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382 Connaissances de base 12 Connaissances de base sur les technologies de fixa

382 Connaissances de base 12 Connaissances de base sur les technologies de fixation Matériau – Béton Le choix de la cheville est déterminé par le support et ses caractéristiques, c’est-à-dire le matériau ou le support d’ancrage. Une distinction est faite entre le béton, la maçonnerie et les plaques. Le béton est un matériau consistant en un mélange de ciment, d’agrégats et d’eau. Le béton est essentiellement divisé en deux sous-groupes : Béton ordinaire et béton léger. Tandis que le béton ordi- naire contient du gravier ou du concassé, le béton léger com- prend, pour des raisons de poids ou d’isolation thermique, des additifs tels que de la pierre ponce, de l’argile expansée, du schiste expansé ou du polystyrène, avec généralement une moindre résistance à la compression et des masses volumiques inférieures. Cela résulte parfois en des conditions moins favorables pour l’ancrage des fixations. La capacité de charge d’une cheville pour fixations lourdes dépend entre autres de la résistance du béton à la compression et à la traction. Celle-ci est indiquée par des chiffres dans les désignations : C 20/25, par exemple, la classe de béton la plus courante, indique une résistance à l’écrasement de cube de 25 N/mm². Le béton présente les propriétés principales suivantes : ▪ ▪Haute résistance à la compression, mais faible résistance à la traction (≈ 10 % de la résistance à la compression). ▪ ▪L’utilisation d’armatures (barres individuelles ou nappes) améliore la résistance à la traction (acier + béton = béton armé). ▪ ▪Facilement reproductible car réglementé par des normes et donc support de fixation idéal. ▪ ▪Les qualités courantes du béton : de C 12/15 à C 50/60. Pour des situations d’utilisation particulières, il existe également des qualités supérieures. La plupart des chevilles homologuées pour le béton ne peuvent être utilisées que pour une qualité de béton de C 20/25 à C 50/60 au maximum. Auparavant, en Allemagne, on utilisait les désignations selon la norme DIN 1045 de 1988 : de B25 (≃ C 20/25) à B55 (≃ C 45/55). ▪ ▪C 20/25 signifie : C = concrete (béton en anglais) 20 = résistance à la compression fck ou fck,cyl d'un cylindre de test en béton (Ø 150 mm, hauteur 300 mm) en N/mm2 25 = résistance à la compression fck,cube d’un cube de test en béton (longueur de l’arête 150 mm) en N/mm2 ▪ ▪Le béton atteint sa résistance nominale après 28 jours. Ce n’est qu’après ce délai qu’il est possible d’y réaliser des fixations conformes aux agréments. ▪ ▪Béton frais : Jusqu’à environ une heure d'ancienneté, il peut encore être travaillé ▪ ▪Béton vert : environ quatre heures d’ancienneté, il ne peut plus être travaillé ▪ ▪Béton jeune : Âgé de quatre heures à 28 jours, en cours de durcissement, la résistance minimale à la compression n’est pas encore atteinte ▪ ▪Béton durci : Âgé d’au moins 28 jours, durci, la résistance nominale à la compres- sion a été atteinte ▪ ▪Les chevilles implantées dans du béton jeune doivent convenir à cette fin ou ne peuvent être mises sous charge qu’une fois la résistance minimale à la compression atteinte. ▪ ▪Le béton présente toujours des fissures (retrait lors du durcissement, charge). ▪ ▪Dans du béton fissuré, il faut utiliser des chevilles adaptées aux fissures. Ces chevilles doivent pouvoir être remises en expansion en cas d’ouverture de la fissure (chevilles à expansion, par exemple FAZ II), fixées par verrouillage de formes (ancrages à dépouille arrière, par exemple FZA), ou bien le verrouillage par adhérence doit être adapté au béton fissuré (injection, par exemple FIS SB). ▪ ▪Il n’est pas permis de traverser les armatures lors du perçage des trous forés pour les chevilles. Dans certains cas particuliers, après une discussion avec l’ingénieur responsable, il est possible de percer des armatures non porteuses. ▪ ▪Le béton doit être porteur sur toute la longueur du trou foré (pas de nids de gravier, de cavités ou de carbonatation). ▪ ▪Béton précontraint : Ici, il est indispensable de maintenir une certaine distance par rapport aux torons de tension. Leur position doit être déterminée avant le perçage. Fixation selon l’agrément, par exemple avec FHY, FBS 6 et EA II. LES CONSEILS DE L’EXPERT Connaissances de base 12 383 1 3 2 4 Matériau – Maçonnerie La maçonnerie présente une plus grande diversité que le support d’ancrage qu’est le béton. Il existe une très large gamme de briques de construction qui peuvent être assemblées au moyen de différents mortiers ou colles pour former des ouvrages de maçonnerie. 3 Les briques creuses à structure dense (briques perforées et cellulaires) sont généralement fabriquées dans les mêmes matériaux résistants à la compression que les briques pleines, mais elles comportent des vides intérieurs. Pour la fixation de charges importantes, il est recommandé d’utiliser des chevilles spéciales (par exemple scellements par injection), qui traversent ou remplissent ces cavités. 2 Les briques pleines à structure poreuse comportent généralement un grand nombre de pores et présentent une faible résistance à la compression. Par conséquent, il est recommandé d’utiliser des chevilles spéciales pour obtenir une fixation opti- male, comme par exemple des chevilles à grande surface d’expan- sion ou des chevilles assurant un verrouillage par adhérence. 1 Les briques pleines à structure dense sont un matériau de construction très résistant à la compression, sans cavités ou avec une faible proportion de vides intérieurs (jusqu’à un maximum de 15 %, par exemple orifices de saisie). Elles conviennent parfaite- ment à la fixation de chevilles. 4 Les briques creuses à structure poreuse (briques légères creuses) comportent de nombreux vides et pores et présentent donc généralement une faible résistance à la compression. Dans ce cas, il convient d’être très vigilant dans le choix et la mise en œuvre des chevilles. Il faut par exemple utiliser des chevilles à zone d’expansion longue ou à scellement par injection avec ancrage par verrouillage de formes. On classifie la maçonnerie selon : ▪ ▪la brique de construction utilisée (par ex. maçonnerie en pierre naturelle, en brique en terre cuite, en brique silico-cal- caire ou en béton cellulaire) ; ▪ ▪la structure de l’ouvrage (par ex. épaisseur simple ou double) ; ▪ ▪la classe de résistance et la masse volu- mique des briques. Brique pleine silico-calcaire Brique pleine Brique à perforations verticales Brique perforée silico-calcaire Bloc creux de béton léger Brique pleine en béton léger Béton cellulaire On distingue généralement quatre catégories d’éléments de maçonnerie : ▪ ▪Avant de réaliser des fixations dans de la maçonnerie, informez-vous avec précision sur les briques (désignation, dimensions, perforations, matériau, résistance à la compression) et le mortier (classe de mortier) présents. ▪ ▪Pour les ancrages relevant de la sécurité dans une maçonnerie inconnue ou ancienne,il est possible, en accord avec le concepteur ou le responsable des travaux, de réaliser sur place des essais de charge. ▪ ▪Pour des fixations à proximité des bords, il est important de tenir compte de l’éventuelle charge pesant sur la maçonnerie (par exemple charpente, plafond, paroi). Cette charge empêche un basculement vers l’extérieur et réduit le danger d'extraction de la brique de l’ensemble maçonné. ▪ ▪Les briques dites pleines peuvent aussi présenter des cavités (par exemple MZ, KS). Il s'agit généralement de grands orifices de saisie au milieu de la brique (jusqu’à une proportion maximale de 15 % d'orifices par brique). ▪ ▪Dans les briques perforées ou creuses, il est recommandé de toujours percer sans percussion. À cette fin, des forets spéciaux très affûtés en carbure sont disponibles. ▪ ▪Le crépi ou les couches non porteuses ne doivent pas être considérés comme un support porteur, mais doivent être pris en compte pour la détermination de la longueur utile. ▪ ▪L’ancrage dans les joints de maçonnerie doit si possible être évité en raison de leur nature hétérogène. Si un ancrage dans un joint ne peut pas être exclu (par exemple si la maçonnerie est couverte de crépi), il faut généralement réduire la charge. ▪ ▪En cas de systèmes homologués pour la construction, l’ancrage dans les joints (joints horizontaux et verticaux) est défini dans la documentation d’homologation. ▪ ▪Une implantation en profondeur des chevilles dans la maçonnerie est toujours judicieuse lorsque des charges élevées doivent être ancrées ou lorsque le support d’ancrage comporte des briques creuses. ▪ ▪Les chevilles à expansion en acier qui introduisent ponctuellement une charge élevée dans le support sont généralement inadaptées aux ancrages dans la maçonnerie (font exception les chevilles pour cadres). ▪ ▪Les scellements par injection dans les matériaux de maçonnerie transmettent les charges maximales possibles. LES CONSEILS DE L’EXPERT 384 Connaissances de base 12 Connaissances de base sur les technologies de fixation Matériau – Panneaux Les matériaux de construction en panneaux sont des matériaux minces, présentant souvent une faible résistance (par exemple les panneaux en carton-plâtre " Rigips ", " Knauf ", " LaGyp ", " Norgips ", les plaques de fibro-plâtre " Fermacell ", " Rigicell ", ou les panneaux de particules, les plaques en fibres dures, en contreplaqué, etc.). Plaques de contreplaqué Plaques de fibro-plâtre Panneaux OSB Panneaux de particules Panneaux en carton-plâtre Plaques en fibres dures Les uploads/Ingenierie_Lourd/ 12-connaissances-de-base.pdf