Qu’est-ce que l’éclatement ?

L’éclatement est la dégradation d’une dalle de béton au niveau d’un joint, d’une fissure ou d’un coin. Il laisse des fragments libres de béton et une cavité irrégulière en surface. La FAA le classe parmi les dégradations des chaussées en béton.

Définition

Les manuels formulent la définition de façon voisine. La FHWA parle de « cassure, bris, ébréchement ou effilochage » du bord de la dalle. Le manuel PAVER de la FAA et l’AC 150/5380-6C de la FAA parlent de la dégradation du bord de la dalle. La zone diffère. Les manuels aéroportuaires comptent un éclatement à moins de 2 pieds (0,6 m) du côté d’un joint. Le manuel routier de la FHWA le compte à moins de 0,3 m.

Un éclatement est un défaut du bord, et non de l’ensemble de la dalle. Le NCHRP indique qu’un éclatement de joint peut se développer surtout dans les quelques pouces supérieurs de la dalle, ou plus en profondeur. Un éclatement profond exige une réparation différente (voir Réparation).

Types d’éclatement

Le manuel PAVER pour les aérodromes en béton comporte deux dégradations d’éclatement.

• L’éclatement de joint (dégradation 74) est la dégradation du bord de la dalle à moins de 2 pieds (0,6 m) du côté d’un joint. Un éclatement de joint ne traverse généralement pas la dalle verticalement. Il rejoint le joint en biais. Une fissure de la dalle peut s’éclater de la même manière.
• L’éclatement de coin (dégradation 75) est le dégarnissage ou la dégradation de la dalle à environ 2 pieds (0,6 m) d’un coin. L’éclatement descend en biais jusqu’au joint.

Le manuel routier de la FHWA ne relève l’éclatement qu’aux joints longitudinaux et transversaux. Il ne comporte pas de dégradation distincte d’éclatement de coin. L’AC 150/5320-6G de la FAA intègre les deux formes aéroportuaires dans l’indice d’état structurel (SCI).

Comment distinguer un éclatement des dégradations voisines

Chacune de ces dégradations a sa propre entrée dans le manuel PAVER et a une cause et une réparation différentes.

• Cassure d’angle. Une cassure d’angle est une fissure qui traverse verticalement toute l’épaisseur de la dalle. Un éclatement de coin descend en biais. L’angle de la fissure n’est souvent pas net à faible gravité. Dans ce cas, utilisez la position. Une fissure qui rejoint les deux joints à plus de 2 pieds (600 mm) du coin est une cassure d’angle. Une fissure située à moins de 2 pieds est un éclatement, sauf si vous vérifiez que la fissure est verticale.
• Écaillage. Un éclatement n’est pas un écaillage. L’écaillage est le délaminage ou la désintégration de la surface de la dalle. Il peut se produire n’importe où sur la dalle. La FHWA en donne la profondeur, normalement de 3 à 13 mm.
• Effilochage. Un joint effiloché est un joint dont le matériau n’est plus en place le long du joint ou de la fissure. L’éclatement implique que du matériau peut être manquant ou non.
• Popouts. Un popout est un petit morceau qui se détache de la surface sous l’effet du gel-dégel et de granulats expansifs. Il mesure de 25 à 100 mm de large et de 13 à 50 mm de profondeur.
• D-cracking. Le D-cracking est un motif de fissures parallèles à un joint, avec une coloration sombre autour des fissures fines. Il peut conduire à la désintégration du béton à 1 à 2 pieds (0,3 à 0,6 m) du joint. C’est une cause d’éclatement, mais aussi une dégradation distincte.

Causes

Une contrainte excessive au niveau d’un joint ou d’une fissure provoque l’éclatement de joint. Plusieurs conditions créent cette contrainte.

• Matériau incompressible dans le joint. Terre et roche s’accumulent dans un joint lorsque le scellant est endommagé. La FHWA indique qu’un matériau incompressible empêche le joint de se refermer. La contrainte de compression peut alors provoquer un éclatement le long des faces du joint. L’AC 150/5380-6C de la FAA et le manuel PAVER disent la même chose de l’endommagement du scellement de joint.
• Charges de trafic sur un béton fragile. Un béton fragile au joint, dû à un surtravail pendant la finition, s’éclate sous le trafic.
• Goujons. Des goujons mal alignés, par une mauvaise mise en place ou une mauvaise préparation, empêchent les mouvements de la dalle et provoquent l’éclatement. La FHWA ajoute la corrosion des goujons, des inserts métalliques de joint et des armatures placées trop près de la surface.
• Durabilité du béton. La FHWA cite le D-cracking et la réaction alcali-silice. Elle cite aussi un mauvais serrage du béton près des joints.
• Dommages de construction et d’entretien. Le NCHRP cite le sciage de joint trop précoce et les dommages causés par le fraisage à froid, le meulage ou le nettoyage des joints.
• Chasse-neige. L’AC 150/5380-6C cite les dommages causés par les chasse-neige. L’AC 150/5320-6G indique que des joints biseautés peuvent aider à réduire les éclatements en fines lamelles dus aux chasse-neige.

L’éclatement de coin a les mêmes causes que l’éclatement de joint. L’AC 150/5380-6C indique qu’il peut apparaître plus tôt, car le coin est davantage exposé. La FHWA indique que l’éclatement peut survenir sous tous les climats.

Gravité et comptage

Le manuel PAVER classe l’éclatement de joint selon trois niveaux de gravité : faible, moyen et élevé. Le classement dépend de la longueur de l’éclatement et de l’état des fragments.

Pour un éclatement de moins de 2 pieds (600 mm) :

• Faible : l’éclatement est brisé en morceaux ou fragmenté. Le potentiel de FOD ou d’endommagement des pneus est faible.
• Moyen : certains morceaux sont libres ou absents. Le potentiel de FOD ou d’endommagement des pneus est considérable.
• Le manuel ne définit pas de niveau élevé pour un éclatement de moins de 2 pieds.

Pour un éclatement de plus de 2 pieds (600 mm) :

• Faible : l’éclatement est brisé en trois morceaux au plus par des fissures de faible ou moyenne gravité, ou le joint est légèrement effiloché. Le potentiel de FOD est faible ou nul.
• Moyen : l’éclatement est brisé en plus de trois morceaux par des fissures légères ou moyennes. Ou bien il est brisé en trois morceaux au plus et une ou plusieurs fissures sont graves. Ou bien le joint est modérément effiloché. Il existe un certain potentiel de FOD.
• Élevé : l’éclatement est brisé en plus de trois morceaux et une ou plusieurs fissures sont de gravité élevée, ou le joint est sévèrement effiloché. Le potentiel de FOD est élevé.

L’éclatement de coin comporte lui aussi trois niveaux.

• Faible : l’éclatement est brisé en un ou deux morceaux par des fissures de faible gravité. Ou bien une fissure de gravité moyenne le délimite. Le potentiel de FOD est faible ou nul.
• Moyen : l’éclatement est brisé en deux morceaux ou plus par des fissures de gravité moyenne, et quelques petits fragments sont libres ou absents. Ou bien une fissure fragmentée grave le délimite. Ou bien des matériaux libres donnent un certain potentiel de FOD.
• Élevé : l’éclatement est brisé en deux morceaux ou plus par des fissures fragmentées de gravité élevée, et des fragments sont libres ou absents. Ou bien des morceaux déplacés présentent un risque d’endommagement des pneus. Ou bien des matériaux libres donnent un potentiel de FOD élevé.

Le manuel compte les éclatements par dalle, et non par surface. Une dalle qui présente des éclatements sur plus d’un bord ne compte qu’une fois, au niveau de gravité le plus élevé. Deux dalles adjacentes qui présentent chacune un éclatement de joint comptent chacune. Deux petits cas ne sont pas relevés. Le premier est un éclatement de joint assez petit pour être comblé lors d’une réparation du scellement de joint. Le second est un éclatement de coin de moins de 3 pouces (76 mm) de large, comblé avec un scellant.

Le manuel routier de la FHWA procède autrement. Il classe les éclatements de joint selon leur largeur, mesurée jusqu’à la face du joint. Un éclatement de moins de 75 mm de large est de faible gravité. Un éclatement de 75 à 150 mm est de gravité moyenne. Un éclatement de plus de 150 mm, un éclatement brisé en deux morceaux ou plus, ou un éclatement avec un matériau de réparation est de gravité élevée. La FHWA relève la longueur de joint longitudinal touchée à chaque niveau, et seuls les éclatements d’au moins 0,1 m comptent. Pour les joints transversaux, elle relève le nombre de joints touchés.

Le relevé PCI suit la norme ASTM D5340, comme l’exige l’AC 150/5380-6C. L’AC 150/5320-6G de la FAA compte l’éclatement de joint et l’éclatement de coin, à toutes les gravités, comme deux des cinq dégradations de l’indice SCI.

Pourquoi c’est important sur un aérodrome

Un éclatement libère du béton sur la chaussée. L’AC 150/5380-6C de la FAA indique qu’une dégradation de la chaussée peut produire des matériaux libres susceptibles de heurter les hélices des avions ou d’être aspirés dans les moteurs à réaction. Toutes les inspections de chaussée doivent traiter ce FOD. Les cotations PAVER en tiennent compte, car le potentiel de FOD et le risque d’endommagement des pneus déterminent la gravité.

L’EASA range la chaussée dégradée, avec les fragments de béton qui se détachent, parmi les sources de FOD. Ses recommandations pour l’inspection de l’aire de mouvement demandent de rechercher les signes de dégradation de la chaussée. Cela inclut les fissures et l’éclatement du béton. L’inspecteur examine aussi l’état du scellement des joints.

Réparation

Le choix de la réparation dépend de la profondeur et de la cause de l’éclatement.

Le tableau 6-2 de l’AC 150/5380-6C donne deux traitements pour l’éclatement de joint. Le premier consiste à retirer le matériau détaché, à reboucher avec un produit approuvé et à refaire le scellement. L’autre est une réparation partielle en profondeur. L’AC 150/5320-6G indique qu’une réparation partielle en profondeur effectuée à temps prolonge la durée de vie fonctionnelle d’une chaussée rigide. Il dit la même chose du rescellement des joints à temps, qui empêche l’eau et les matériaux incompressibles de pénétrer.

La réparation partielle en profondeur convient à un éclatement peu profond. La FHWA fixe une limite. Un éclatement plus profond que le tiers supérieur de la dalle, causé par des goujons mal alignés ou par un D-cracking important, ne doit pas recevoir de réparation partielle en profondeur. La réparation risque d’échouer. La FHWA conseille de carotter des joints représentatifs pour déterminer la profondeur de la dégradation. Pavement Interactive fixe une limite de largeur. Un éclatement qui s’étend à plus de 75 mm (3 pouces) de la face de la fissure peut atteindre le bas du joint. Il faut alors une réparation pleine profondeur.

La réparation partielle en profondeur de l’appendice A8 de l’AC 150/5380-6C comprend les étapes suivantes :

1. Tracez les limites de la zone d’éclatement.
2. Sciez des coupes verticales d’au moins 2 pouces (5 cm) de profondeur, à environ 3 pouces (8 cm) au-delà de l’éclatement.
3. Retirez tout le béton non sain et au moins 1/2 pouce (13 mm) de béton sain entre la coupe et le joint.
4. Nettoyez la zone et formez un nouveau réservoir de scellant pour le joint.
5. Mettez en place le béton de réparation, finissez-le et procédez à la cure.
6. Scellez le joint.

Ne coulez pas de béton sauf si la température de l’air est d’au moins 40 °F (4 °C) et en hausse. Regroupez deux zones de réparation distantes de moins de 1,5 pieds (45 cm).

Lorsque le béton recevra un recouvrement en asphalte, l’article P-101-3.4 de l’AC 150/5370-10H autorise une réparation en asphalte. L’équipe scie à 2 pouces (50 mm) au-delà de l’éclatement et sur 2 pouces de profondeur. Elle pose l’asphalte en couches d’au plus 4 pouces (100 mm). L’article limite la réparation en asphalte d’un béton à des profondeurs inférieures au tiers de l’épaisseur de la dalle.