Qu’est-ce qu’un dispositif de transfert de charge dans une chaussée en béton ?

Un dispositif de transfert de charge est un élément de joint qui transmet la charge de roue d’une dalle de chaussée en béton à la suivante.

La chaussée aéroportuaire en béton est construite en dalles séparées par des joints. Quand une roue d’avion franchit un joint, la dalle chargée se déforme. Un dispositif de transfert de charge fait partager cette charge à la dalle suivante. La FAA AC 150/5320-6G indique que la durée de vie de la chaussée s’allonge lorsqu’une plus grande part de la charge passe à la dalle non chargée, car la contrainte de flexion dans la dalle chargée diminue.

Types

• Goujons. Les goujons transmettent la charge à travers le joint et empêchent le mouvement vertical relatif des extrémités des dalles. La FAA prescrit des barres d’acier lisses avec un revêtement époxy et un revêtement anti-adhérence, de sorte que la barre peut glisser dans le béton.
• Engrènement granulaire. Les faces irrégulières d’un joint ou d’une fissure s’accrochent les unes aux autres. La FAA maintient les joints fermés pour préserver cet effet, par exemple avec des barres d’attache.
• Bord épaissi. Un joint de type A a un bord de dalle plus épais. Il reprend la charge que les goujons ou l’engrènement granulaire reprendraient autrement.

Les barres d’attache ne sont pas des dispositifs de transfert de charge. Elles maintiennent le joint fermé pour que l’engrènement granulaire continue de fonctionner.

Règles de la FAA pour les goujons

• Des goujons sont exigés dans les trois derniers joints de retrait transversaux à partir d’un bord libre.
• Des goujons sont exigés dans tous les joints de construction, sauf si le bord est épaissi ou renforcé.
• Les dalles de plus de 9 pouces (225 mm) exigent des joints de retrait longitudinaux intermédiaires goujonnés, à côté d’un bord libre.
• Le tableau 3-6 fixe le diamètre et l’espacement selon l’épaisseur de la dalle. Une dalle de 5 à 7 pouces (125 à 178 mm) utilise des goujons de 3/4 pouce (20 mm) espacés de 12 pouces (305 mm). Une dalle de 7,5 à 12 pouces (191 à 305 mm) utilise des goujons de 1 pouce (25 mm) au même espacement.
• L’Item P-501 limite le désalignement des goujons à 1/4 pouce par pied (6 mm pour 0,3 m).

Efficacité du transfert de charge

L’efficacité du transfert de charge (ETC) est la déflexion de la dalle non chargée divisée par la déflexion de la dalle chargée, en pourcentage. Un essai au FWD ou au HWD aux joints la mesure. Le résultat dépend de la configuration des trains, de la surface de contact des pneus, de la température de la chaussée, des goujons et du type de couche de base. Une fissure de réflexion dans un recouvrement en asphalte peut donner une valeur erronée.

La méthode de calcul de la FAA suppose que le transfert de charge réduit de 25 pour cent la contrainte de bord libre dans une dalle. L’ETC en déflexion ne se convertit pas directement en cette valeur de contrainte.

Pourquoi c’est important pour l’inspection

Une baisse de l’ETC augmente la déflexion aux angles des dalles. Des vides peuvent alors se former sous la dalle. L’eau s’accumule ensuite aux joints et accélère la dégradation du béton.

En surface, les dégradations associées sont le pompage, les fissures d’angle, l’écaillage des joints et la dénivellation. Des goujons mal alignés peuvent provoquer l’écaillage des joints. La dénivellation est une différence d’altitude à un joint. Le manuel PAVER en évalue la gravité par la hauteur de la marche. Un relevé visuel ou par drone enregistre ces défauts, mais un essai de déflexion donne la valeur de l’ETC.