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Title:
METHOD TO PROTECT STRUCTURES IN REINFORCED SOIL AGAINST CORROSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2007/128913
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a corrosion protection method for a supporting structure comprising at least one metal reinforcement component to be protected (7) at least partially housed in an embankment (9). An elongated electric current conducting component (19) in the embankment (9) such that it "detects" the metal reinforcement component (7) and at a selected distance from said metal reinforcement component (7), the electric current conducting component (19) is connected to a positive terminal of a D.C. electric current generator (21), a negative terminal of the generator (21) is connected to the metal reinforcement component (7), and a D.C. electric current flow is applied under selected conditions.

Inventors:
JAILLOUX JEAN-MARC (FR)
LE HO PHILIPPE (FR)
Application Number:
PCT/FR2007/000759
Publication Date:
November 15, 2007
Filing Date:
May 03, 2007
Export Citation:
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Assignee:
PROFRACTAL (FR)
CONTROLE CHANTIER ET TECH ANTI (FR)
JAILLOUX JEAN-MARC (FR)
LE HO PHILIPPE (FR)
International Classes:
E02D29/02; E02D31/06
Domestic Patent References:
WO1993004217A11993-03-04
Foreign References:
EP0377541A11990-07-11
US3817852A1974-06-18
Attorney, Agent or Firm:
BEZAULT, Jean (36 avenue Hoche, PARIS, FR)
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Claims:

Revendications

1. Procédé de protection contre la corrosion pour un ouvrage de soutènement (1) comprenant au moins un élément d'armature métallique à protéger (7) au moins partiellement logé dans un remblai (9), caractérisé en ce que :

a. on dispose un élément conducteur de courant électrique (19) de forme allongée dans le remblai (9) de manière qu'il "voit" l'élément d'armature métallique (7) et à distance choisie de cet élément d'armature métallique (7),

b. on relie l'élément conducteur de courant électrique (19) à une borne positive d'un générateur de courant électrique continu (21), tandis qu'on relie une borne négative du générateur de courant électrique continu (21) à l'élément d'armature métallique (7), et

c . on impose une circulation de courant électrique continu dans des conditions choisies.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on choisit une longueur de l'élément conducteur de courant électrique (19) par rapport à une longueur de l'élément d'armature métallique (7).

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on choisit une longueur de l'élément conducteur de courant électrique (19) comprise entre un tiers et deux tiers de la longueur de l'élément d'armature métallique (7).

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on dispose un élément métallique témoin

(27) de forme allongée parallèlement à l'élément d'armature métallique (7) et à distance choisie de cet élément d'armature métallique (7) .

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un élément conducteur de courant électrique (19) réalisé en un matériau de faible dissolution massique par courant imposé.

6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un élément conducteur de courant électrique (19) réalisé sous forme de tube ou de fil.

7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on dispose un élément métallique de forme allongée (27) et muni de capteurs de mesure parallèlement à l'élément d'armature métallique (7) et à distance choisie de celui-ci.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise un élément conducteur (19) de courant électrique enrobé d'un mélange conducteur régulant une conduction électrique de l'élément conducteur de courant.

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l ' élément conducteur de courant électrique (19) est disposé sensiblement parallèlement à l'élément d'armature métallique (7).

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, l'ouvrage de soutènement (1) comprenant un parement (5) sur lequel ledit au moins un élément d'armature métallique (7) est fixé, caractérisé en ce qu'on dispose l'élément conducteur de courant électrique (19) de manière telle que l'une de

ses extrémités se situe à proximité immédiate du parement (5) .

11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on dispose au moins un organe de connexion électrique (23) relié électriquement à l'élément d'armature métallique (7) et traversant le parement (5) .

12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'organe de connexion électrique (23) est disposé lors d'une coulée de béton pour réaliser le parement (5) .

13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe de connexion (23) est disposé en découvrant une partie du parement (5) pour atteindre l'élément d'armature métallique (7) .

14. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on remblaye l'ouvrage de soutènement (1) postérieurement à l'étape a.

15. Procédé selon l'une des revendications 1 à 13, l'ouvrage de soutènement (1) ayant été remblayé préalablement à l'étape a., caractérisé en ce qu'on ménage un trou dans le remblai pour y disposer l'élément conducteur (19) de courant électrique.

16. Procédé selon l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'on prévoit un orifice (25) dans le parement (5) en regard de l'élément conducteur de courant électrique (19) pour disposer l'élément conducteur de courant électrique (19) dans le remblai (9) ou pour le retirer.

17. Procédé selon l'une des revendications 10 à 16, le parement (5) étant constitué d'une pluralité d'éléments de parement (11) , chaque élément de parement (11) comprenant une pluralité d'éléments d'armature (7), caractérisé en ce qu'on dispose au moins un élément conducteur de courant électrique (19) pour chaque élément de parement (11), l'élément conducteur de courant électrique (19) étant agencé de manière qu'il "voit" chaque élément d'armature métallique (7) de l'élément de parement (11) .

18. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ouvrage de soutènement (1) comprenant une pluralité d'éléments d'armature (7) et une pluralité d'éléments conducteurs de courant électrique (19), on prévoit un organe de jonction électrique reliant électriquement plusieurs éléments conducteurs de courant électrique (19) ou plusieurs éléments d'armature (7).

19. élément d'ouvrage de soutènement comprenant un élément de parement (11) et au moins un élément d'armature métallique

(7) fixé à l'élément de parement (11), caractérisé en ce que l'élément d'ouvrage comprend au moins un élément conducteur de courant électrique (19) de forme allongée disposé de manière à voir chaque élément d'armature métallique (7) .

20. Ouvrage de soutènement (1) comprenant au moins un élément d'ouvrage de soutènement selon la revendication 19.

21. Ouvrage de soutènement protégé par le procédé selon l'une des revendications 1 à 18.

22. élément de parement (11) comprenant une orifice (23) adapté au passage d'un élément conducteur de courant (19) réalisé sous forme de tube, un élément d'ancrage (17) propre

à recevoir un élément d'armature métallique (7) et un organe de connexion électrique (23) relié électriquement à l'élément d'ancrage (17) et traversant l'élément de parement (11) .

Description:

Procédé de protection contre la corrosion d'ouyrages en sol renforcé

L'invention a trait à un procédé de protection contre la corrosion pour un ouvrage de soutènement.

Les ouvrages de soutènement sont largement répandus . Leur fonction est d'assurer une retenue de terres. On connaît par exemple, comme ouvrages de soutènement, les culées de pont, les merlons de protection, ou encore les murs de soutènement.

De nombreux ouvrages de soutènement sont des ouvrages dits "en sol renforcé", c'est-à-dire qu'ils sont notamment constitués d'éléments d'armature métallique, généralement de forme allongée ou en forme de nappe de treillis métallique, logés dans un remblai. Ce remblai est en général intercalé entre un parement, sur lequel les éléments d'armature sont fixés, et les terres à soutenir.

La stabilité d'un tel ouvrage dépend évidemment en premier lieu de la résistance mécanique des éléments d'armature, car ceux-ci soutiennent l'ensemble de l'ouvrage.

Or, du fait de leur enterrement, ces éléments d'armature sont soumis au phénomène de corrosion. Et la durée de vie de l'ouvrage est presque directement liée à la vitesse de la dégradation par corrosion de ces éléments d'armature.

Pour augmenter la durée de vie d'un ouvrage en sol renforcé, on protège habituellement les éléments d'armature contre la corrosion, par exemple par galvanisation, soit en continu, soit par immersion. On peut également dimensionner les

éléments d'armature de manière qu'une épaisseur de l'élément puisse être sacrifiée au phénomène de corrosion sans mettre en péril la stabilité de l'ouvrage.

En complément, on contrôle l'agressivité du remblai dans lequel les éléments d'armature sont disposés, et des terres à soutenir. Certaines caractéristiques électrochimiques, comme le pH, la résistivité à l'état saturé, la teneur en chlorures et sulfates solubles, sont contrôlées. Le plus souvent, elles font d'ailleurs l'objet de spécifications.

Enfin, en général, on s'assure également que le remblai, et les terres le cas échéant, soient mécaniquement satisfaisants, c'est-à-dire qu'ils permettent une association efficace avec les éléments d'armature. On vérifie notamment qu'ils présentent une caractéristique de frottement suffisante pour assurer le maintien des éléments d'armature. En particulier, ils ne doivent pas comporter une trop grande quantité d'éléments fins.

Des essais en laboratoire, mais également des expériences et/ou des observations sur des ouvrages existants, tendent à démontrer que la durée de vie des ouvrages de soutènement en sol renforcé pourrait atteindre jusqu'à une centaine d'années. Une condition cependant à cette durée de vie importante est que le remblai soit peu agressif vis-à-vis des armatures et présente de bonnes qualités mécaniques.

Toutefois, les caractéristiques du remblai sont susceptibles d'évoluer de manière imprévisible, a fortiori sur une période aussi importante que celle de la durée de vie escomptée. Et la qualité du remblai peut être altérée au cours de la vie de l'ouvrage. Pour exemple, une importante présence d'eau dans le remblai, ou encore la percolation de sels, par exemple

dispersés contre la formation de verglas, dans ce remblai, accroissent le caractère agressif du remblai et augmentent le phénomène de corrosion.

Dans d'autres cas, le remblai et/ou les terres présentent un caractère très corrosif par nature. C'est par exemple le cas lorsqu'on utilise des déchets provenant de mines et autres matériaux récupérés de crassiers de l'industrie.

Parfois, le remblai et les terres peuvent également se trouver en présence d'eau plus particulièrement agressive, par exemple en bordure de mer.

Ainsi, la prévision de l'évolution du phénomène de corrosion des éléments d'armature dès la construction est incertaine.

Et par conséquent, il en est de même d'une estimation d'une durée de vie d'un ouvrage. On note d'ailleurs que des cas de corrosion accélérée, c'est-à-dire plus rapide que prévu, sont connus qui ont conduit souvent à la nécessité d'une répara- tion prématurée de l'ouvrage, parfois à une rupture d'une partie de l ' ouvrage .

Pour faire prendre conscience de la situation, on remarquera par ailleurs que ces ouvrages de soutènement en sol renforcé peuvent être utilisés pour le soutien d'autoroutes ou de voies ferrées. Incidemment, il existe également un risque indéniable d'accident humain, à tout le moins à cause de chutes d'éléments d'ouvrages abîmés.

Un but de l'invention est donc d'offrir un procédé pour protéger les éléments d'armature d'un ouvrage de soutènement contre la corrosion.

Un but supplémentaire de l'invention est de fournir un procédé gui permette la surveillance du phénomène de corrosion des éléments d'armature, et en particulier de déterminer la présence ou l'absence de phénomène de corrosion.

On rappelle également que la technologie des ouvrages en sol renforcé, apparue à la fin des années 1960, a connu un large développement international. Le nombre d'ouvrages susceptibles de souffrir du phénomène de corrosion exposé plus haut est donc important.

Dès lors, un autre but supplémentaire du procédé selon l'invention est de permettre une protection d'ouvrages de soutènement déjà existants.

L'invention concerne donc un procédé de protection contre la corrosion pour un ouvrage de soutènement comprenant au moins un élément d'armature métallique à protéger, au moins partiellement logé dans un remblai.

Le procédé selon l'invention prévoit que l'on dispose un élément conducteur de courant électrique de forme allongée dans le remblai de manière qu'il voit l'élément d'armature métallique et à distance choisie de cet élément d'armature et que l'on relie l'élément conducteur de courant électrique à une borne positive d'un générateur de courant électrique continu, tandis qu'on relie une borne négative du générateur de courant électrique continu à l'élément d'armature métallique.

Selon l'invention, on impose ensuite une circulation de courant électrique continu dans des conditions choisies.

On constate alors une protection de l'élément d'armature contre la corrosion. Cette protection est de type électrochimique. Elle peut être qualifiée de protection par courant imposé. Le procédé selon l'invention remplace avantageusement les mesures préventives de l'art antérieur exposées .plus haut : protection par revêtement des éléments d'armature (peinture ou galvanisation) et surdimensionnement des éléments d'armature. Ce type de protection est particulièrement économique. Il est simple à mettre en oeuvre. Il peut de ce fait être prévu dès la conception d'un ouvrage neuf. Il peut également être appliqué à des ouvrages existants, évitant ainsi une réfection coûteuse de l'ouvrage.

On choisit avantageusement une longueur de l'élément conduc- teur de courant électrique par rapport à une longueur de l'élément d'armature métallique pour éviter une dépense de matière première trop importante tout en garantissant une protection adéquate. En particulier, on peut choisir une longueur de l'élément conducteur de courant électrique comprise entre un tiers et deux tiers de la longueur de l'élément d'armature métallique.

On peut disposer un élément métallique témoin de forme allongée parallèlement à l'élément d'armature métallique et à distance choisie de cet élément d'armature métallique, de manière à juger de l'efficacité du procédé de protection selon l'invention.

Dans une mise en oeuvre particulière de l'invention, on utilise un élément conducteur de courant électrique réalisé en un matériau de faible dissolution massique par courant imposé.

On peut utiliser un élément conducteur de courant électrique réalisé sous forme de tube, ou de fil.

On peut disposer un élément métallique de forme allongée et muni de capteurs de mesure parallèlement à l'élément d'armature métallique et à distance choisie de celui-ci, de manière à obtenir des mesures par exemple concernant le fonctionnement du procédé et l'environnement dans lequel il est mis en oeuvre.

Dans une mise en oeuvre particulière de l'invention, on utilise un élément conducteur de courant électrique enrobé d'un mélange conducteur régulant une conduction électrique de 1 ' élément conducteur de courant pour améliorer la circulation du courant imposé.

Avantageusement, l'élément conducteur de courant électrique est disposé sensiblement parallèlement à l'élément d'armature métallique.

Lorsque l ' ouvrage de soutènement comprend un parement sur lequel au moins un élément d'armature métallique est fixé, on dispose avantageusement l ' élément conducteur de courant électrique de telle sorte qu'une extrémité de l'élément conducteur se situe à proximité immédiate du parement, car c'est au voisinage de cet endroit qu'une résistance maximale de l'élément d'armature est requise, comme on le verra plus avant .

De préférence, on dispose au moins un organe de connexion électrique relié électriquement à l'élément d'armature métallique et traversant le parement pour faciliter la connexion au générateur de courant, lequel se trouve du côté du parement opposé à élément d'armature. Par exemple,

l'organe de connexion électrique est disposé lors d'une coulée de béton pour réaliser le parement : en particulier lorsque le procédé est prévu dès la conception de l'ouvrage. L'organe de connexion peut également être disposé en décou- vrant une partie du parement pour atteindre l ' élément d'armature métallique : en particulier lorsqu'il s'agit d'appliquer le procédé selon l'invention à un ouvrage existant.

Dans un premier type de mise en oeuvre du procédé, on remblaye l'ouvrage de soutènement postérieurement à l'étape consistant à disposer l'élément conducteur de courant électrique. Dans ce cas, le procédé est prévu dès la réalisation de l ' ouvrage.

Lorsque l'ouvrage de soutènement a été remblayé préalablement à ladite étape, on peut ménager un trou dans le remblai pour y disposer l'élément conducteur de courant électrique.

Dans tous les cas, on prévoit avantageusement un orifice dans le parement en regard de l'élément conducteur de courant électrique pour disposer l'élément conducteur de courant électrique dans le remblai ou pour le retirer.

Dans certains cas, le parement est constitué d'une pluralité d'éléments de parement, chaque élément de parement comprenant une pluralité d'éléments d'armature. On peut alors disposer au moins un élément conducteur de courant électrique pour chaque élément de parement, l'élément conducteur de courant électrique étant agencé de manière qu'il "voit" chaque élément d'armature métallique de l'élément de parement. Grâce à cette disposition, tous les éléments d'armature de 1 ' élément de parement peuvent être protégés contre la corrosion.

En général, l'ouvrage de soutènement comprend une pluralité d'éléments d'armature. On prévoit alors, le plus souvent, une pluralité d'éléments conducteurs de courant électrique. On peut prévoir dans ce cas un organe de jonction électrique reliant électriquement plusieurs éléments conducteurs de courant électrique ou plusieurs éléments d'armature.

L'invention concerne également un élément d'ouvrage de soutènement comprenant un élément de parement et au moins un élément d'armature métallique fixé à l'élément de parement, l'élément d'ouvrage comprenant au moins un élément conducteur de courant électrique de forme allongée disposé de manière à voir chaque élément d'armature métallique.

L'invention concerne aussi un ouvrage de soutènement comprenant au moins un élément d'ouvrage de soutènement de ce type.

L'invention porte de la même manière sur un ouvrage de soutènement protégé par le procédé selon l'invention.

Enfin, l'invention concerne aussi un élément de parement comprenant un orifice adapté au passage d'un élément conducteur de courant réalisé sous forme de tube ou de fil , un élément propre à recevoir un élément d'armature métallique et un organe de connexion électrique relié électriquement à l'élément d'ancrage et traversant l'élément de parement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en perspective d'un exemple d'ouvrage en sol renforcé,

- la figure 2 est une vue en perspective d'une partie de l'ouvrage de la figure 1 protégée par le procédé selon 1 ' invention,

- les figures 3 et 4 montrent en perspective des éléments d'armature pouvant être employés dans l'ouvrage des figures 1 et 2, et

- la figure 5 illustre schématiquement un autre exemple d'ouvrage en sol renforcé, vu en perspective et de

1' intérieur.

Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.

La figure 1 montre un exemple d'ouvrage en sol renforcé sous la forme d'un ouvrage de soutènement 1.

L'ouvrage de soutènement 1 de la figure 1 se présente sous la forme d'un mur de soutènement destiné à retenir des terres 3.

L'ouvrage 1 est classiquement constitué d'un parement 5 maintenu sensiblement verticalement par une pluralité d'éléments d'armature 7 fixés à ce parement 5 et maintenus dans un premier remblai 9. Ce remblai 9 est un remblai de bonne qualité physico-chimique et mécanique (il procure un bon frottement avec les éléments d'armature 7 de manière à contribuer à leur retenue) . Il peut être appelé "remblai technique". Ici, le parement 5 est disposé sensiblement verticalement, mais il peut également être incliné par rapport à la verticale.

Les éléments d'armature 7 présentent ici une forme allongée. Ils sont disposés sensiblement parallèlement les uns aux autres. Ici, les éléments d'armature 7 sont disposés côte à côte, sensiblement horizontalement, et alignés les uns avec les autres de manière à former des nappes . Le remblai 5 intercalé dans les éléments d'armature 7 constitue un corps de massif.

à titre d'exemple, on donne ici quelques informations de dimension relatives aux éléments d'armature 7. Ces information ne doivent pas être comprises comme limitant la portée de l'invention. En particulier, ces informations concernent des ouvrages existants : elles ne prennent pas en compte les évolutions de dimensionnement de ces éléments d'armature que la protection selon l'invention est susceptible de provoquer.

Les éléments d'armature peuvent ainsi présenter une longueur en rapport avec la hauteur de l'ouvrage 1. Par exemple, cette longueur peut atteindre environ 70 pour cent de la hauteur de l'ouvrage 1. Les éléments d'armature peuvent être constitués en acier de structure galvanisé à chaud. La largeur de ces éléments de structure peut être comprise entre 50 et 120 millimètres, pour une épaisseur d'environ 3 millimètres. Dans les ouvrages existants, la galvanisation en continu des éléments de structure 7 forme en générale un couche de zinc de 25 à 30 micromètres. Les éléments d'armature peuvent dans certains cas présenter des crans sur leurs plus grandes faces : dans ce cas, la largeur de ces éléments d'armature 7 peut être comprise entre 40 et 60 millimètres, pour une épaisseur de 4 ou 5 millimètres.

D'autres formes de réalisation des éléments d'armature peuvent être employées. Par exemple, l'élément d'armature 7A illustré sur la figure 3 est constitué d'une bande de

treillis métallique. Cette bande de treillis métallique peut être découpée dans une nappe de treillis métallique de plus grande dimension ou résulter de l'assemblage d'éléments de barre métallique 1OA. L'élément d'armature 7B illustré sur la figure 4 est constitué d'une nappe de treillis métallique consistant en un entrecroisement d'éléments de barre métallique 10B.

Dans l'exemple de la figure 1, le parement 5 est constitué d'une pluralité d'éléments de parement 11 disposés les uns à côté des autres à la manière d'une mosaïque. De tels éléments de parement 11 peuvent être réalisés en béton. Ces éléments de parement 11 sont parfois désignés "écailles". Dans d'autres réalisations, le parement 5 peut être réalisé sous la forme d'une paroi monobloc, par exemple en béton armé.

Dans d'autres modes de réalisation encore, les éléments de parement 11 peuvent être réalisés sous la forme de profilés en tôle d'acier (la tôle sera alors le plus souvent galva- nisée) . Dans ce cas, le parement 5 est parfois désigné "peau métallique" .

Ici, chaque élément d'armature 7 est mécaniquement fixé à un élément de parement 11, ou au parement 5 lorsque ce dernier est monobloc.

L'empilement des éléments d'armature 7 et de couches de remblai 9 peut être recouvert d'un revêtement 13 pour assurer une protection de ce remblai 5, en particulier contre la pluie et les infiltrations. Le revêtement 13 peut prendre la forme d'une membrane d'étanchéité disposée par exemple sous un corps de chaussée et un revêtement bitumineux de surface.

Un second remblai 15 est interposé entre le premier remblai 9 et les terres 3. Le second remblai 15 est mis en place au fur et à mesure de la construction de l'ouvrage 1. Les spécifications, en particulier mécaniques et physico-chimi- ques, relatives au second remblai 15 sont moins exigeantes que celles qui concernent le premier remblai 9. Le second remblai 15 peut ainsi être composé de matériaux présentant des caractéristiques mécaniques et physico-chimiques inférieures. Il peut être désigné "remblai environnant".

On comprend que le soutènement des terres 3 est assuré par l'ouvrage 1, lequel se maintient en position essentiellement par son poids . On comprend également que les éléments d'armature 7 sont sollicités en traction du fait du poids des terres et de la pression sur les éléments de parement 11 (le cas échéant sur le parement 5) du remblai 9, du remblai 15 et des terres 3, dont l'amas tend à s'écraser à la manière d'un tas de sable.

La figure 2 détaille un élément de structure de l'ouvrage 1 essentiellement constitué d'un élément de parement 11 et d'éléments d'armature 7.

Dans l'exemple de cette figure 2, deux paires d'éléments d'armature 7 sont fixées à l'élément de parement 9. Chaque paire d'éléments d'armature 7 est constituée de deux éléments d'armatures 7 parallèles et disposés sensiblement à la verticale l'un de l'autre. Les paires d'éléments d'armature 7 sont disposées en regard l'une de l'autre.

Chaque élément d'armature 7 est mécaniquement fixé à un élément d'ancrage 17 solidaire de l'élément de parement 11. Ici, un élément d'ancrage 17 se présente sous la forme d'un profilé métallique conformé en U dont la base est solidaire

de l'élément de parement 9. Par exemple, ledit profilé est obtenu à partir d'une tôle métallique pliée. Chaque branche dudit profilé reçoit un élément d'armature 7. Les éléments d'ancrage 17 peuvent être pris dans l' éléments de parement 11 : par exemple, les éléments d'ancrage peuvent être placés lors d'une coulée de béton pour réaliser l'élément de parement 11.

La liaison de fixation entre un élément d'armature 7 et un élément d'ancrage 17 est ici réalisée par boulonnage. D'autres types de fixation sont envisageables, par exemple une soudure.

Selon l'invention, on dispose un élément conducteur de courant électrique 19 de forme allongée dans le remblai à distance choisie d'au moins un élément d'armature 7 à protéger contre la corrosion. L'élément conducteur 19 est en outre disposé de manière qu'il "voit" chacun des éléments d'armature 7 à protéger. On entend par là que le trajet d'un rayon géométrique partant de l'élément conducteur 19 pour atteindre un élément d'armature 7 particulier ne rencontre sensiblement que du remblai 9. Ceci implique qu'aucun élément perturbateur ne soit interposé entre l'élément conducteur 19 et chaque élément d'armature 7 à protéger, en particulier aucun élément susceptible de perturber une circulation de courant électrique dans le remblai 9 entre ces éléments . Autrement dit, aucun élément susceptible de faire écran ne doit se trouver interposé entre l'élément conducteur 19 et chaque élément d'armature 7 à protéger.

Sur la figure 2, l'élément conducteur 19 est agencé pour protéger une paire d'éléments d'armature 7. L'élément conducteur 19 est disposé sensiblement parallèlement à chacun

des éléments d'armature 3, avantageusement à égale distance de chacun des éléments d'armature 7 à protéger.

L'élément conducteur 19 est relié électriquement à la borne positive d'un générateur de courant continu 21. La borne négative du générateur 21 est reliée électriquement à l'élément d'ancrage 17 sur lequel sont fixés les éléments d'armature 7 à protéger.

On assure ensuite une circulation de courant dans des conditions choisies que l'on verra plus loin pour assurer une protection par courant imposé des éléments d'armature 7.

L'élément conducteur 19 est disposé à une distance des éléments d'armature 7 choisie de manière à éviter la formation d'un court-circuit tout en procurant une protection satisfaisante. En pratique, cette distance est avantageusement comprise entre quelques dizaines de décimètres et quelques dizaines de mètres.

On prévoit avantageusement un connecteur métallique 23 pour assurer la jonction entre la borne négative et l'élément d'ancrage 17. Ici, le connecteur métallique traverse 1 ' élément de parement 11 pour venir en contact électrique avec l'élément d'ancrage 17.

Le connecteur 23 peut être mis en place après fabrication de l'élément de parement 11, avant ou après la réalisation de l'ouvrage 1, en découvrant une partie de la matière le constituant, en particulier du béton. Par exemple, le connecteur 23 peut être réalisé sous la forme d'une vis autoforeuse mise en place dans l'élément de parement 11. Cette vis autoforeuse peut ensuite être sertie ou soudée à un fil électrique. Cette réalisation du connecteur 23 est avantageu-

sèment utilisée lorsqu'il s'agit de mettre en oeuvre le procédé de protection selon l'invention sur des ouvrages déjà existants .

Dans d'autres réalisations, le connecteur 23 peut être disposé lors de la coulée du béton formant l'élément de parement 11, par exemple simultanément à la mise en place de l'élément d'ancrage 17. Cette réalisation est préférée dans le cas où le procédé de protection selon l'invention est prévu avant la réalisation de l'ouvrage 1. En particulier, on peut prévoir, lors de la coulée de l'élément de parement 11, une connexion électrique entre les éléments d'ancrage 17 des armatures au sein même de la pièce de béton, comportant un unique connecteur 23 dépassant vers l'extérieur de l'élément de parement.

Dans le cas d'éléments de parement 11 métalliques, on pourra parfois se passer de connecteur 23.

En option, l'élément de parement 11 présente un orifice 25 adapté au passage de l'élément conducteur 19. L'orifice 25 permet de retirer et/ou d'insérer l'élément conducteur 19 après que le parement 5 a été mis en place.

L'orifice 25 peut être ménagé lors de la fabrication de l'élément de parement 11 ou être réalisé ultérieurement, par exemple par carottage du béton. Comme précédemment, cette seconde réalisation sera préférée dans le cas d'ouvrages déjà existants tandis que la première sera avantageusement utilisée dans le cas d'ouvrages encore à construire.

L'élément conducteur de courant 19 est ici réalisé sous la forme d'un tube métallique. Dans d'autres réalisations,

l'élément conducteur 19 peut être réalisé sous la forme d'un fil, d'une barre ou similaire.

L'élément conducteur 19 peut être constitué en acier ordi- naire ou en alliage. L'élément conducteur 19 est alors sensible à un phénomène d'usure tendant à décomposer l'élément conducteur 19 (dissolution massique), désigné consommation anodique. On note que l'orifice 25 permet alors de retirer l ' élément conducteur 19 pour son auscultation et pour l'évaluation du phénomène d'usure. En outre, l'orifice 25 permet, le cas échéant, le remplacement de l'élément conducteur 19, sans autre intervention sur la structure de 1 ' ouvrage 1.

Dans la mise en oeuvre particulière du procédé de la figure 2, dans lequel l'élément conducteur 19 est réalisé sous la forme d'un tube, ce dernier peut être sondé pour que soit vérifiée la variation de son épaisseur sur la quasi totalité de sa longueur afin d'estimer le phénomène d'usure.

Dans une autre mise en oeuvre du procédé selon l'invention, 1 ' élément conducteur 19 est constitué en un matériau quasiment insensible à la consommation anodique, tel que le titane ou un oxyde métallique. Autrement dit, l'élément conducteur 19 est constitué en un matériau de faible consommation par courant imposé : typiquement quelques microgrammes par ampère et par an. L'élément conducteur 19 peut alors présenter une forme moins massive. Par exemple, l'élément conducteur 19 peut être réalisé sous la forme d'un fil de titane.

De manière facultative, l'élément conducteur 19 peut présenter sur sensiblement toute sa surface de contact avec le remblai 9, un revêtement constitué d'un mélange régulateur et conducteur de courant pour assurer une bonne continuité

électrique entre l ' élément conducteur 19 et le remblai 9. En particulier, l'élément conducteur 19 peut être enrobé d'un tel mélange préalablement à sa mise en place, par exemple en usine.

De préférence, la longueur de l'élément conducteur 19 est déterminée en rapport avec la longueur du ou des éléments d'armature 7 à protéger. On comprend qu'une longueur de l'élément conducteur 19 supérieure à celle des éléments d'armature à protéger est en pratique peu utile. On comprend également qu'une longueur identique assure une protection optimale tandis qu'une longueur inférieure peut être admise si une protection optimale sur la totalité de la longueur des éléments d'armature 7 n'est pas recherchée.

Sur la figure 2, une extrémité de l'élément conducteur 19 est disposée à proximité immédiate de l'élément de parement 11. Ceci permet entre autre chose de protéger les éléments d'ancrage 17. En outre, la longueur de l'élément conducteur 19 est ici inférieure à l'élément d'armature 7 en sorte que l'extrémité de cet élément d'armature 7 opposée au parement 9 dépasse de l ' élément conducteur 19.

Dans l'exemple de la figure 2, l'effort de traction dans les éléments d'armature 7 est maximal au voisinage de la liaison avec l'élément d'ancrage 17. Cet effort de traction diminue vers l'extrémité opposée de l'élément d'armature 7, jusqu'à devenir nul. Une protection moindre de cette extrémité opposée peut donc être tolérée. Par conséquent, l'élément conducteur 19 peut être raccourci. Par exemple, la longueur de l'élément conducteur 19 peut être comprise entre 1/3 et

2/3 de la longueur de l'élément d'armature 7.

La longueur de l ' élément conducteur 19 peut être également adaptée à la nature des sols, lorsque cette nature est connue. Dans le cas d'un sol très conducteur de courant par exemple, l'élément conducteur 19 peut être réduit à une surface située juste derrière l'élément de parement 11.

De manière facultative, on dispose un élément métallique témoin 27 dans le remblai 9. De préférence, l'élément témoin 27 est disposé de manière que l'élément conducteur 19 "voit" à la fois chaque élément d'armature 7 à protéger et l'élément témoin 27. Sur la figure 2, l'élément témoin 27 est disposé parallèlement à un élément d'armature 7.

L'élément témoin 27 présente avantageusement des zones témoins 29, constituées du même matériau que les éléments d'armature 7, et des zones de référence 31, isolées électriquement des zones témoins 29. Les zones témoins 29 et les zones de référence 31 sont électriquement reliées à des appareils de mesure en sorte que les potentiels électriques et électrochimiques des zones témoins 29 ou des éléments d'armature 7 environnants peuvent être mesurés. En particulier, le potentiel à courant établi et le potentiel à courant coupé peuvent être mesurés . Dans une mise en oeuvre particulière, un rupteur télécommandé est agencé sur l'élément témoin 27 afin de mesurer les potentiels dès la coupure du courant .

Dans une mise en oeuvre particulièrement avantageuse du procédé, on utilise en tant qu'élément témoin 27 un tube formé d'une pluralité de sections emboîtées, isolées électriquement les unes des autres. Un ensemble de câbles 33 relie les zones témoins et les zones de référence, cet ensemble de câbles 33 est disposé à l'intérieur dudit tube. Des éléments

témoin 27 peuvent être disposés à différentes hauteurs par rapport à l ' élément conducteur 19.

Le générateur de courant continu 21 peut prendre la forme de piles électriques ou batteries, de panneaux solaires éventuellement suppléés par des batteries, ou d'une connexion au réseau général de distribution d'énergie électrique.

Les conditions de circulation de courant électrique peuvent être adaptées à la protection cathodique recherchée : le courant peut par exemple être imposé constamment, ou seulement à intervalles réguliers. On comprend qu'une protection maximale contre la corrosion peut être obtenue par une circulation du courant permanente. De préférence, on impose un courant électrique de l'ordre de 20 milliampères par mètre carré de surface métallique à protéger.

De manière facultative, on prévoit un dispositif comprenant des diodes électro-luminescentes (DEL), ou similaires, de couleurs différentes à intercaler dans le circuit formé du générateur de courant 21, de la ou des armatures 7 et de 1 ' élément conducteur 19. Le dispositif rend alors compte de la circulation du courant dans ledit circuit. De préférence, le dispositif est apposé à l'élément de parement 11 pour le rendre aisément accessible à un technicien. En complément ou en remplacement, un dispositif d'alarme à distance peut être intercalé dans ledit circuit également aux fins de surveillance.

Dans une mise en œuvre particulière, l'élément témoin 27 prend la forme d'un élément métallique monobloc constitué du même matériau que les éléments d'armature 7. On peut alors prévoir un orifice supplémentaire 35 dans le parement 5 ainsi qu'un trou supplémentaire 37 dans le remblai 9 pour recevoir

l'élément témoin 27. En retirant l'élément témoin 27, on peut s'assurer de l'absence de corrosion et vérifier ainsi le bon fonctionnement du procédé.

II a été décrit un procédé de protection contre la corrosion mis en oeuvre pour un élément d'ouvrage de soutènement constitué d'un élément de parement 11 et d'une paire d'éléments d'armature 7 à protéger. On comprend que la seconde paire d'éléments d'armature 7 de la figure 2 peut être également protégée en la reliant à la borne négative du générateur 21. Dans ce cas, l'élément conducteur 19 est avantageusement disposé à distance égale de chacun des éléments d'armature 7 à protéger.

Pour la protection de l'ensemble de l'ouvrage 1, différentes mises en oeuvre du procédé peuvent être envisagées .

On peut prévoir un élément conducteur 19 par élément de parement 11, quel que soit le nombre d'éléments d'armature 7 fixés à cet élément de parement 11. Pour chaque élément de parement 11, on peut alors prévoir la protection de tous les éléments d'armature 7 ou uniquement de certains d'entre eux.

Il peut être également envisageable de prévoir un élément conducteur 19 pour plusieurs éléments de parement 11. Dans ce cas, on peut prévoir d'assurer la protection de plusieurs éléments d'armature 7 fixés à des éléments de parement différents au moyen d'un même élément conducteur 19. Il faut alors veiller à ce que cet élément conducteur 19 "voit" l'ensemble des éléments d'armature 7 à protéger. à titre d'exemple, l'élément conducteur 19 de la figure 2 pourrait en outre être employé à la protection d'une paire d'éléments d'armature 7 d'un élément de parement 11 situé juste au- dessus de l'élément de parement 11 illustré, et d'une autre

paire située en dessous. Toujours pour exemple, l'élément conducteur 19 de la figure 2 pourrait être utilisé pour la protection de l'ensemble des éléments d'armature 7 des éléments de parement disposés immédiatement au-dessus de l'élément de parement 11 et immédiatement au-dessous de celui-ci .

On peut choisir de protéger l'ensemble des éléments d'armature 7 de l'ouvrage 1 ou seulement certains des éléments d'armature 7, par exemple ceux les plus exposés à la corrosion ou les plus critiques pour la stabilité de 1 ' ouvrage 1.

Il a été décrit une répartition des éléments conducteurs 19 et des éléments d'armature 7 en association avec un élément de parement 11. Tout ce qui a été décrit plus haut peut être envisagé avec un parement 5 monobloc.

Sur la figure 2, seul l'un des éléments d'ancrage 17 est représenté comme étant connecté à la borne négative du générateur de courant 21 : l'autre élément d'ancrage 17 de l'élément de parement 11 peut être relié à cette même borne négative, ou encore être relié à l'élément d'ancrage 17 directement relié au générateur 21, comme représenté sur la figure 2.

Dans une mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on prévoit de relier électriquement plusieurs éléments conducteurs 19 avant leur connexion au générateur 21. Ceci peut être réalisé au moyen de broches métalliques, par exemple disposées transversalement à l'élément, mettant ces éléments conducteur 19 en contact les uns avec les autres . Ceci peut également être réalisé par soudure ou par contact mécanique. Ceci s'applique également au fait de relier électriquement

plusieurs éléments d'armature 7 avant de les connecter au générateur 21.

Dans certains cas, une connexion directe de la borne négative du générateur 21 à l'élément d'armature 7 à protéger pourra être envisagée.

Les Demanderesses ont constaté sur un ouvrage du type illustré par les figures 1 et 2 que l'assemblage des éléments d'armature 7 sur les éléments d'ancrage 17 par boulonnage assurait un bonne continuité électrique entre ces éléments . Elles ont en outre remarqué que cet assemblage restait peu corrodé même en présence de conditions de corrosion importantes : en particulier, les interfaces entre les têtes de vis, les éléments d'armature 7, les éléments d'ancrage 17 et les écrous restent en bon état et continuent ainsi à garantir ladite continuité électrique.

Le parement 5 décrit ici est constitué d'éléments de parement 11 préfabriqués en béton. L'invention s'applique de même à des parements constitués de feuilles d'acier profilées ou de treillis soudés.

On a décrit ici un ouvrage 1 du type mur de soutènement, mais le procédé selon l'invention peut également s'appliquer à d'autres ouvrages comme des merlons de protection ou des culées de pont, par exemple.

D'autre part, l'ouvrage de soutènement 1, décrit ci-dessus à titre d'exemple, consiste essentiellement en un mur de soutènement généralement plan. Un ouvrage de soutènement peut également consister en plusieurs murs formant un angle entre eux. Par exemple l'ouvrage 39 de la figure 5 présente trois murs 41, 43 et 45 formant un dièdre. Les éléments d'armature

7 des différentes sections, ou murs, peuvent alors se croiser. Elle peuvent éventuellement être en contact les unes avec les autres. Selon l'invention, on prévoit alors plusieurs éléments conducteurs (non représentés) : avantageuse- ment, au moins un élément conducteur par mur. Cet élément conducteur est alors disposé de manière qu'il "voit" l'ensemble des éléments d'armature 7 du mur en question. L'ouvrage 39 est par exemple une culée de pont.

Le procédé selon l'invention permet de protéger des ouvrages déjà existants, en particulier en les dotant d'éléments conducteur 19. On remarquera à ce sujet que la mise en oeuvre du procédé selon l'invention est nettement moins coûteuse que la réfection d'un ouvrage. Par ailleurs, cette mise en oeuvre est aisée et ne nécessite pas de travaux lourds sur la structure de l'ouvrage.

La protection peut également être prévue dès la réalisation d'un ouvrage. Cette protection permet en particulier de concevoir des éléments d'armature plus exactement dimension- nés, c'est-à-dire dépourvus d'une épaisseur de matière supplémentaire destinée à être sacrifiée au phénomène de corrosion. De la même manière, cette protection permet d'éviter l'emploi de revêtements de protection sur les éléments d'armature 7, simplifiant ainsi la fabrication de ces éléments d'armature et diminuant leur coût de réalisation. Cette protection dispense également de l'utilisation de matériaux peu ou pas sensibles aux phénomènes de corrosion, ces matériaux étant en général coûteux.

Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre dans tout ouvrage en sol renforcé.

L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs mais englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications annexées .