Quai 503, au port de Portland
Le quai 503 est un poste d’amarrage mis en service en 1997 et affecté depuis à la manutention de potasse. Il est donc exposé au chlorure 12 mois par année, ce qui risque d’abréger de beaucoup la durée de vie utile de sa structure. Une durée que les autorités portuaires aimeraient bien pouvoir prolonger d’une trentaine d’années.
On a donc fait appel à SIMCO Technologies pour évaluer l’état de la structure et de l’avancement des dommages, notamment ceux par le chlorure. À l’aide de simulations numériques, SIMCO a évalué la durée de vie restante selon les différents scénarios de réfection. L’information générée a éclairé le propriétaire quant aux mesures à prendre pour prolonger la durée de vie utile du quai 503.
Agrandissement du quai Kilo
Les Forces navales des ÉtatsUnis ont sélectionné la solution logicielle de SIMCO Technologies pour évaluer la durée de vie utile des éléments de béton armé destinés à l’extension du quai Kilo, à Guam. Ce projet visait un rendement élevé, c’estàdire une durée de vie utile de 75 ans avant la réfection majeure, le tout monnayant un entretien minimal.
La mission de SIMCO Technologies consistait à évaluer par modélisation, en suivant sa méthodologie, la durabilité des éléments de béton (caissons, pieux, plateforme, etc.) et d’analyser cette durabilité de façon à prédire le temps qui s’écoulerait avant que l’acier commence à se corroder sous l’effet des ions de chlorure. Vérification faite, les prévisions répondaient aux objectifs : 75 ans pour la durée de vie et 65 ans pour la corrosion.
Développement du logiciel SUMMA
SIMCO Technologies a mis au point un logiciel complet permettant de modéliser la durée de vie utile des structures maritimes existantes et des nouvelles constructions. Le contrat a été attribué grâce à une subvention du programme SBIR. Le projet de recherche SUMMA misait sur les solutions logicielles de SIMCO. La modélisation est efficace pour prédire l’état futur des structures de béton en fonction de la contamination ionique; ainsi, il est possible de concevoir des structures durables et d’entretenir les structures existantes à coûts réduits.
Cet outil d’ingénierie a été utilisé dans plusieurs projets des Forces navales des ÉtatsUnis et dans de nombreux projets visant des structures maritimes du secteur commercial. Il a également été utilisé par de nombreuses firmes d’ingénierie comme Moffatt & Nichol. Plusieurs organisations ont contribué au développement de ce logiciel, en nature ou par une aide financière additionnelle : l’Administration fédérale des autoroutes, Holcim, Lafarge, Grace, Degussa, Sika, Euclid, et MMFX. Signalons aussi le Bureau of Reclamation des ÉtatsUnis et le Corps de génie de l’Armée américaine qui contribuent à d’autres phases du projet, toujours en cours, ayant pour objet l’ajout de modules gel/dégel et de surveillance des fissures.
Quai 8, port de Wilmington
On prévoyait l’installation d’un nouveau système de grue sur le quai 8, mais des inspections visuelles ont révélé que les pieux en béton précontraint présentaient des fissures verticales, attribuables à la corrosion et peutêtre aussi à la formation de sel de Candlot et à une réaction silicoalcaline. Il fallait donc prendre des mesures pour s’assurer que la structure était assez solide pour supporter la charge additionnelle que représentait la nouvelle grue, et ce, pendant une période prolongée. On a donc fait appel à SIMCO Technologies pour évaluer l’état de détérioration des pieux et pour effectuer des simulations numériques en vue de prédire la durée de vie utile de la structure selon différents scénarios de réfection. Les résultats des analyses ont aidé le propriétaire à décider s’il fallait rebâtir ou remettre à neuf la structure.
À la lumière d’analyses pétrographiques détaillées et de simulations numériques, SIMCO a comparé les durées de vie utile prévues correspondant aux différentes méthodes de réfection envisageables. Les résultats de ces analyses exhaustives ont permis aux administrateurs portuaires de faire un choix éclairé entre les options évaluées et de mener à bien le renouvellement de la structure.
Terminal portuaire national de San Diego
SIMCO Technologies a été engagée pour réaliser une analyse prévisionnelle visant à mesurer les effets des différences d’épaisseur d’enrobage sur la durée de vie utile de certaines sections de rails de grue sur béton manufacturé du port de San Diego. De façon plus précise, le projet avait comme objectif premier d’évaluer la durabilité à long terme du mélange de béton formulé par Oldcastle Precast inc. pour la fabrication des éléments récemment ajoutés à l’infrastructure portuaire. On a également évalué les effets sur la durée de vie qu’aurait un produit non organique utilisé comme revêtement de surface. Enfin, d’autres analyses portaient sur la durabilité à long terme du mélange de béton sélectionné initialement par les autorités portuaires.
Par simulation numérique, SIMCO Technologies a calculé la durée de vie utile prévue des poutres en tenant compte de leur degré d’exposition au chlorure. De toutes les solutions proposées, c’est celles de SIMCO qui se sont avérées les plus économiques et durables.
Port de Los Angeles
L’inspection d’un poste d’amarrage du port international de Los Angeles a révélé la présence de fissures sur certains pieux. Ce quai, achevé en 1969, se compose de 1 318 pieux octogonaux en béton précontraint. Dans le cadre de ce projet, SIMCO Technologies avait pour mission de déterminer les causes de cette détérioration par fissuration des pieux et d’effectuer une analyse prévisionnelle de la durée de vie utile restante. Une analyse pétrographique a en outre permis à SIMCO de connaître en détail les processus de détérioration en cause et les caractéristiques physiques du béton.
Grâce à son expertise, SIMCO a constaté non seulement que les pieux visiblement fissurés étaient à un stade avancé de détérioration, mais aussi que certains pieux qui semblaient intacts présentaient en fait les signes d’un degré modéré de microfissuration. Des simulations numériques ont permis à SIMCO d’évaluer la durée de vie utile en fonction du degré d’exposition au chlorure et du coefficient de transport du béton. Les analyses pétrographiques ont aidé à déterminer la cause de la détérioration.
Les cales sèches de Pearl Harbor
Les services de SIMCO Technologies ont été retenus pour une évaluation du degré d’avancement de la contamination par les sulfates et le chlorure, et une analyse des processus de détérioration de quatre cales sèches de Pearl Harbor (Hawaï).
À l’aide d’analyses pétrographiques détaillées, de tests en laboratoire et de simulations numériques, SIMCO a calculé la durée de vie utile de la structure dans les conditions existantes, selon le degré d’exposition aux sulfates et au chlorure et le coefficient de transport du béton. SIMCO a proposé des stratégies pour prolonger d’une cinquantaine d’années la vie utile des cales sèches.
Durabilité de la jetée hybride modulaire (MHP) de granulat léger exposée à l’eau de mer
Concept révolutionnaire d’infrastructure d’amarrage de navires, la jetée hybride modulaire (MHP), est une jetée flottante à double plateforme dont les Forces navales américaines ont fait l’acquisition pour remplacer des installations d’amarrage vétustes et désuètes. Conçue pour se passer de réfection pendant 100 ans, la jetée, qui est dotée d’un système de soutien naval dernier cri, visait à garantir une disponibilité opérationnelle élevée des forces navales.
Ce client a fait appel à SIMCO pour effectuer des analyses prévisionnelles de la durabilité en vue d’évaluer la résistance à long terme en milieu marin du béton allégé à hautes performances composant la structure, pour étudier la possibilité d’utiliser un mélange de béton aggloméré allégé qui permettrait d’atteindre les 100 ans de durée de vie voulue dans un milieu particulièrement hostile, et pour calculer la durabilité à long terme des trois mélanges proposés.