Concrete Deck Waterproofing Efficiency of the Confederation Bridge after 25 Years in Service
Marc Proteau, Amélie Griggio, Donald McGinn

ABSTRACT

Road structures such as bridges and viaducts with a concrete deck must be protected from the aggressions of water often loaded with chloride ions due to the use of de-icing salts in winter maintenance. The lifespan of the waterproofing systems and the wearing courses covering them is usually 20 to 25 years compared to the design periods most often of a hundred years for this type of structure. These protection interventions are therefore very important to ensure the life of the structure without resorting to heavy and costly repairs. The high-performance concrete deck of the Confederation Bridge, linking the provinces of New Brunswick and Prince Edward Island, received at the end of its construction in 1997, the application of a multilayer waterproofing system by fully mechanized applications at high speeds. This waterproofing-wearing course system practiced by the Vinci group for more than 35 years, has been evaluated by the National Research Council Canada (NRCC), by the British Board of Agreement (BBA) and has the various French accreditations.

This article reviews the original construction stages as well as the periodic maintenance interventions to date, presents the results of performance monitoring tests of the waterproofing layers with measurements of the vertical gradients in chloride and sodium ion concentrations, measurements of watertightness under high pressures as well as the levels of oxidation of the different layers.

Finally, the description of the validation trial for the renewal works of the wearing course scheduled for 2025 is summarized as well as the predictions of the complete life of the waterproofing system.

RÉSUMÉ

Les ouvrages d’arts routiers tels que les ponts et viaducs avec un tablier en béton, doivent être protégés des agressions de l’eau souvent chargées en ions chlorures dus à l’utilisation des sels de déverglaçages en viabilité hivernale. La durée de vie des systèmes d’étanchéité et des couches de roulement les recouvrant sont ordinairement de 20 à 25 ans comparativement à des périodes de conception le plus souvent d’une centaine d’années pour ce type de structures. Ces interventions de protections sont ainsi très importantes pour assurer la durée de vie de l’ouvrage sans recours à des réparations lourdes et couteuses. Le tablier de béton Haute performance du Pont de la Confédération, reliant les provinces du Nouveau-Brunswick et l’ile-du-Prince Édouard, a reçu à la fin de sa construction en 1997, l’application d’un système d’étanchéité multicouches par applications entièrement mécanisées à grandes cadences. Ce système d’étanchéité-couche de roulement pratiqué par le groupe Vinci depuis plus de 35 ans, a été évalué par le Conseil National de Recherches Canada CNRC, par le British Board of Agreement BBA et possède les différentes accréditations Françaises.

Le présent article fait le retour sur les étapes de construction originales ainsi que les interventions de maintenances périodiques à ce jour, présentent les résultats d’essais de suivi de performances des couches d’étanchéité avec des mesures des gradients verticaux en concentrations d’ions Chlorures et Sodiums, des mesures d’étanchéités à l’eau sous fortes pressions ainsi que les niveaux d’oxydations des différentes couches.

En fin, la description de la planche de validation pour les travaux de renouvellement de la couche de roulement prévue en 2025 est résumée ainsi que les prédictions de durée de vie complète du système d’étanchéité.