Analyse et évaluation des barrages et centrales hydroélectriques présentant des problèmes de réaction alcaline des agrégats (RAA) (Practical Analysis and Assessment of AAR Affected Dams and Hydroelectric Plants) (en anglais seulement)

Résumé

Hatch a participé à de nombreux projets hydroélectriques dans le cadre desquels la réaction alcaline des agrégats (RAA) ou « alcali-réaction » constitue un problème pour le barrage ou la centrale. La RAA entraîne l’expansion du béton, provoquant ainsi la réduction du dégagement des vannes de prise d’eau et d’évacuateur de crue, la fissuration du béton, de fortes contraintes en compression et en cisaillement subies par les fondations, des contraintes imposées aux pièces intégrées à la turbine et des problèmes d’alignement entre la turbine et la génératrice. L’étude du phénomène a vu la mise au point d’un programme d’analyse par éléments finis (Grow 3D), qui permet d’étudier les effets de l’expansion du béton sur les structures en jeu. Bien que reposant sur des principes d’ingénierie relativement simples, ce programme s’est révélé un outil fiable pour prévoir le comportement structural des barrages et des centrales hydroélectriques. Les auteurs de l’article présentent certains résultats issus d’analyses menées dernièrement sur le barrage et la centrale de Mactaquac, situés au Nouveau-Brunswick (Canada). La loi qui traduit l’expansion du béton en fonction des contraintes a été modifiée récemment dans Grow 3D afin de mieux rendre compte du comportement de la prise d’eau de la centrale après rainurage des structures. La nouvelle loi a ensuite été utilisée dans le cadre d’une analyse générale par éléments finis de la centrale de Mactaquac, et les résultats ont été parfaitement en accord avec les mesures des déformations structurales et mécaniques induites par l’alcali-réaction. L’article traite aussi de l’étude, à l’aide de méthodes d’analyse peu complexes, de l’effet marqué qu’exerce l’expansion non uniforme du béton sur les éléments structuraux.