Les hausses de température pourraient accélérer la détérioration des ponts en acier

Un climat en mutation pèse lourdement sur les infrastructures vieillissantes, qui risqueraient de s’effondrer si les gouvernements n’accordent pas plus d’attention à leur maintenance.

Le volume de certains matériaux change en fonction des variations de température : l’acier, par exemple, va se dilater par temps chaud, et se contracter par temps froid. Si ces modifications de volume sont généralement prises en compte lors de la conception d’un pont, les phénomènes météorologiques extrêmesquise généralisent, mettent à l’épreuve tant les infrastructures existantes, que leurs matériaux.

Une récente analyse de la Colorado State University suggère l’importance de repenser la stratégie de maintenance du réseau de transport, notamment en révisant l’ordre de priorité des travaux de réfection des ponts. Car même si les changements climatiques s’accélèrent, et avec eux l’urgence d’entretenir et de renforcer les vieilles constructions, le budget pour financer les travaux reste limité.

Un choc thermique

L’équipe de chercheurs a axé son analyse sur environ 80 000 ponts américains soutenus par des poutres en acier, un design de pont courant aux États-Unis. Le problème de ces ponts est que leurs joints de dilatation s’encrassent trop facilement et nécessitent donc un entretien régulier. Le joint de dilatation est un dispositif permettant d’assurer la bonne dilatation du pont sans subir de dégradation suite aux variations de température, au passage régulier du trafic et des effets propres à ses matériaux. Or, lorsque les joints de dilatation se bouchent, ils empêchent le pont de se dilater normalement.

Un autre problème à envisager, selon les chercheurs, est que les températures moyennes plus élevées dans le futur, et non prises en compte lors de la construction des ponts, pourraient entraîner un choc thermique imprévu. Ce stress pourrait alors provoquer des fissures et une dégradation exacerbée tant par les effets du trafic que la restriction de dilatation.

Pour leur étude, les chercheurs ont examiné quatre scénarios saisonniers de construction de ponts. Ils ont ainsi sélectionné des ponts bâtis à divers moments de l’année (et donc diverses températures), puis ont examiné les températures moyennes projetées pour les années 2040, 2060, 2080 et 2100 (selon le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat).

1 pont sur 4 en danger d’ici 2040

Les résultats ont indiqué que les ponts situés dans le nord des États-Unis sont les plus vulnérables aux variations de température. Si les températures extrêmes actuelles ne risquent pas de causer de problèmes sévères, elles se rapprochent de plus en plus de niveaux qui pourraient entraîner des dégâts importants.

Les experts prévoient l’effondrement d’un pont sur quatre d’ici 2040. Un taux qui passe à 28 % des ponts en 2060, et un peu moins de 50 % en 2080, si aucune mesure n’est prise d’ici là.

« Une maintenance efficace et surtout régulière pour maintenir les joints de dilatation fonctionnels est essentielle pour éviter les problèmes thermiques indésirables potentiels« , a déclaré l’un des auteurs de l’étude. « En tant qu’ingénieurs, nous devons commencer à regarder au-delà de ce que nous avons appris sur la manière d’analyser les systèmes [de construction de ponts]« , conclut-il.

Si l’analyse se limite aux États-Unis, l’intégrité structurelle des ponts en acier est remise en cause partout dans le monde. L’échec de la bonne maintenance des ponts a été tragiquement démontré le 14 août 2018, lorsqu’un pont italien bâti en 1960 s’est brutalement écroulé dans la ville de Gênes. Le bilan de la catastrophe : 43 morts et 16 blessés.