Entretien et réparation des silos en béton

Agdex :	732
Date de publication :	12/96
Commande no.	96-196
Dernière révision :	12/96
Situation :
Rédacteur :	H.E. Bellman - Argue & Associates/Guelph

Table des matières

1. Introduction
2. Procédure d'entretien et de réparation
3. Enduits pour silo
4. Recommandations relatives à l'application d'enduits

Introduction

Comme toute machinerie, les constructions rurales nécessitent un entretien régulier; les silos-tours en béton n'échappent pas à cette exigence. Malheureusement, la plupart des agriculteurs considèrent qu'un silo en béton est à peu près indestructible et n'accordent donc aucune importance à l'entretien régulier. Une telle attitude peut déboucher sur des problèmes sérieux, incluant des bris structuraux.

Procédure d'entretien et de réparation

Tous les propriétaires de silos-tours en béton devraient établir un calendrier d'entretien et de réparation approprié afin d'en assurer la plus longue durée possible. Ceci implique : a) l'inspection, b) le nettoyage complet, c) les réparations, et d) l'application d'un enduit intérieur adéquat.

Inspection

La section de la paroi du bas d'un silo (les premiers 10 à 15 pi) devrait être examinée attentivement, tant à l'intérieur qu'à l'extérieur et ce, à chaque année (ou lorsque le silo est vide). Il est très important d'utiliser un bon éclairage portatif pour effectuer cet examen afin de voir clairement l'état réel de la paroi. Des outils de base tels qu'un tournevis, un marteau et un ciseau à froid, constituent des outils efficaces pour évaluer le mur.

Figure 1. Il est important d'examiner régulièrement l'état de la paroi intérieure. Le degré des dommages causés par l'acidité de l'ensilage peut être déterminé avec un ciseau à froid.

Toute désagrégation de la surface intérieure du silo et/ou toute rugosité due à l'exposition des agrégats du béton indiquent que des travaux doivent être faits immédiatement. Même si la paroi intérieure a initialement été protégée par un revêtement, il ne faut pas oublier que le revêtement se détériore avec le temps et qu'on doit donc le rempacer périodiquement.

Dans le cas des silos en membrures de béton préformées, une attention particulière devrait être apportée à la partie inférieure des membrures reposant sur le mur de fondation. Elles sont souvent durement érodées, et parfois détruites complètement sur les quelque 6 pouces du bas.

Figure 2. L'acidité de l'ensilage cause souvent les plus grands dommages à la partie inférieure des parois de silos en membrures de béton, au point de contact avec la fondation.

L'inspection devrait aussi porter sur les cadres de portes. Dans le cas où les fuites de liquide ont été abondantes, la détérioration par l'acide peut être importante, particulièrement dans la partie inférieure du silo.

Figure 3. Les cadres de portes, particulièrement dans la partie inférieure du silo, sont aussi sévèrement attaqués par l'acide et requièrent souvent des réparations ou un remplacement pour prévenir l'infiltration d'air.

Nettoyage

Dans le cas où des travaux doivent être faits sur les parois, la surface intérieure doit d'abord être bien nettoyée. Il est essentiel que la surface soit propre pour assurer l'adhésion de l'enduit ou du matériau de réparation. Cela implique qu'il faut enlever tout ensilage et tout béton désagrégé jusqu'à ce que la surface soit propre et solide. Pour ce faire, on peut avoir recours à un sablage, ou à un lavage à haute pression (3 000 psi ou plus); l'utilisation de l'eau peut être plus efficace dans certains cas difficiles.

Figure 4. Les parois du silo doivent être complètement nettoyées de tout dépôt jusqu'au béton solide, avant qu'on y applique un enduit.

Réparations

Toute réparation à la structure devrait être faite avant l'application d'un enduit intérieur.

i) Silos en membrures : Toutes les membrures qui sont sérieusement détériorées devraient être remplacées ou le mur du silo devrait être supporté au moyen d'un anneau de béton armé, coulé sur place, à l'extérieur du silo et reposant sur les fondations. Dans ce dernier cas, les membrures les plus affectées devraient être enlevées pour permettre la mise en place du béton sous les membrures supérieures, assurant de ce fait le support vertical nécessaire. De tels travaux devraient être faits par un entrepreneur d'expérience en la matière (il ne s'agit pas d'un projet de bricolage).

Figure 5. Lorsque les réparations impliquent l'implantation d'un anneau de béton, on doit remplacer les membrures les plus détériorées et placer le béton sous les membrures supérieures, afin que la charge verticale du mur repose sur les fondations.

Au même moment, les frettes du silo devraient être resserrées afin de renforcer et de stabiliser la structure. Le relâchement des frettes rend le silo plus vulnérable aux dommages éventuels par des vents violents. La détérioration des joints de membrures contribue également à rendre les frettes plus lâches.

Les silos en membrures devraient être construits sur des murs de fondation qui dépassent le niveau du sol et ce, tout autour du silo. Lorsque les membrures du bas sont situées sous le niveau du sol, toute infiltration à travers la paroi sera retenue par le sol environnant, maintenant ainsi continuellement les membrures dans un liquide relativement acide. Cela aura pour effet d'accélérer la détérioration de la paroi. Dans le cas où les membrures sont situées sous la surface du sol, un tuyau de drainage relié une sortie adéquate vers un bassin de rétention devrait être placé autour du silo à la partie inférieure du mur, et la tranchée devrait être remplie de pierre concassée.

Figure 6. Les parois en membrures de béton construites sous la surface du sol devraient être protégées par l'installation d'un tuyau de drainage relié à une sortie adéquate.

ii) Silos coulés sur place : Les silos de béton qui ont été sérieusement affectés par l'acide de l'ensilage devraient être renforcés par l'ajout de frettes dans la partie inférieure.

Figure 7. Les parois d'un silo de béton coulé sur place peuvent être renforcées par l'ajout de frettes.

iii) Tous les silos de béton : Les cadres de portes endommagés devraient être réparés ou remplacés de sorte que l'air ne puisse pas s'infiltrer par les portes. Le système de drainage intérieur requiert souvent des améliorations. Il est suggéré d'installer un tuyau de drainage de 4 pouces de diamètre sur le pourtour, à l'intérieur de la paroi du silo, de recouvrir ce tuyau de 6 à 8 pouces de pierre concassée et de diriger le drain vers une sortie adéquate à l'extérieur. REMARQUE : Les liquides provenant du silo ne devrait pas être dirigé vers des émissaires tels que fossés, cours d'eau, système de drainage souterrain, etc. Afin de réduire le volume du réservoir requis pour recevoir ce liquide, il est important de bien drainer les eaux de surface près de la base du silo.

Figure 8. Une méthode permettant d'évacuer les liquides d'ensilage consiste à installer un tuyau de drainage de 4 pouces à l'intérieur du silo près de la paroi et de recouvrir ce drain avec de la pierre concassée.

Enduit protecteur

Il existe plusieurs genres d'enduits sur le marché; seuls quelques-uns peuvent être utilisés à l'intérieur des silos. On trouve deux genres d'enduits : a) ceux qui sont appliqués à la surface du béton et qui constituent une barrière à la pénétration de l'acide, et b) ceux qui pénètrent la surface du béton (remplissant les vides avec un matériau résistant aux acides) et qui préviennent la pénétration des liquides d'ensilage.

Peu importe le genre choisi, tous les enduits devraient être :

1. hautement résistants aux acides d'ensilage (surtout les acides lactiques et acétiques),
2. compatibles avec la chaîne alimentaire (non toxiques pour les animaux ou les humains);
3. appropriés à l'usage sur les silos de ferme d'après des critères tels que le degré de tolérance à l'humidité, la température de séchage, la durée du séchage, la méthode d'application et la production possible de vapeurs toxiques.

Enduits pour silo

On peut diviser les enduits pour silos en deux groupes : les ciments et les liquides.

1. Les enduits à base de ciment - Ces enduits sont constitués d'un mélange de sable et d'un agent liant. Ils ont une consistance semblable à celle du mortier et ils sont très épais. Le plus simple des enduits à base de ciment est constitué d'un mélange de sable et de ciment Portland. En raison de la présence du ciment Portland comme agent liant, ce genre d'enduit est vulnérable à l'acide d'ensilage. S'il est appliqué sur la paroi du silo, il devrait être considéré comme revêtement sacrificiel protecteur et remplacé à intervalles réguliers ou protégé par un enduit additionnel résistant à l'acide (habituellement un enduit liquide).
   
   Afin de prévenir la détérioration par l'acide d'ensilage, plusieurs fabricants d'enduits ont mis au point leur propre enduit à base de ciment (propriété exclusive). Dans ces cas, la résistance à l'acide est attribuable à l'utilisation d'adjuvants (souvent des acryliques) ou d'agents liants autres que le ciment Portland (époxy, résine de polyester, etc.)
   
   Les enduits à base de ciment peuvent être appliqués à la main, avec une truelle, ou projetés par air comprimé. Le terme « gunite » est souvent utilisé pour décrire un mélange sable-ciment Portland qui est pulvérisé au moyen d'un pistolet.
   
   

   

   Figure 9. Les enduits à base de ciment (aussi appelés « gunite ») peuvent être appliqués à la paroi du silo au moyen d'un pistolet.
   
   

2. Les enduits liquides - Ces enduits ont une consistance semblable à l'eau ou à un sirop clair et sont donc très fluides. Un de ces enduits liquides, lorsque séché, forme un film à la surface du béton et constitue une barrière résistante aux acides. Un autre genre d'enduit pénètre la surface du béton pour soit remplir les vides avec un matériau résistant aux acides (prévenant ainsi la pénétration par des acides), soit réagir chimiquement avec la chaux libre du ciment Portland pour former un liant résistant aux acides.
   
   Les enduits liquides peuvent être appliqués de différentes façons : à la main, au rouleau, au pinceau, etc. ou mécaniquement avec un pistolet adapté à la nature du matériau.

Recommandations relatives à l'application d'enduits

L'expérience et les essais contrôlés justifient les recommandations suivantes.

1. Peu importe le genre d'enduit utilisé, il est essentiel que la paroi soit propre. Dans le cas où l'enduit s'est détérioré, les tests ont montré que cette détérioration n'était pas imputable à l'enduit même, mais plutôt au fait qu'un nettoyage inadéquat avait empêché l'enduit d'adhérer fermement aux parois du silo.

2. Il faut choisir le genre d'enduit qui convient. Après le nettoyage, l'état de la paroi devrait dicter le genre d'enduit à utiliser. Les recherches ont montré qu'il est pratiquement impossible d'appliquer un enduit liquide (celui qui forme un film sur la paroi) à une surface rugueuse et d'obtenir un film exempt de perforations . Toute perforation permettra à l'acide d'ensilage d'agir sur le béton, annulant ainsi l'efficacité de l'enduit.

   
   
   Figure 10. Le genre d'enduit à utiliser dépendra de l'état de la paroi, une fois nettoyée.
   
   Si la paroi est lisse (par exemple, un mur neuf ou peu utilisé) un enduit liquide peut être utilisé. Toutefois, si la paroi est rugueuse (i.e. si elle a été attaquée par les acides d'ensilage), on devrait envisager la possibilité d'utiliser un enduit à base de ciment ou de mortier pour lui redonner sa texture lisse originale. Si un enduit en propriété exclusive est utilisé (contenant un mélange résistant aux acides), il n'y a rien d'autre à ajouter. Par contre, les mortiers contenant uniquement du sable et du ciment devraient eux aussi être protégés par l'ajout d'un enduit liquide.
   
   
3. Les enduits à base de ciment qui sont appliqués au pistolet, ont tendance à produire une surface rugueuse. Étant donné qu'une surface relativement lisse est désirable (friction réduite, meilleure capacité d'auto-nettoyage, etc.), l'enduit devrait être lissé ensuite avec une truelle. REMARQUE : on doit retoucher la surface du gunite au moment approprié de la phase du durcissement, sinon il adhérera à la truelle, engendrant la formation de trous et de fissures

   
   
   Figure 11. Les enduits à base de ciment appliqués avec un pistolet devraient être polis avec une truelle pour que leur surface devienne lisse.
   

4. Les conditions de séchage sont vraiment importantes, et elles varient selon le genre d'enduit. Par exemple, les enduits à base de ciment requièrent le maintien de conditions humides pour qu'aucune fissure ne se forme pendant le durcissement.
   
   S'il se forme des fissures, les acides d'ensilage pénétreront le revêtement pour attaquer le béton sous-jacent et réduiront la force d'adhésion de l'enduit à la paroi.
   
   
   
   Figure 12. Les conditions de séchage sont importantes pour la plupart des enduits. Toute fissure permettrait aux acides d'ensilage d'atteindre le béton sous-jacent, annulant ainsi la protection offerte par l'enduit.
   
   

5. Pour appliquer un enduit liquide, particulièrement sur un mur rugueux, il est préférable d'utiliser un pistolet à pulvérisation. Si l'application est faite au rouleau, on devrait utiliser un pinceau rigide immédiatement après pour s'assurer que le liquide pénêtre bien dans toutes les fissures et dépressions, et qu'il constitue un film aussi étanche que possible.

6. Peu importe le genre d'enduit utilisé, il demeure extrêmement important de suivre les recommandations du fabricant ou du distributeur.

Pour plus de renseignements :
Sans frais : 1 877 424-1300
Local : 519 826-4047
Courriel : ag.info.omafra@ontario.ca