Issuu on Google+

Jean-claude FERTÉ


sommaire 5. FABRICATION DU BéTON 5.1. Centrale de chantier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 134 5.2. Bétonnière. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 142

6. MISE EN ŒUVRE DU BéTON 1. GéNéRALITéS SUR LE BéTON 1.1. Le matériau béton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 3 1.2. Caractéristiques des bétons. . . . . . . . . . . . . . p. 7

2. LES CONSTITUANTS DU BéTon

2.1. Ciments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2. Additions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3. Granulats. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4. Eau. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.5. Adjuvants pour bétons. . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Colorants - pigments. . . . . . . . . . . . . . . . . . .

p. 19 p. 28 p. 34 p. 42 p. 46 p. 58

6.1. Coffrages. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 145 6.2. Poussée du béton frais sur les coffrages. . p. 147 6.3. Malaxage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 151 6.4. Bétonnabilité des ouvrages . . . . . . . . . . . . . p. 153 6.5. Incorporations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 156 6.6. Mannequins. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 156 6.7. Reprises de bétonnage. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 157 6.8. Transport du béton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 160 6.9. Démoulants. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 163 6.10. Mise en œuvre du béton. . . . . . . . . . . . . . . p. 168 6.11. Vibration du béton. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 170 6.12. Béton et météo. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 176 6.13. Décoffrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 196

3. NORMALISATION DES BéTONs

7. ESSAIS ET CONTRôLES

3.1. Bétons et règles de l’art. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 62 3.2. Bétons et normalisation. . . . . . . . . . . . . . . . p. 63 3.3. Norme NF EN 206-1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 64 3.4. NF P 18-201 (DTU21). . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 94 3.5. Fascicule 65. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 104 3.6. Référentiel certification NF-BPE. . . . . . . . p. 118 3.7. Protocole d’accord SNBPE. . . . . . . . . . . . . p. 120

4. COMMANDE BéTON

4.1. Données d’entrées pour la commande. . . 4.2. Données pour un BPS et un BCP. . . . . . . 4.3. Commande générale. . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Commande journalière. . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Quelques rappels sur la commande. . . . .

p. 124 p. 126 p. 128 p. 130 p. 131

7.1. Essais sur béton frais. . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 199 7.2. Essais et contrôles sur béton durci . . . . . . . p. 214 7.3. Maturométrie. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 221 7.4. Autres essais sur béton durci. . . . . . . . . . . . p. 224

8. PAREMENTS

8.1. Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 228 8.2. Texture (bullage) et teinte. . . . . . . . . . . . . . . p. 230 8.3. Efflorescences. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 244 8.4. Des parements de qualité. . . . . . . . . . . . . . . p. 247 8.5. Traitements de surface. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 249 8.6. Bétons colorés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 254 8.7. Salissures. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 256 8.8. Comment détacher un béton. . . . . . . . . . . . p. 258

9. QUELQUES BéTONS

9.1. Bétons agricoles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 262 9.2. Bétons autoplaçants (BAP) . . . . . . . . . . . . . . p. 265 9.3. Bétons de dallage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 276 9.4. Bétons drainants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 281 9.5. Bétons étanches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 283 9.6. Bétons fibrés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 286 9.7. Bétons fibrés ultra-hautes performances (BFUP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 292 9.8. Bétons glissés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 294 9.9. Bétons hautes et très hautes performances (BHP et BTHP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 297 9.10. Bétons immergés (coulés sous eau). . . . . . p. 301 9.11. Bétons légers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 303 9.12. Bétons lourds. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 307 9.13. Bétons maritimes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 309 9.14. Bétons de masse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 312 9.15. Bétons pompés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 314 9.16. Bétons projetés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 318 9.17. Bétons routiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 326 9.18. Bétons à base de ciment alumineux. . . . . . p. 336

10. D  URABILITé DES BéTONS

10.1. Généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 340 10.2. Corrosion des armatures par carbonatation. . p. 341 10.3. Corrosion des armatures par chlorures. . . p. 343 10.4. Indicateur durabilité à la corrosion. . . . . . . . p. 345 10.5. Gel-dégel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 347 10.6. Alcali-réaction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 352 10.7. Gonflements sulfatiques. . . . . . . . . . . . . . . . p. 354 10.8. Acides - engrais - eaux pures. . . . . . . . . . . . p. 358 10.9. Autres agents agressifs pour le béton. . . . . p. 360 10.10. Autofissuration du béton. . . . . . . . . . . . . . . p. 361

11. FORMULATION DES BéTONS

11.1. Principes et généralités. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 366 11.2. Lois de Féret et de Bolomey. . . . . . . . . . . . . p. 367 11.3. Comment formuler. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . p. 369 11.4. Exemples d’application. . . . . . . . . . . . . . . . . p. 373 11.5. Bilan des chlorures et des alcalins. . . . . . . . p. 376

12. GLOSSAIRE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . P. 377 13. DOCUMENTS DE RéFéRENCE. . . . . . . p. 389


procédure d’alerte

3 - normalisation des bétons

NF P 18-201

→ de la responsabilité de l’entreprise, suite à ses propres contrôles

100

fa28 < fck28 - 4

fck28 - 4 ≤ fa28 < fck28

fa28 ≥ fck28

Anomalies constatées 1) représentativité de l’essai 2) problème "éprouvettes" 3) problème "transport" 4) non conformité NF EN 206 Analyse du problème avec processus pour lever l’incertitude

si anomalie 3 ou 4

-p  rise en compte d’essais complémentaires - essais sur béton durci - essais sur l’ouvrage - analyse physico-chimique - analyse pérennité/solidité de la partie d’ouvrage ... confirmé

écrasements complémentaires

fa28 < fck28

fa28 ≥ fck28

OK (sous réserve des résultats à 28 jours)

non confirmé

Alerte Planning

1er jour

8ème jour

du 8ème au 12ème jour

28ème jour

du 29ème au 35ème jour

35ème jour

actions

fabrication des 4 éprouvettes

écrasement de 2 éprouvettes

gestion de l’alerte avec détermination de fa28

écrasement des 2 autres éprouvettes

détermination de fcm28 (i)

mise à jour du dossier de suivi et clôture de l’alerte


1 - Données d’entrée pour la commande La commande est une étape essentielle car elle va définir les bétons qui seront mis en œuvre et les responsabilités des différents intervenants

124

Données d’entrée éventuelles

4 - commande béton

Données d’entrée obligatoires

Liste non exhaustive des données d’entrée pour la définition du béton

Qui est responsable

Exemples

Voir page

Règlements applicables

Prescripteur

DTU, fasc. 65, livret 21..

P. 62

Résistance caractéristique en compression à 28 jours (sur cylindres en général)

BET/normes/prescripteur

C 25/30 sur cylindres

P. 7-68

Classes d’exposition (en fonction de la protection du béton)

Prescripteur

XC4 (F) – XF1 (F)

P. 69

Classe de chlorure (en fonction du type du béton : NA-BA-BP)*

Prescripteur

Cl 0.4

P. 77 P. 10-75

Classe de consistance (affaissement, étalement, ….)

Chantier/prescripteur

S4

Dmax

BET/prescripteur/BPE

Dmax 22.4 mm

P. 78

Masse volumique (cible ou classe) pour béton léger

BET/prescripteur

MV 1700kg/m3

P. 79

Maintien de rhéologie

Chantier/prescripteur

S4 pendant 2 heures

P. 79

Temps malaxage

Chantier/prescripteur

55 secondes

P. 151 P. 352

Durabilités particulières

Prescripteur

Prévention C alcali-réaction

˝˝

Prescripteur

Prévention DS (RSI)

P. 355

˝˝

Prescripteur

Gel-dégel (béton G + S)

P. 347

˝˝

Prescripteur

Limitation dégagement chaleur

P. 357

˝˝

Prescripteur

Limitation fissuration

P. 361

˝˝

Prescripteur

Abrasion

P. 155

Résistance caractéristique en traction (flexion ou fendage)

Prescripteur

3.3 MPa en fendage

P. 216

Résistance jeunes âges (décoffrage, mise en tension, mise en circulation légère, …)

BET/prescripteur

15 MPa à 16 h avec θa = 5°C

P. 196

Dosage minimal en ciment (si supérieur à celui de la norme)

Prescripteur

330 kg CEM I R si θa ≤ 5°C

Type de ciment

Prescripteur

CEM I 52.5 R

Dosage minimal en fines (≤ ...µm)

Prescripteur

350 kg < 160 µm pour parement

Type d’addition

Prescripteur

Cendres volantes

Nature et provenance des constituants (ciment – addition – granulats)

Prescripteur

Granulats de telle carrière

Fuseau granulométrique imposé

Prescripteur

Fuseau béton projeté

P. 325

Type ou classe particulière de granulats

Prescripteur

Gravillon classe A

P. 39

Teneur en air entraîné (si entraîneur d’air)

Prescripteur

3% d’AE (pour parement)

P. 28


POURQUOI ?

2 - Bétons Autoplaçants (BAP) ou Bétons autocompactants (SCC : Self Compacting Concrete) Mettre en œuvre, sans vibration, des bétons hyperfluides (S 5+) restant stables, sans ségrégation et homogènes : le BAP se compacte par effet gravitaire sous son propre poids ; pour cela il faut un béton très fluide, robuste et suffisamment visqueux (mais pas trop)

?

9 - quelques bétons

AVANTAGES

265

- Remplissage facilité • formes complexes avec un remplissage total sans vide d’air • reprise en sous-œuvre ou mise en œuvre à l’aveugle • grandes hauteurs en une fois (réduction du nombre de reprises de bétonnage) • densité très forte du ferraillage • réservations importantes non plombées • absence de «cheminées» de vibration (coulage en 1 point tous les 10 mètres) - Amélioration de l’esthétique des parements • uniformité des parements (due à l’absence de vibration et donc d’excès de vibration) • texture plus fine • réduction du bullage (si béton bien formulé) • remplissage parfait des seuils • meilleur remplissage sous allèges • meilleure finition des arêtes et des cueillies • coloration plus facile et plus homogène

-A  mélioration de la productivité • temps de coulage réduit augmentation • amélioration du rendement de bétonnage des volumes bétonnés • réduction de la saturation des grues • suppression des vibreurs • moins de déplacement (coulage en 1 point) • diminution des ragréages (meilleure qualité des parements et des arêtes…) • planéité parfaite des surfaces horizontales • possibilité d’utiliser des baguettes aimantées • augmentation de la durée de vie des coffrages • compagnons moins qualifiés (la vibration est un vrai métier) - Amélioration de la santé/sécurité/environnement (aspect social) • réduction des nuisances sonores pour le voisinage (absence des vibreurs) • réduction du stress des compagnons • réduction des maladies professionnelles (risque de surdité : vibration = 90 à 100 dB) • réduction de la pénibilité du travail (moins de déplacement – pas de vibreurs) • amélioration de la communication sur chantier (moins de bruit) • amélioration de la sécurité • amélioration de la qualité du travail du compagnon

}


INCONVéNIENTS

9 - quelques bétons

- surcoût de la fourniture dû à une formulation plus riche en fines et adjuvants - nécessité de maîtriser la teneur en eau du béton - nécessité d’études plus poussées sur la formulation du béton - risque de retard de prise par temps froid (si non étudié) - augmentation de la poussée du béton frais sur les coffrages grande hauteur - plus grande déformabilité due à des modules d’élasticité plus faibles - augmentation du retrait (mais pas de la fissurabilité) : cure obligatoire pour les horizontaux - nécessité d’un calfeutrement soigné des éléments horizontaux préfabriqués de première phase (prédalles, …) - armatures en attente à fixer (ou à planter au début de la prise) - risque d’apparition du fantôme des armatures - organisation du chantier : il faut faire évoluer les méthodes traditionnelles pour prendre en compte les spécificités de ces bétons (phasages ; calages rigoureux des réservations ; coffrages étanches et renforcés ; démoulants appropriés ; …)

266


1 - Généralités

10 - durabilité des bétons

1) Durabilité d’un ouvrage = capacité de l’ouvrage à remplir, pendant sa durée de vie prévue, les fonctions pour lesquelles il a été conçu 2) Problème de durabilité L’application de la norme NF EN 206-1 permet de garantir une durabilité de 50 ans, à condition d’un entretien normal des ouvrages : le béton est donc un matériau durable s’il est bien formulé (en fonction de son environnement), bien mis en œuvre et bien entretenu ; sinon risques de dégradations connues telles que : • corrosion des armatures (cas le plus courant) 1 - par carbonatation (voir page 341) Dans un environnement agressif, il y a lieu de bien composer son béton : 2 - par action des chlorures (voir page 343) - avec des ciments résistants - avec le minimum d’eau • décohésion des bétons par 1 - attaque physique : gel/dégel (voir page 347) 2 - expansion du béton : a - alcali-réaction (voir page 352) b - réactions sulfatiques (voir page 354) 3 - attaques chimiques particulières : a - acides (voir page 358) b - engrais (voir page 358) c - eaux pures (voir page 358) d - autres agents agressifs pour le béton (voir page 360) •a  utofissuration du béton due aux retraits du béton (voir page 361) Autres dégradations : abrasion/érosion – chocs – surcharges exceptionnelles - feu 3) Grands principes pour un béton durable - utiliser un ciment résistant à l’environnement du béton (par ex PM –ES) Eeff - bien formuler le béton avec un béton peu poreux, principalement en jouant sur le rapport —— - bien mettre en œuvre le béton (vibration) Léq - curer efficacement les bétons ; si risque d’attaque forte, prolonger la cure - respecter les enrobages prévus dans les normes (voir page 154)

Normes concernant la durabilité - NF EN 206-1 (2004)

340

-F  D P18-011 (déc 2009)

C’est au Maître d’œuvre de définir les agressivités chimiques ou physiques ; il doit s’informer de la composition chimique des milieux au contact du béton


généralités sur le béton c onstituants des bétons connaissance des principales normes commande béton (générale et journalière) fabrication du béton avec une centrale ou une bétonnière mise en œuvre des bétons contrôles sur béton frais ou durci parements (texture dont bullage ; teinte dont efflorescences) quelques bétons particuliers couvrant une large gamme de bétons (20 bétons particuliers tels que bétons autoplaçants, bétons hautes performances, bétons pompés, bétons routiers, etc…) •C  hapitre 10 : d  urabilité des bétons avec des conseils de prévention •C  hapitre 11 : formulations des bétons avec la méthode utilisée par l’auteur •C  hapitre 12 : glossaire •C  hapitre 1 : •C  hapitre 2 : •C  hapitre 3 : •C  hapitre 4 : •C  hapitre 5 : •C  hapitre 6 : •C  hapitre 7 : •C  hapitre 8 : •C  hapitre 9 :

A qui s’adresse cet ouvrage ? A tous ceux confrontés au matériau béton tels que Maîtres d’ouvrages, Maî tres d’œuvre, Architec tes, conducteurs de travaux, chefs de chantier, professionnels du béton, contrôleurs techniques, ingénieurs de bureaux d’études, enseignants, étudiants en génie civil, centres de formation, organisations professionnelles… www.jb2f.fr

Ainsi, outre son utilité pour le concepteur et le calculateur, ce livre est à recommander absolument à tous ceux qui ont en charge la maîtrise de l’exécution de chantier et aussi à tous ceux qui ont en charge le contrôle de cette exécution. Je le recommande vivement aussi aux formateurs (des formations initiales et continues) en charge de tous les futurs intervenants de l’acte de construire en béton.

Yves MALIER Académie des Technologies

Prof. Honoraire de BA-BP à l’ENPC Président d’honneur de la Fondation École Française du Béton


Livre Béton