Les ponts changent de forme, c'est pourquoi ils sont généralement construits avec des joints de dilatation. A la TU Vienne, une technologie a été développée qui permet de s'affranchir de ces articulations, économisant ainsi du temps et de l'argent.

On le sent tout de suite quand on passe rapidement sur un pont :le joint de dilatation sur lequel on gronde au début et à la fin du pont. Ces joints sont nécessaires car le pont se dilate et se resserre en fonction de la température, pourtant, ils sont également coûteux et nécessitent un entretien élevé. Cependant, un type de pont a maintenant été développé à la TU Wien qui permet de renoncer à ces joints de dilatation. La technologie a été brevetée et utilisée pour la première fois par ASFiNAG lors de la construction du pont à culée intégrale sur l'autoroute A5 Nord. Le pont sans joints de dilatation a maintenant survécu à son premier hiver, avec des résultats de mesure démontrant que la nouvelle technologie fonctionne parfaitement.

La menace des dégâts hivernaux

"Le pontage de petites distances avec des ponts intégrés est une solution populaire - ce sont des conceptions monolithiques sans pièces séparées qui pourraient se frotter les unes contre les autres, " explique le professeur Johann Kollegger de l'Institut d'ingénierie structurelle de la TU Wien. Cela n'est généralement pas possible avec des ponts plus longs, car le béton peut se dilater ou se contracter en fonction de la température. Kollegger explique qu'un pont de 100 mètres de long peut différer de plusieurs centimètres entre l'été et l'hiver; une différence bien trop grande. Surtout en hiver, quand les contrats concrets, de graves dommages peuvent survenir sur la chaussée asphaltée. Ce risque est moindre en été, car le matériau devient plus souple à des températures plus élevées.

Le problème peut être résolu en utilisant des joints de dilatation, le pont étant alors constitué de plusieurs parties qui peuvent dans une certaine mesure se déplacer librement les unes contre les autres. Cependant, ces joints de dilatation sont également un point faible typique des constructions de ponts modernes. Ils ont besoin d'un entretien constant, doivent parfois être remplacés et représentent environ 20 % des coûts d'entretien des ponts. "Et cela ne tient pas compte des pertes économiques causées par les détournements, embouteillages et autres perturbations, " ajoute Kollegger.

Comme des perles sur un cordon élastique

Pour les raisons ci-dessus, TU Wien a développé une alternative. Au lieu d'absorber les déformations en début et en fin de pont, ces déformations sont réparties sur une plus grande surface. Au total, 20 à 30 éléments en béton sont disposés les uns après les autres et connectés à l'aide de câbles fabriqués à partir d'un matériau spécial en fibre de verre. La structure ressemble à une chaîne de perles enfilée sur un cordon élastique :si vous tirez sur le cordon, la distance entre toutes les billes augmente uniformément et dans la même mesure. Si le pont se contracte en hiver, cela ne laisse que de minuscules espaces entre les éléments en béton adjacents - de l'ordre du millimètre - qui ne présentent aucun risque pour la chaussée en asphalte.

La structure de transition de chaussée sans joint a été brevetée par TU Wien avec le soutien de son département "Research and Transfer Support". Dr Bernhard Eichwalder, qui a été chercheur dans l'équipe de Johann Kollegger pendant plusieurs années et a reçu le FSV (Association autrichienne de recherche pour les routes, Railways and Transport) pour sa thèse en 2017, a également été fortement impliqué dans le développement de la solution.

Développer un mélange d'asphalte approprié pour recouvrir les éléments en béton était également crucial, car il doit être suffisamment souple pour résister aux petits mouvements millimétriques sans se fissurer. L'équipe dirigée par le professeur Ronald Blab de l'Institute of Transportation de la TU Wien a été chargée de cette tâche.

Projet pilote en Basse-Autriche

ASFiNAG, exploitant d'autoroute autrichienne, a été impliquée dans le projet dès le départ et a donc également pu mettre en œuvre ces nouvelles découvertes, notamment dans la construction du pont à culée intégrale de 112 mètres de long dans le cadre de l'autoroute A5 Nord entre Schrick et Poysbrunn dans le nord de la Basse-Autriche.

Comme il s'agissait d'un premier projet pilote, la décision a été prise d'installer un programme de surveillance complet, ce qui signifie qu'une expérience précieuse pourrait être acquise. Maintenant que la période la plus froide de l'année est terminée et que les données ont été analysées, une conclusion positive peut être tirée :"Nos calculs théoriques concernant la répartition des déformations à travers les éléments en béton individuels ont été confirmés par les mesures, " rapporte le Dr Michael Kleiser, expert en construction de ponts à l'ASFiNAG. En conséquence, rien n'empêche désormais cette nouvelle technologie d'être utilisée dans d'autres constructions de ponts. L'équipe espère que la nouvelle méthode sera bientôt mise en œuvre non seulement en Autriche, mais aussi dans d'autres états.