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ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 200

ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 2009 Page 1 sur 97 Mise en œuvre des Bétons Projetés Comité Technique Asquapro ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 2009 Page 2 sur 97 Le présent document a été élaboré par le comité technique de l’ASQUAPRO (ASsociation pour la QUAlité de la PROjection des mortiers et bétons), placée sous la présidence de Madame Catherine LARIVE du CETU (Centre d’Etude des TUnnels). Ce guide expose les techniques de mise en œuvre des bétons projetés. Il constitue un complément de la norme NF P 95-102 « Réparation et renforcement des ouvrages en béton et en maçonnerie - béton projeté » et des normes européennes Pr EN 14487-1 « béton projeté- partie 1 : définitions, spécifications et conformité », Pr EN 14487-2 « Béton projeté-partie 2 : exécution ». Ont participé à l’élaboration de ce document : -Jean Pol BOMBARD -François DEL CASTELLO -Benoît DE RIVAZ -Daniel DURAND -Michel FONTANEL -Sylvie GEROMEY -Catherine LARIVE -Alain MAGUET -Stéphane MATHIEU -André REGNARD -Claude RESSE -Guy RIVALLAIN -Denis SOMMAIN -Antoine VICARIO Ont participé pour la relecture : -Bruno GODART du LCPC, -Alain JEANPIERRE de EDF, pôle Industrie Service Qualité des Réalisations TEGG -les autres membres du comité technique. ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 2009 Page 3 sur 97 FASCICULE « Mise en œuvre des bétons projetés » 1 INTRODUCTION ...................................................................................................................................................... 6 2 SPECIFICITES DE LA PROJECTION ................................................................................................................... 6 2.1 Rappel technologique sur la projection de béton ................................................................................................. 6 2.2 Spécificités de la méthode de projection par voie sèche ....................................................................................... 6 2.2.1 Mélange à consistance pulvérulente (humide ou sèche) ................................................................................. 6 2.2.2 Cheminement du béton en voie sèche ............................................................................................................. 8 2.2.3 Constitution de la couche de béton en voie sèche ........................................................................................... 9 2.2.4 Emploi d’adjuvants introduits dans la lance en voie sèche ............................................................................. 9 2.2.5 Rôle et compétence du porte-lance en voie sèche ......................................................................................... 10 2.2.6 Récapitulatif des spécificités de la projection par voie sèche........................................................................ 10 2.3 Spécificités de la méthode de projection par voie mouillée ................................................................................ 12 2.3.1 Mélange malaxé avant projection.................................................................................................................. 12 2.3.2 Cheminement du béton en voie mouillée ...................................................................................................... 12 2.3.3 Constitution de la couche de béton en voie mouillée .................................................................................... 12 2.3.4 Emploi d’adjuvants à la sortie de la lance en voie mouillée.......................................................................... 13 2.3.5 Rôle et compétence du porte-lance en voie mouillée .................................................................................... 13 2.3.6 Récapitulatif des spécificités de la projection par voie mouillée à flux dense ............................................. 13 2.4 Domaines d’utilisation des deux grandes méthodes de projection .................................................................... 15 2.4.1 Domaines exclusifs de la voie sèche ............................................................................................................. 15 2.4.2 Domaines où la voie sèche est prépondérante ............................................................................................... 15 2.4.3 Domaines exclusifs de la voie mouillée ....................................................................................................... 15 2.4.4 Domaines où la voie mouillée est prépondérante .......................................................................................... 15 2.4.5 Domaines communs aux deux méthodes ...................................................................................................... 16 2.5 Voie sèche – voie mouillée : comment choisir ? ................................................................................................. 16 2.5.1 Influence du type de travaux ......................................................................................................................... 16 2.5.2 Influence des qualités exigées pour le béton ................................................................................................. 16 2.5.3 Influence de la nature du support ................................................................................................................. 17 2.5.4 Influence du ferraillage ................................................................................................................................. 17 2.5.5 Influence de la géométrie de l’ouvrage et de son accessibilité ...................................................................... 17 2.5.6 Influence des sujétions en matière d’hygiène et de sécurité ......................................................................... 17 2.5.7 Influence des exigences en matière de délai, de production et de débit ........................................................ 17 2.6 Voie sèche – voie mouillée : quelles épaisseurs maximales ? ............................................................................ 18 2.6.1 Voie sèche ..................................................................................................................................................... 18 2.6.2 Voie mouillée ................................................................................................................................................ 18 2.6.3 Remarques pour les deux méthodes .............................................................................................................. 18 3 PREPARATION DES SUPPORTS ......................................................................................................................... 19 3.1 Prescriptions générales ....................................................................................................................................... 19 3.1.1 Humidification du support ............................................................................................................................ 19 3.1.2 Etudes préalables ........................................................................................................................................... 19 3.1.3 Réception du support ..................................................................................................................................... 19 3.2 Coffrages perdus ................................................................................................................................................. 20 3.2.1 Coffrages rigides non métalliques ................................................................................................................. 20 3.2.2 Coffrages rigides métalliques ........................................................................................................................ 20 3.2.3 Coffrages souples .......................................................................................................................................... 20 3.2.4 Mise en place des coffrages .......................................................................................................................... 21 3.2.5 Coffrage des arêtes ........................................................................................................................................ 21 3.3 Parois existantes .................................................................................................................................................. 23 3.3.1 Parois rocheuses recevant un béton de protection ........................................................................................ 23 3.3.2 Parois rocheuses recevant un béton de soutènement ..................................................................................... 24 3.3.3 Parois en terrain meuble recevant un béton de protection ou de soutènement ............................................. 24 3.3.4 Parois en maçonnerie ou en béton utilisées comme coffrage ........................................................................ 25 3.4 Support en maçonnerie ou en béton destinés à être réparés ou renforcés ........................................................ 25 3.4.1 Supports en maçonneries .............................................................................................................................. 25 3.4.2 Supports en béton (coulé ou projeté) ............................................................................................................. 25 3.4.3 Reprise entre couches .................................................................................................................................... 26 3.5 Promoteur d’adhérence ....................................................................................................................................... 27 ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 2009 Page 4 sur 97 4 ARMATURES, RENFORCEMENT ET INCLUSIONS ....................................................................................... 28 4.1 Types .................................................................................................................................................................... 28 4.1.1 Armatures structurelles ................................................................................................................................. 28 4.1.2 Profilés métalliques ....................................................................................................................................... 28 4.1.3 Fibres ............................................................................................................................................................. 28 4.1.4 Aciers de précontrainte ................................................................................................................................. 29 4.1.5 Armatures de répartition de la fissuration ..................................................................................................... 29 4.1.6 Connecteurs ................................................................................................................................................... 30 4.1.7 Panneaux métalliques tridimensionnels ........................................................................................................ 30 4.1.8 Grillages métalliques ..................................................................................................................................... 30 4.1.9 Matériaux synthétiques ................................................................................................................................. 30 4.1.10 Pièces diverses ............................................................................................................................................ 30 4.2 Techniques de mise en œuvre des armatures ..................................................................................................... 31 4.2.1 Ferraillage préalable ...................................................................................................................................... 31 4.2.2 Projection préalable ....................................................................................................................................... 31 4.2.3 Fibres ............................................................................................................................................................. 32 4.3 REGLES DE POSE ............................................................................................................................................ 32 4.3.1 Fixation des armatures et treillis ................................................................................................................... 32 4.3.2 Espacement entre support et armatures ......................................................................................................... 32 4.3.3 Espacement entre armatures, densité de ferraillage....................................................................................... 33 4.3.4 Recouvrement des barres .............................................................................................................................. 34 4.3.5 Mise en place des pièces métalliques ............................................................................................................ 35 5 PRINCIPAUX TYPES DE MATERIELS DE PROJECTION ............................................................................. 37 5.1 Principaux types de machines à projeter par voie sèche .................................................................................... 38 5.1.1 Machines à rotor ............................................................................................................................................ 38 5.1.2 Machine « à tuyau écrasé » : principe péristaltique....................................................................................... 41 5.1.3 Silos projeteurs .............................................................................................................................................. 42 5.2 Principaux types de machines à projeter par voie mouillée à flux dense .......................................................... 42 5.2.1 Pompe à pistons ............................................................................................................................................ 43 5.2.2 Pompes à vis .................................................................................................................................................. 44 5.2.3 Machine « à tuyau écrasé » : principe péristaltique....................................................................................... 44 5.3 Principaux types de machines à projeter par voie mouillée à flux dilué ........................................................... 46 5.3.1 Machines péristaltiques ................................................................................................................................. 46 5.3.2 Machines à rotor ........................................................................................................................................... 46 5.3.3 Pompes .......................................................................................................................................................... 47 5.4 Autres matériels et accessoires............................................................................................................................ 47 5.4.1 Conduite de transfert ..................................................................................................................................... 47 5.4.2 Lance de projection ....................................................................................................................................... 49 5.4.3 Surpresseur d’eau .......................................................................................................................................... 53 5.4.4 Robot ............................................................................................................................................................. 53 5.4.5 Doseur d’adjuvants raidisseurs liquides ........................................................................................................ 53 5.4.6 Commande à distance de la machine ............................................................................................................ 54 5.4.7 Trémie de stockage ....................................................................................................................................... 54 5.5 Aide au choix des machines à projeter ............................................................................................................... 55 5.5.1 Matériel voie sèche ....................................................................................................................................... 55 5.5.2 Matériel de projection – voie mouillée .......................................................................................................... 67 6 PRATIQUE DES TRAVAUX : SAVOIR-FAIRE DU PORTE-LANCE ............................................................. 74 6.1 Installation et organisation du chantier ............................................................................................................. 74 6.1.1 Mise en place du matériel.............................................................................................................................. 74 6.1.2 Vérification du matériel ................................................................................................................................ 74 6.1.3 Essais de mise en route ................................................................................................................................. 75 6.1.4 Travaux sur échafaudages ............................................................................................................................. 75 6.1.5 Travaux acrobatiques .................................................................................................................................... 76 6.2 Règles de calcul des quantités de mélange ......................................................................................................... 76 6.3 Réglage de la machine de projection en voie sèche ........................................................................................... 77 6.4 Projection par voie sèche avec recherche d’adhérence..................................................................................... 79 6.4.1 Orientation de la lance .................................................................................................................................. 79 6.4.2 Conduite de la lance ...................................................................................................................................... 79 6.4.3 Début de projection ....................................................................................................................................... 80 6.5 Projection par voie sèche pour travaux en forte épaisseur ................................................................................ 81 6.6 Projection par voie mouillée ............................................................................................................................... 82 ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 2009 Page 5 sur 97 6.7 Guides d’épaisseur .............................................................................................................................................. 82 6.8 Arrêt de bétonnage .............................................................................................................................................. 85 6.9 Projection contre un coffrage d’angle ................................................................................................................ 85 6.10 Conditions d’enrobage des armatures ............................................................................................................. 86 6.11 Savoir faire du porte lance en projection mécanisée ....................................................................................... 88 6.11.1 Pilote de robot ............................................................................................................................................ 88 6.11.2 Manipulateur de bras d’aide à la projection ................................................................................................ 88 7 CONDITIONS DE TEMPERATURE .................................................................................................................... 89 7.1 Temps froid .......................................................................................................................................................... 89 7.2 Temps chaud........................................................................................................................................................ 89 8 INTERVENTIONS APRES LA PROJECTION .................................................................................................... 90 8.1 Finitions .............................................................................................................................................................. 90 8.1.1 Projection par voie sèche .............................................................................................................................. 90 8.1.2 Projection par voie mouillée ........................................................................................................................ 96 8.2 Cure ..................................................................................................................................................................... 97 9 BIBLIOGRAPHIE .................................................................................................................................................... 97 ASQUAPRO Comité Technique Fascicule « Mise en œuvre des BP » version 6 Mars 2009 Page 6 sur 97 1 1 I IN NT TR RO OD DU UC CT TI IO ON N Dans le cadre du « guide des technologies de projection des bétons » proposé par l’ASQUAPRO, le présent fascicule a pour objet la mise en œuvre des techniques de projection de bétons dans les différents domaines concernés : réparation et renforcement de structures, soutènement et protection, ouvrages neufs (en souterrain ou à l’air libre). Ce fascicule renvoie si besoin aux autres fascicules du guide, et plus particulièrement à ceux dédiés à la « Formulation », au « Contrôle de la qualité » et au « Dimensionnement ». Ne sont abordés ici ni le cas des bétons mis en place sous l’eau, ni celui des bétons mis en œuvre à l’aide d’une machine à projeter mais sans véritable projection (mise en place de béton dans une saignée de pré découpage en souterrain). 2 2 S SP PE EC CI uploads/Ingenierie_Lourd/ beton-projete-explication.pdf