La formulationdes bétons

3 638 vues

Publié le

La formulationdes bétons

Publié dans : Ingénierie
0 commentaire
6 j’aime
Statistiques
Remarques
  • Soyez le premier à commenter

Aucun téléchargement
Vues
Nombre de vues
3 638
Sur SlideShare
0
Issues des intégrations
0
Intégrations
120
Actions
Partages
0
Téléchargements
384
Commentaires
0
J’aime
6
Intégrations 0
Aucune incorporation

Aucune remarque pour cette diapositive

La formulationdes bétons

  1. 1. Ministère de l'Écologie, de l'Énergie, du Développement durable et de la Mer en charge des Technologies vertes et des Négociations sur le climat WWW.developpement-durable.gouv.fr La formulation des bétons Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Toulouse CETE du Sud-Ouest Sandrine MARNAC et Marc DUMON
  2. 2. La formulation des bétons : * dépend au préalable des hypothèses de départ * et doit être vérifiée par des épreuves pratiques (épreuves de convenance de fabrication et de mise en œuvre) Généralités
  3. 3. Les hypothèses de départ Ces dernières sont généralement fixées dans les pièces écrites des marchés ; on distingue généralement : – les spécifications qui dépendent de la structure (BA ou BP) – – les prescriptions vis à vis des caractéristiques du béton frais – – les spécifications relatives au béton durci
  4. 4. Le béton est un matériau qui résulte du mélange de plusieurs composants Le choix et le dosage des différents matériaux ont une influence directe sur les principales propriétés du béton ainsi que sur son coût de fabrication Les hypothèses de départ
  5. 5. Le ciment Mélange cuit à 1450°, de 80% de calcaire et 20% d ’argile, ce qui nous donne le clinker selon le processus suivant : 1. extraction, concassage, préparation et mélange des matières premières pour obtenir le « cru » 2. cuisson du cru et formation du clinker dans le four 3. refroidissement rapide et stockage du clinker 4. broyage et mélange du clinker avec régulateur de prise (gypse) et additions éventuelles 5. stockage Le s t ype s d e c im e nt s : CEMI CEMII A o u B CEMIII A, Bo u C CEMIVA o u B CEMVA o u B
  6. 6. Influence du dosage en ciment sur les résistances mécaniques du béton 0 10 20 30 40 50 250 Kg 300 Kg 350 Kg 400 Kg 450 Kg Dosage en ciment RC28JoursenMPa RC 28 J.
  7. 7. Les additions Les additions peuvent être prises en compte dans la composition du béton pour le respect de la teneur en ciment et du rapport eau/ciment, dans la mesure où leur aptitude à l'emploi est établie
  8. 8. Détermination du dosage en eau Il est déterminé par : - le dosage en ciment (rapport E/C) - les classes d’exposition - la consistance du béton frais
  9. 9. Influence du dosage en eau sur les résistances mécaniques du béton 0 20 40 60 RC 28 J en MPa 150 litres 175 litres 200 litres 200 litres 250 litres Dosage en eau RC 28 J.
  10. 10. Un béton de qualité doit présenter une bonne ouvrabilité et doit garantir l’obtention d’un ouvrage résistant et durable => il est nécessaire de réaliser une étude de formulation Les hypothèses de départ
  11. 11. La méthode de formulation théorique consiste à déterminer les pourcentages des divers constituants entrant dans 1 m3 le béton : * le ciment (le plus important) * les granulats (sable et gravillons) * l’eau * les adjuvants * les additions (éventuellement) L'étude de formulation
  12. 12. Détermination du dosage des granulats Il est défini par : - la qualité des granulats - la granulométrie des différentes fractions
  13. 13. Détermination du diamètre du plus gros granulat Il est fonction : - de la conception de l’ouvrage (forme, dimensions) - du ferraillage (densité, diamètre des armatures, espace entre ces dernières) - de la qualité du béton que l’on souhaite
  14. 14. Détermination du dosage en ciment Il est défini, en général par : - les classes d ’exposition - les prescriptions du CCTP du chantier
  15. 15. Détermination de la formule théorique Les différents composants ayant au préalable été sélectionnés, il suffit de les ajouter pour obtenir la formule théorique : V (C) + V (G) + V (A) + V (E) = 1 m3 théorique Il convient alors de vérifier par des études pratiques (convenances) si cette formulation permet de satisfaire les objectifs fixés initialement: * 1m3 théorique = 1m3 réel * consistance visée = consistance réelle * résistances mécaniques obtenues conformes aux valeurs imposées
  16. 16. Définir la formule théorique Pour cela, le formulateur devra : Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton Connaître le niveau de résistance mécanique exigé Connaître les conditions de mise en œuvre du béton
  17. 17. Définir la formule théorique adaptée à la partie d'ouvrage par rapport aux exigences contractuelles Le choix de la classe d’exposition dépend des dispositions en vigueur là où le béton est utilisé La classification des expositions proposée n’exclut pas la prise en compte des conditions particulières existantes là où le béton est utilisé Un même béton peut être soumis à plusieurs types d’agression. Dans ce cas, il devra respecter toutes les exigences prévues pour chaque classe d’exposition.
  18. 18. Définir la formule théorique adaptée à la partie d'ouvrage par rapport aux exigences contractuelles Pour cela, le formulateur devra : Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton Connaître le niveau de résistance mécanique exigé Connaître les conditions de mise en œuvre du béton
  19. 19. Définir la formule théorique adaptée à la partie d'ouvrage par rapport aux exigences contractuelles La norme NF EN 206-1fixe dans une annexe informative les valeurs limites spécifiées applicables à la composition du béton L’annexe nationale complète ces dispositions par des valeurs limites applicables en France et rend celles-ci normatives dans deux tableaux NA F1 et NA F2
  20. 20. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton La norme NF EN 206-1définit six classes d’exposition : XO Aucun risque de corrosion ni d’attaque XC Corrosion induite par carbonatation XD Corrosion induite par les chlorures, ayant une origine autre que marine XS Corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de mer XF Attaque gel/dégel avec ou sans sels de déverglaçage XA Attaques chimiques
  21. 21. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton Béton à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est très faible. Pour le béton armé ou avec des pièces métal- liques noyées : Très sec Béton non armé et sans pièces métalliques noyées : Toutes les expositions sauf en cas de gel/dégel, d’abrasion et d’attaques chimiques. X0 Exemples informatifsDescription de l’environnement Désignation de la classe Béton à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est très faible. Pour le béton armé ou avec des pièces métal- liques noyées : Très sec Béton non armé et sans pièces métalliques noyées : Toutes les expositions sauf en cas de gel/dégel, d’abrasion et d’attaques chimiques. X0 Exemples informatifsDescription de l’environnement Désignation de la classe X0 Aucun risque de corrosion ou d’attaque
  22. 22. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XC Corrosion induite par carbonatation Lorsque le béton contenant des armatures ou des pièces métalliques noyées est exposé à l’air et à l’humidité, quatre sous classes d’exposition sont prévues. L’humidité est celle du béton recouvrant les armatures ou les pièces métalliques noyées.
  23. 23. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XC Corrosion induite par carbonatation Surfaces soumises au contact de l’eau, mais n’entrant pas dans la classe d’exposition XC2. Alternance d’humidité et de séchage XC4 Béton à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est moyen ou élevé. Béton extérieur abrité de la pluie. Humidité modérée XC3 Surfaces de béton soumises au contact à long terme de l’eau Un grand nombre de fondations. Humide, rarement sec XC2 Béton à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est faible. Béton submergé en permanence dans de l’eau. Sec ou humide en permanence XC1 Surfaces soumises au contact de l’eau, mais n’entrant pas dans la classe d’exposition XC2. Alternance d’humidité et de séchage XC4 Béton à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est moyen ou élevé. Béton extérieur abrité de la pluie. Humidité modérée XC3 Surfaces de béton soumises au contact à long terme de l’eau Un grand nombre de fondations. Humide, rarement sec XC2 Béton à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est faible. Béton submergé en permanence dans de l’eau. Sec ou humide en permanence XC1
  24. 24. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XO et XC Valeurs limites applicables en France tableau NA F1 XO et XC Valeurs limites applicables en Europe tableau F1
  25. 25. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XD Corrosion induite par les chlorures, ayant une origine autre que marine Lorsque le béton contenant des armatures ou des pièces métalliques noyées est soumis au contact d’une eau ayant une origine autre que marine, contenant des chlorures, y compris des sels de déverglaçage, trois classes d’exposition sont prévues. Note : Les conditions d’humidité sont les mêmes que celles définies pour XC
  26. 26. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XD Corrosion induite par les chlorures, ayant une origine autre que marine Eléments de ponts exposés à des projections contenant des chlorures. Chaussées. Dalles de parc de stationnement de véhicules. Alternance d’humidité et de séchage XD3 Piscines. Béton exposé à des eaux industrielles contenant des chlorures. Humide, rarement sec XD2 Surfaces de bétons exposées à des chlorures transportés par voie aérienne. Humidité modéréeXD1 Eléments de ponts exposés à des projections contenant des chlorures. Chaussées. Dalles de parc de stationnement de véhicules. Alternance d’humidité et de séchage XD3 Piscines. Béton exposé à des eaux industrielles contenant des chlorures. Humide, rarement sec XD2 Surfaces de bétons exposées à des chlorures transportés par voie aérienne. Humidité modéréeXD1
  27. 27. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XS Corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de mer Lorsque le béton contenant une armature ou des pièces métalliques noyées est soumis au contact des chlorures présents dans l’eau de mer ou à l’action de l’air véhiculant du sel marin, trois classes d’exposition sont prévues
  28. 28. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton Eléments de structures marinesZones de marnage, zones soumises à des projections ou à des embruns. XS3 Eléments de structures marinesImmergé en permanenceXS2 Structures sur ou à proximité d’une côte Exposé à l’air véhiculant du sel marin, mais pas en contact direct avec l’eau de mer XS1 Lorsque le béton contenant une armature ou des pièces métalliques noyées est soumis au contact des chlorures présents dans l’eau de mer ou à l’action de l’air véhiculant du sel marin, trois classes d’exposition sont prévues : Eléments de structures marinesZones de marnage, zones soumises à des projections ou à des embruns. XS3 Eléments de structures marinesImmergé en permanenceXS2 Structures sur ou à proximité d’une côte Exposé à l’air véhiculant du sel marin, mais pas en contact direct avec l’eau de mer XS1 Lorsque le béton contenant une armature ou des pièces métalliques noyées est soumis au contact des chlorures présents dans l’eau de mer ou à l’action de l’air véhiculant du sel marin, trois classes d’exposition sont prévues : XS Corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de mer
  29. 29. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XS et XD Valeurs limites applicables en France tableau NA F1 XS et XD Valeurs limites applicables en Europe tableau F1
  30. 30. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XF Attaque gel/dégel avec ou sans agent de déverglaçage Surfaces horizontales de bétons exposées à la pluie et au gel. Forte saturation en eau, sans agent de déverglaçage XF3 Routes et tabliers de ponts exposés aux agents de déverglaçage et surfaces de béton verticales directement exposées aux projections d’agents de déverglaçage et au gel : zones des structures marines soumises aux projections et exposées au gel. Forte saturation en eau, avec agents de déverglaçage ou eau de mer XF4 Surfaces verticales de bétons des ouvrages routiers exposées au gel et à l’air véhiculant des agents de déverglaçage. Saturation modérée en eau avec agents de déverglaçage XF2 Surfaces verticales de bétons exposées à la pluie et au gel. Saturation modérée en eau sans agent de déverglaçage XF1 Lorsque le béton est soumis à une attaque significative due à des cycles de gel/dégel alors qu’il est mouillé, quatre classes d’exposition sont proposées : Surfaces horizontales de bétons exposées à la pluie et au gel. Forte saturation en eau, sans agent de déverglaçage XF3 Routes et tabliers de ponts exposés aux agents de déverglaçage et surfaces de béton verticales directement exposées aux projections d’agents de déverglaçage et au gel : zones des structures marines soumises aux projections et exposées au gel. Forte saturation en eau, avec agents de déverglaçage ou eau de mer XF4 Surfaces verticales de bétons des ouvrages routiers exposées au gel et à l’air véhiculant des agents de déverglaçage. Saturation modérée en eau avec agents de déverglaçage XF2 Surfaces verticales de bétons exposées à la pluie et au gel. Saturation modérée en eau sans agent de déverglaçage XF1 Lorsque le béton est soumis à une attaque significative due à des cycles de gel/dégel alors qu’il est mouillé, quatre classes d’exposition sont proposées :
  31. 31. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XF Valeurs limites applicables en France tableau NA F1 XF Valeurs limites applicables en Europe tableau F1
  32. 32. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XA Attaques chimiques Lorsque le béton est exposé aux attaques chimiques se produisant dans les sols naturels, les eaux de surface, les eaux souterraines, trois classes d’exposition sont proposées
  33. 33. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XA Attaques chimiques Environnement d’agressivité chimique modérée XA2 Environnement à forte agressivité chimique XA3 Béton en contact avec les sols et/ou avec les eaux de surface et souterraines Environnement à faible agressivité chimique XA1 La norme NF EN 206-1 définit les paramètres chimiques, considérés comme agressifs, et leurs valeurs limites, pour chacune des trois classes d’exposition. Environnement d’agressivité chimique modérée XA2 Environnement à forte agressivité chimique XA3 Béton en contact avec les sols et/ou avec les eaux de surface et souterraines Environnement à faible agressivité chimique XA1 La norme NF EN 206-1 définit les paramètres chimiques, considérés comme agressifs, et leurs valeurs limites, pour chacune des trois classes d’exposition.
  34. 34. Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton XA Valeurs limites applicables en France tableau NA F1 XA Valeurs limites applicables en Europe tableau F1
  35. 35. Définir la formule théorique adaptée à la partie d'ouvrage par rapport aux exigences contractuelles Pour le formulateur devra : Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton Connaître le niveau de résistance mécanique exigé Connaître les conditions de mise en œuvre du béton
  36. 36. Choisir le niveau de résistances mécaniques La classe de résistance est déterminée par le calcul effectué par les bureaux d'études (avec des seuils de sécurité conséquents) Sinon, sans spécification particulière de résistance, c'est la classe d'exposition qui impose la classe de résistance minimale
  37. 37. Définir la formule théorique adaptée à la partie d'ouvrage par rapport aux exigences contractuelles Pour le formulateur devra : Connaître l'environnement dans lequel évoluera le béton Connaître le niveau de résistance mécanique exigé Connaître les conditions de mise en œuvre du béton
  38. 38. Les conditions de mise en œuvre du béton En fonction de la densité de ferraillage, des pentes, de l'outil de mise en œuvre, des moyens de mise en œuvre, l'entreprise définira la consistance à obtenir à l'arrivée sur chantier. La consistance est définie en 5 classes d'affaissement :
  39. 39.  Fascicule de documentation P 18-011 de juin 1992  Recommandations Alcali-réaction de juin 1994  Recommandations Béton soumis au gel de déc. 2003 4 types de recommandations  Recommandation sur la RSI d'Août 2007
  40. 40.  Fascicule de documentation P18-011 de juin 1992
  41. 41. Ce fascicule de documentation (FD) a pour objet : ➢ De définir les environnements agressifs les plus courants vis-à-vis des bétons armés et des bétons précontraints,  De donner des recommandations complémentaires aux exigences de la norme NF EN 206-1 pour la confection de bétons résistants aux environnements agressifs,  De proposer des mesures de protection en fonction des conditions environnementales auxquelles ils sont soumis.
  42. 42. 3 niveaux de protection 4 classes d'agressivité FD P 18-011
  43. 43. ➢ Recommandations générales FD P 18-011
  44. 44. ➢ Recommandations générales : milieux contenant des sulfates FD P 18-011 Faiblement agressif Moyennement agressif Fortement agressif Très fortement agressif
  45. 45. FD P 18-011 ➢ Exemple : Béton en contact avec une solution sulfatée Concentration SO4 2- = 4000 mg/l
  46. 46. ⇒ Environnement fortement agressif A3 + niveau de protection 2 ⇓ * ciment résistant aux sulfates * dosage en ciment ≥ 350 kg/m3 * E/C ≤ 0,50 FD P 18-011 Exemple d'un béton en contact avec une solution sulfatée
  47. 47.  Recommandations Béton soumis au gel GUIDE LCPC – 2003 « RECOMMANDATIONS POUR LA DURABILITE DES BETONS DURCIS SOUMIS AU GEL »
  48. 48. Recommandations pour ouvrages de génie civil soumis : * au gel pur * ou au gel en présence de sels de déverglaçage Elles concernent : * les bétons réalisés sur chantier * les bétons issus de centrales de BPE * les bétons préfabriqués en usines
  49. 49. Recommandations visent : * les bétons traditionnels * les BHP * et les bétons à technologie spécifique : - béton à démoulage immédiat (préfabrication) - bétons moulés sur site avec machine à coffrage glissant - bétons projetés
  50. 50. 1. Connaître le type de salage et le type de gel 3. Vérifier que la formulation de béton prévue satisfait aux exigences précédemment définies 2. Déterminer le type de béton adapté Principe de la démarche préventive
  51. 51. LES DIFFERENTES CLASSES DE GEL * gel faible : moins de 3 jours/an < -5°C * gel sévère : plus de 10 jours/an < -10°C * gel modéré : entre gel faible et gel sévère (valeurs mesurées en moyenne annuelle sur les 30 dernières années)
  52. 52. - salage peu fréquent n < 10 - salage fréquent 10 ≤ n ≤ 30 - salage très fréquent n > 30 NIVEAUX DE SALAGE
  53. 53. 4 TYPES DE BETON : FONCTION DU TYPE DE SALAGE ET DU TYPE DE GEL Type de salage Choix du type de bétons Béton G + SBéton G + STrès fréquent Béton G + S Béton adapté avec (1) teneur en air minimale = 4 % ou essais de performance Fréquent Béton G Béton adapté (1) Peu fréquent SévèreModéré Type de gel NOTA : (1) BÉTON ADAPTE : béton conforme à la NF EN 206-1 et possédant une bonne compacité.
  54. 54. Formulation : fc28 ≥ 30 MPa (G) et ≥ 35 MPa (G+S) avec entraîneur d’air pour les bétons traditionnels (Rc < 50 MPa) (non obligatoire pour les BHP) Spécifications sur les constituants : 1) – Granulats : catégorie A (norme XP P 18-545 chapitre 10) - sur les sables : SE, f et FM - sur les gravillons : Dmax ,G et WA24 ≤ 1,2%. 2) – Ciments : (C+ kA)min = 385 kg/m3 (fascicule 65 A) bétons G : CEM I ou CEM II/A et B 42,5 ou 52,5 sauf CV bétons G+S : CEM I ou CEM II/A PM ou ES 42,5 ou 52,5 Vérification de la formule de béton (G ou G+S)
  55. 55. Vérification de la formule de béton (G ou G+S) • Additions en substitution du ciment : dosage maximal (avec CEM I obligatoirement) – Fumées de silice : 10% (du poids de ciment) – Laitiers moulus : 20 à 30% – Additions calcaires : 15% – CV interdites
  56. 56. GUIDE L.C.P.C – 1994 « RECOMMANDATIONS POUR LA PREVENTION DES DESORDRES DUS A L’ALCALI-REACTION »  Recommandations Alcali-réaction
  57. 57. Les Alcalis-réactions sont l'ensemble des réactions chimiques entre certaines formes de SILICE ou de silicate pouvant être présentes dans les granulats et les ALCALINS du béton. En présence d' EAU et en l'absence de précautions particulières, ces réactions peuvent conduire à des désordres.
  58. 58. Il convient donc de : * qualifier les granulats vis à vis de l'alcali-réaction (NR, PR ou PRP) * déterminer la teneur en alcalins dans la solution interstitielle du béton * définir l'environnement de l'ouvrage
  59. 59. Qualification des granulats 3 types : selon FDP 18-542 et XPP 18-594 (fév. 2004) • Granulats Non réactifs (NR)   granulats pour bétons hydrauliques qui ne conduiront jamais à des désordres par alcali-réaction • Granulats Potentiellement Réactifs (PR) granulats susceptibles, dans certaines conditions, de conduire à des désordres par alcali-réaction • Granulats Potentiellement Réactifs à effet de Pessimum (PRP)   granulats qui, bien que riches en silice réactive, peuvent être mis en oeuvre sans risque de désordres en respectant certaines conditions d’utilisation
  60. 60. Principe de la démarche préventive Elle se fait en 2 temps : 1)- détermination du niveau de prévention à atteindre -> en fonction du type d’ouvrage -> de la classe d'exposition (environnement) 2)- orientation vers la ou les solutions possibles en fonction du niveau de prévention retenu -> vérifier que la formulation prévue est satisfaisante
  61. 61. Type III Risques d’apparition des désordres inacceptables - Ponts ou ouvrages exceptionnels Type II Risques d’apparition des désordres peu tolérables - la plupart des ouvrages de génie civil Classe 1 : environnement sec ou peu humide (hygrométrie < 80 %) Classe 2 : environnement avec hygrométrie > 80 % ou en contact avec l’eau Classe 3 : environnement avec hygrométrie > 80 % et avec gel et fondants Classe 4 : environnement marin Type I Risques d’apparition des désordres faibles ou acceptables - éléments non porteurs CLASSES D’EXPOSITIONTYPES D’OUVRAGES DETERMINATION DU NIVEAU DE PREVENTION
  62. 62. CCCCIII BBBAII AAAAI 4321Classe d’exposition Type d’ouvrage 3 NIVEAUX DE PREVENTION : A, B et C Le choix du niveau de prévention est du ressort du PRESCRIPTEUR (art. 5.2.3.4 NF EN 206-1) Niveau A : pas de spécification particulière Niveau B : cas le plus général (six possibilités d'acceptation de la formule béton proposée) Niveau C : granulats non réactifs (granulats PRP sous condition, granulats PR avec étude)
  63. 63. Niveau A : pas de spécification particulière Niveau B : La formule de béton doit satisfaire au moins à UNE des six conditions suivantes : Vérification de la formule de béton (1) Tous les Granulats sont NR (Ch4 des recommandations) (2) Bilan des alcalins < 3,5 kg/m3 (Ch5) (3) Essais de performance sur béton (NFP 18-454 et P 18-587) (Ch6) (4) Références d’emploi de formules déjà utilisées localement ou régionalement (Ch7) (5) Additions ou ajouts minéraux (effet inhibiteurs en quantités suffisantes) (Ch8) (6) Utilisation de granulats PRP (Ch9) sous certaines conditions utilisation de granulats PRP ou exceptionnellement PR (étude approfondie nécessaire) Niveau C : Utilisation recommandée de Granulats NR
  64. 64.  Recommandations RSI GUIDE L.C.P.C – 2007 « RECOMMANDATIONS POUR LA PREVENTION DES DESORDRES DUS A LA REACTION SULFATIQUE INTERNE »
  65. 65. Touche les structures qui ont subi une élévation excessive de température lors de la prise du béton (T>65°C) : pièces préfabriquées traitées thermiquement ou bétonnage en période chaude ou structures massives (épaisseur supérieure à 1m) Cette réaction est activée par la présence d'eau (interne ou apportée par le milieu extérieur) Symptômes : gonflement du béton à cœur avec faïençage visible en parement Prévention contre les phénomènes de gonflement interne sulfatique
  66. 66. * Identifier les parties d’ouvrages susceptibles de développer une RSI * Choisir la catégorie dans laquelle se trouve l’ouvrage (ou la partie) * Caractériser l’environnement Les bases de la méthode
  67. 67. -Bâtiments réacteurs des centrales nucléaires et aéroréfrigérants -Barrages -Tunnels -Ponts ou viaducs exceptionnels -Monuments ou bâtiments de prestige -Traverses de chemin de fer Catégorie III Conséquences inacceptables ou quasi inacceptables -Les éléments porteurs de la plupart des bâtiments et les ouvrages de génie civil (dont les ponts courants) -La plupart des produits préfabriqués structurels (y compris les canalisations sous pression) Catégorie II conséquences peu tolérables -Ouvrages de classe de résistance inférieure à C 16/20 -Eléments non porteurs des bâtiments -Eléments aisément remplaçables -Ouvrages provisoires -La plupart des produits préfabriqués non structurels Catégorie I conséquences faibles ou acceptables Exemples d’ouvrages ou d’éléments d’ouvrageCatégorie 3 catégories représentatives du niveau de risque vis-à-vis de la RSI que l’on est prêt à accepter pour un ouvrage
  68. 68. La norme NF EN-206-1 ne définit pas de classe d’exposition adaptée à la RSI 3 classes complémentaires XH1, XH2 et XH3 sont créées qui prennent en compte le fait que l’eau ou une hygrométrie ambiante élevée sont des facteurs nécessaires à la RSI Ces 3 classes viennent en complément des 18 classes d’exposition définies dans la norme NF EN 206-1 Elles doivent être spécifiées au CCTP pour chaque partie d’ouvrage
  69. 69. -Partie d’ouvrage submergée en permanence dans l’eau -Eléments de structures marines -Un grand nombre de fondations -Partie d’ouvrage régulièrement exposée à des projections d’eau en contact durable avec l’eau : -Immersion permanente -stagnation d’eau à la surface -zone de marnage XH3 -Partie d’ouvrage située à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est élevé -Partie d’ouvrage non protégée par un revêtement et soumis aux intempéries, sans stagnation d’eau à la surface -Partie d’ouvrage non protégée par un revêtement et soumise à des condensations fréquentes alternance humidité-séchage, humidité élevée XH2 -Partie d’ouvrage située à l’intérieur de bâtiments où le taux d’humidité de l’air ambiant est faible ou moyen -Partie d’ouvrage située à l’extérieur et abritée de la pluie sec ou humidité modérée XH1 Exemples informatifs illustrant le choix des classes d’exposition Description de l’environnement Classes exposition
  70. 70. DsCsAs III Risque inacceptable CsBsAs II Risque peu tolérable AsAsAs I Risque faible ou acceptable XH3XH2XH1Classe d’exposition Catégorie d’ouvrage Démarche préventive : niveau de prévention
  71. 71. Choix du niveau de prévention  Exemple d’application à un pont classé en catégorie II  Pieux et semelles de fondation : niveau Cs  Piles et tablier : niveau Bs  Chevêtre sur pile et sommiers sur culée : niveau Bs ou Cs  fonction des dispositions prises pour assurer l’évacuation des eaux
  72. 72. Principe de prévention  Le principe de prévention repose essentiellement  sur la limitation de l’échauffement du béton caractérisé par Tmax susceptible d’être atteinte au sein de l’ouvrage  Les recommandations donnent des outils de calcul de l’échauffement du béton  méthode simplifiée permettant d’estimer si les pièces sont considérées comme critiques  outil d’alerte  étude plus fine en utilisant un code de calcul aux éléments finis qui prend en compte la chaleur dégagée par le béton lors d’un essai spécifique
  73. 73.  Pour éviter tout dégagement de chaleur excessif non maîtrisé du béton il convient de mettre en œuvre les moyens possibles  choix de la formulation et des constituants du béton  choix de la période de bétonnage  refroidissement du béton frais  dispositions constructives adaptées  … Principe de prévention
  74. 74. Niveau de prévention As  Soit Tmax < 85°C  Soit 85°C < Tmax < 90°C et durée (Tmax > 85°C) < 4 heures Dans le cas d’un traitement thermique maîtrisé (en usine de préfabrication ou installations sur chantier)
  75. 75.  Soit Tmax < 75°C  Soit 75°C < Tmax < 85°C Dans ce cas, une des 6 conditions suivantes doit être respectée :  soit (1) durée < 4 heures et Na2Oéquivalent actifs du béton < 3 kg/m3  soit (2) utilisation d’un ciment conforme à la norme NF P15-319 (ES) avec pour les CEM I et CEM II/A : Na2Oéquivalent actifs du béton < 3 kg/m3 Niveau de prévention Bs
  76. 76. Ciments conforme à la norme NF P15-319  Ces ciments sont les :  CEM I, CEM II, CEM III et CEM V conformes à la norme NF EN 197-1  CEM III conformes à la norme NF EN 197-4  CSS conformes à la norme NF P 15-313  Ciments alumineux conformes à la norme NF P 15-315  Label ES : ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates
  77. 77. Ciments conforme à la norme NF P15-319  CEM I : C3A < 5 % C4AF + 2 C3A < 20 % SO3 < 2,5 % (3,5 % si C3A < 3 %)  CEM II : SO3,du ciment < 2,5 % C3A du clinker < 5 % (C4AF + C3A) du clinker < 20 %  CEM III : sont ES  si % laitier > 60  CEM V : sont ES  si CaO < 50 %
  78. 78.  Suite Une des 6 conditions suivantes doit être respectée :  soit (3) utilisation de ciments non conformes à la norme NF P15-319 (ES) de type CEM II/B-V, CEM II/B-S, CEM II/B- Q, CEM II/B-M (S-V), CEM III/A ou CEM V et SO3 du ciment < 3% et C3A du clinker < 8%  soit (4) vérification de la durabilité du béton vis-à-vis de la RSI à l’aide de l’essai de performance Niveau de prévention Bs (suite)
  79. 79.  Suite…. Une des 6 conditions suivantes doit être respectée :  soit (5) utilisation en combinaison avec du CEM I, de cendres volantes, de laitiers de haut fourneau et de pouzzolanes et proportion d’addition > 20 % et ciment CEM I : C3A < 8 % et SO3 < 3%  soit (6) pour les éléments préfabriqués : 5 conditions de références d’emploi Niveau de prévention Bs (suite)
  80. 80. Niveau de prévention Cs  Soit Tmax < 70°C  Soit 70°C < Tmax < 80°C Dans ce cas, une des 6 conditions suivantes doit être respectée :  soit (1) durée < 4 heures et Na2Oéquivalent actifs du béton < 3 kg/m3  soit (2) utilisation d’un ciment conforme à la norme NF P15-319 (ES) avec pour les CEM I et CEM II/A : Na2Oéquivalent actifs du béton < 3 kg/m3
  81. 81. Niveau de prévention Cs (Suite)  Suite Une des 6 conditions suivantes doit être respectée :  soit (3) utilisation de ciments non conformes à la norme NF P15-319 (ES) de type CEM II/B-V, CEM II/B-S, CEM II/B-Q, CEM II/B-M (S-V), CEM III/A ou CEM V et SO3 du ciment < 3% et C3A du clinker < 8%  soit (4) vérification de la durabilité du béton vis- à-vis de la RSI à l’aide de l’essai de performance
  82. 82. Niveau de prévention Cs (Suite)  Suite…. Une des 6 conditions suivantes doit être respectée :  soit (5) utilisation en combinaison avec du CEM I, de cendres volantes, de laitiers de haut fourneau et de pouzzolanes et proportion d’addition > 20 % et ciment CEM I : C3A < 8 % et SO3 < 3%  soit (6) pour les éléments préfabriqués : 5 conditions de références d’emploi
  83. 83. Niveau de prévention Ds 1) Soit Tmax < 65°C 3) Soit 65°C < Tmax < 75°C et utilisation d’un ciment conforme à la norme NF P15-319 (ES) avec pour les CEM I et CEM II/A : Na2Oéquivalent actifs du béton < 3 kg/m3 et validation de la formulation du béton par un laboratoire indépendant expert en RSI 2 précautions proposées, la première étant prioritaire

×