur des revêtements appliqués en vraie grandeur in situ. Cette opération permettrait de définir, en autre, des paramètres tel que : la préparation de surface (hydrosablage), le rendement (m²/scaphandrier/jour), le coût au m², la durabilité, Par ailleurs, sur le plan de la surveillance des ouvrages fixes à la mer, il serait particulièrement intéressant de voir si certains essais (arrachement, émission acoustique ) peuvent être employés in situ pour quantifier la dégradation du revêtement d un ouvrage afin de déterminer les éventuelles interventions de maintenance à réaliser. 66

VI - REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES Normes : NF EN ISO 8501-1 Décembre 2001. Préparation des subjectiles d acier avant application de peintures et de produits assimilés Evaluation visuelle de la propreté d un subjectile - Partie 1 : degrés de rouille et degrés de préparation des subjectiles d acier après décapage sur toute la surface des revêtements précédents + Supplément informatif : exemples de clichés représentatifs du changement d aspect communiqué à l acier décapé avec des abrasifs différents. NF EN ISO 4624 Novembre 1992. Peintures et Vernis - Essai de traction. NF ISO 9227 Décembre 1991. Essais de corrosion en atmosphères artificielles - Essais aux brouillards salins. NF EN ISO 2812-2 Janvier 1995. Peintures et Vernis - Détermination de la résistance aux liquides - Partie 2 : Méthode par immersion dans l eau. NF EN ISO 3696 Septembre 1995. Eau pour laboratoire à usage analytique. NF EN ISO 2813 Septembre 1999. Peintures et Vernis - Détermination de la réflexion spéculaire de feuils de peinture non métallisée à 20 degrés, 60 degrés et 85 degrés. NF EN ISO 11507 Novembre 2001. Peintures et Vernis - Exposition des revêtements au vieillissement artificiel - Exposition au rayonnement UV fluorescent et à l eau. NF EN 13554 Décembre 2002 Essais non destructifs - Emission acoustique - Principes généraux ASTM G8-96. Standard Test Methods for Cathodic Disbonding of Pipeline Coatings. NF A 49-706 Mars 1988. Revêtement externe en poudre époxydique. Annexe A : Essai d évaluation de la résistance au décollement sous polarisation négative. NF EN 12068 Avril 1999. Revêtements organiques extérieurs pour la protection contre la corrosion de tubes en acier enterrés ou immergés en conjonction avec la protection cathodique. Annexe K : Résistance au décollement sous l effet de la protection cathodique. [1] BARREDA H., FARDELLA C., HUBERT C., «Système de protection anticorrosion duplex de structures métalliques à la mer» - Colloque CEFRACOR Aix en P ce (6-7 juin 2002) [2] BARREDA H., LAZZERI L. Principauté de Monaco - Inspections subaquatiques détaillées au port de la Condamine - LRPC d Aix en Provence au CETE Méditerranée (1991) [3] Protection anticorrosion des structures métalliques par systèmes de peintures - Systèmes certifiées par l ACQPA. Secrétariat permanent LCPC Paris. Edition de janvier 1999 [4] BARREDA H. LAZZERI L. «Préconisation pour la mise en œuvre de formulations époxydiques en milieu subaquatique» - LRPC d Aix en Provence du CETE Méditerranée (1992) [5] Guide Technique «Mise en peinture des structures et équipements d ouvrages galvanisés» LCPC Paris (septembre 1997) [6] Fiches Techniques des produits fournis par les fabricants de résines. [7] VACANDIO F. «Comportement Electrochimique de revêtements de nitrure d aluminium élaborés par pulvérisation cathodique réactive». Thèse soutenue à l Université de Provence (2000) [8] SZAUER T. «Electrical and electrochemical resistances for the evaluation of protective non metallic coatings». Progress in Organic Coating, 10 (1982) 157-170 [9] LAZZERI L. «Protection anticorrosion de structures métalliques immergées par application subaquatique de revêtements époxydiques» DUR Université de Provence (1994) [10] BEAUNIER L., EPELBOIN I., LESTRADE J.C., TAKENOUTI H. «Etude électrochimique et par microscopie électronique à balayage du fer recouvert de peinture». Surface Technology (1976) 237-254 [11] BOYER J.P., LAMIGE J.P., MAIRE G. Projet normatif ISO 20340 «Les performances demandées aux systèmes de peintures anticorrosion destinées à la protection des structures offshore ou assimilées». Colloque «Peintures anticorrosion» Colloque CEFRACOR Paris (5-6 décembre 2001) [12] ARAGON E., BARTOLOMEO P., IRIGOYEN M., PERRIN F.X. «Caractérisations comparées du vieillissement photochimique et thermique de peintures : Caractérisation mécaniques, physico-chimiques ; électrochimiques et chimiques». Colloque «Peintures anticorrosion» Colloque CEFRACOR Paris (5-6 décembre 2001) 67

REMERCIEMENTS Nous exprimons à M. Yvan MASSIANI, Professeur d Université et Directeur du laboratoire MADIREL à l Université de Provence - Centre de Saint Jérôme de Marseille nos plus sincères remerciements pour l accueil qu ils nous a réservé, pour le matériel qu il a mis à disposition et sans lequel cette étude n aurait pas vu le jour, pour ses précieux conseils et plus généralement pour tout le temps qu il a consacré. Nous tenons à adresser à M elles Sonia CHANTALOU et QUANTIN Dorothée ainsi qu à M. GIMBREDE Loïc tous trois en 2 iéme année d ingénieur à l ISITV les plus vifs remerciements pour l essai «décollement cathodique» qu ils ont su mener à bien, indispensable à la réalisation de cette étude. Merci également à M. Jean Alain GOENVEC Chef de la Subdivision des Phares et Balises des Bouches du Rhône à Marseille, à M. Marc VALICELLE ainsi qu a toute l équipe des peintres de la Subdivision, pour leurs conseils techniques, pour le matériel mis à notre disposition et surtout pour leur accueil chaleureux. Enfin, merci aussi à M. André BOUTIN Ingénieur Mathématicien Chercheur du laboratoire de l Ecole Polytechnique à Paris pour la relecture de l étude. 68

Dernières publications de D.P.M.V.N. Surveillance, auscultation et entretien des ouvrages maritimes Fascicule 4 : Digues à talus et digues mixtes PM n 02-01 n ISBN : 2-11-093639-8 Surveillance, auscultation et entretien des ouvrages maritimes Fascicule 5 : Quais en parois moulées PM n 02-02 n ISBN : 2-11-096870-6 Les aménagements de plaisance maritime : plan masse et éléments d'indications sur les équipements PM n 02-03 n ISBN : 2-11-093869-2 Recueil des documents de référence pour la conception des ouvrages portuaires maritimes. Version de juin 2002 Téléchargeable sur "http://www.cetmef.equipement.gouv.fr/", Club Ouvrages Maritimes de la rubrique Projets. Conditions de glissement sous les ouvrages poids portuaires Etudes bibliographiques Juin 2002 Téléchargeable prochainement sur "http://www.cetmef.equipement.gouv.fr/", Pour toute demande de notices hors documents téléchargeables, adressez votre commande à : CETMEF Siège de Compiègne DRHG / Mission Archives et Documentation 2 boulevard Gambetta 60321 COMPIEGNE 03.44.92.60.00 - " 03.44.20.06.75 69