Conformément au Code de conception antigel des ouvrages hydrauliques, le béton F400 doit être utilisé pour les parties importantes des structures, fortement exposées au gel et difficiles à réparer dans les régions à grand froid (ce béton doit pouvoir résister à 400 cycles de gel-dégel). Selon cette spécification, le béton F400 doit être utilisé pour les dalles de parement et de pied situées au-dessus du niveau d'eau mort du barrage en enrochement du bassin supérieur de la centrale hydroélectrique de pompage-turbinage de Huanggou, ainsi que pour les zones de fluctuation du niveau d'eau à l'entrée et à la sortie du bassin supérieur et du bassin inférieur, et pour d'autres éléments. L'utilisation du béton F400 était jusqu'alors inédite dans le secteur hydroélectrique chinois. Afin de préparer le béton F400, l'équipe de construction a étudié de nombreuses manières les instituts de recherche nationaux et les fabricants d'adjuvants pour béton, a confié à des entreprises spécialisées la réalisation de recherches spécifiques, a préparé le béton F400 en ajoutant de la fumée de silice, un agent entraîneur d'air, un agent réducteur d'eau à haute efficacité et d'autres matériaux, et l'a appliqué à la construction de la centrale hydroélectrique de stockage par pompage de Huanggou.
De plus, dans les régions soumises à des températures extrêmement basses, si le béton en contact avec l'eau présente de légères fissures, l'eau s'infiltrera dans ces fissures en hiver. Avec les cycles répétés de gel et de dégel, le béton se détériorera progressivement. La dalle de parement en béton du barrage principal du réservoir supérieur de la centrale hydroélectrique de pompage-turbinage assure la rétention d'eau et empêche les infiltrations. En cas de nombreuses fissures, la sécurité du barrage sera gravement compromise. L'équipe de construction de la centrale hydroélectrique de pompage-turbinage de Huanggou a mis au point un béton résistant à la fissuration, grâce à l'ajout d'un agent d'expansion et de fibres de polypropylène lors du malaxage, ce qui réduit l'apparition de fissures et améliore encore la résistance au gel du béton de la dalle de parement.
Que se passe-t-il si des fissures apparaissent sur la face en béton du barrage ? L’équipe de construction a également mis en place une barrière antigel sur la surface du panneau, grâce à un revêtement protecteur en polyurée appliqué manuellement. Ce revêtement empêche le contact entre le béton et l’eau, ralentit la formation d’écailles dues au gel-dégel sur la dalle de parement et protège le béton contre l’érosion causée par d’autres substances nocives présentes dans l’eau. Il offre des propriétés d’imperméabilité, de protection contre le vieillissement et de résistance au gel-dégel.
La dalle de parement d'un barrage en enrochement à parement bétonné n'est pas coulée en une seule fois, mais construite par sections. Il en résulte un joint structurel entre chaque section. Le traitement anti-infiltration classique consiste à recouvrir le joint d'une plaque de caoutchouc et à la fixer à l'aide de boulons d'expansion. En hiver, dans les régions au froid intense, la zone du réservoir est soumise à un givrage plus épais, et la partie exposée du boulon d'expansion gèle avec la couche de glace, provoquant des dommages par arrachement de glace. La centrale hydroélectrique de pompage-turbinage de Huanggou adopte une structure innovante à revêtement compressible, qui résout le problème des joints structurels endommagés par l'arrachement de glace. Le 20 décembre 2021, la première tranche de la centrale de Huanggou a été mise en service pour la production d'électricité. Une période d'exploitation hivernale a démontré que ce type de structure permet de prévenir les dommages aux joints structurels des panneaux causés par l'arrachement de glace ou l'extrusion due au gel.
Afin de terminer la construction du projet au plus vite, l'équipe a tenté de réaliser les travaux en hiver. Bien que les travaux extérieurs soient quasiment impossibles en hiver, la centrale hydroélectrique souterraine, le tunnel d'adduction d'eau et les autres bâtiments de la centrale de pompage-turbinage sont profondément enfouis et permettent la construction. Mais comment couler du béton en hiver ? L'équipe a installé des portes isolantes sur toutes les ouvertures reliant les cavernes souterraines à l'extérieur, ainsi que des ventilateurs à air chaud de 35 kW à l'intérieur de ces portes. Le système de malaxage du béton a été entièrement fermé et un système de chauffage a été installé à l'intérieur. Avant le malaxage, le système a été nettoyé à l'eau chaude. Les quantités de granulats grossiers et fins ont été calculées en fonction du volume de terrassement nécessaire pour le coulage hivernal et stockées dans le tunnel avant l'hiver. Les granulats ont également été chauffés avant le malaxage et des housses en coton ont été placées sur tous les camions-bétonnières afin de maintenir la température du béton pendant le transport. Après la prise initiale du béton, sa surface a été recouverte d'une couverture isolante thermique et, si nécessaire, d'une couverture chauffante. De cette manière, l'équipe de construction a minimisé l'impact du froid sur le chantier.
Date de publication : 4 janvier 2023
