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2019-2020 Cours de Cours de Composition Composition des bétons des bétons 2019-

2019-2020 Cours de Cours de Composition Composition des bétons des bétons 2019-2020 Cours de Cours de Composition Composition des bétons des bétons CONSTITUANTS CONSTITUANTS DU BETON HYDRAULIQUE DU BETON HYDRAULIQUE CONSTITUANTS CONSTITUANTS DU BETON HYDRAULIQUE DU BETON HYDRAULIQUE • Ciment • Ciment • Eau • Sables Mortiers • Sables • Graviers Granulats + Adjuvants + Adjuvants + Colorants + Colorants + Fibres + Fibres + Ajouts minéraux + Ajouts minéraux + Armatures : Béton armé + Câbles : Béton précontraint 2 OBJECTIFS OBJECTIFS OBJECTIFS OBJECTIFS Trouver les proportions d’un Trouver les proportions d’un mélange ayant des propriétés précises ayant des propriétés précises à moindre coût à moindre coût 5 Ces dernières sont généralement fixées dans les pièces écrites des marchés ; on distingue généralement : des marchés ; on distingue généralement : • 6 Influence du dosage en ciment sur les Influence du dosage en ciment sur les résistances mécaniques du béton 7 Détermination du dosage en ciment Détermination du dosage en ciment Il est défini, en général par : - les prescriptions du CCTP du chantier 8 Influence du dosage en eau sur les résistances Influence du dosage en eau sur les résistances mécaniques du béton Le béton possède deux comportements: l’état frais et l’état durci. Parmi tous les constituants du béton, l’eau reste l’ingrédient qui durci. Parmi tous les constituants du béton, l’eau reste l’ingrédient qui peut nuire le plus même si c’est à grâce à l’eau que le béton peut être manipulé. Réduire son dosage permet: manipulé. Réduire son dosage permet: - d’augmenter la résistance en compression et en flexion - réduire la perméabilité - réduire la perméabilité - Réduire la contraction volumique (retrait de séchage) - Moins de risques d’attaques d’agents agressifs extérieurs. - Moins de risques d’attaques d’agents agressifs extérieurs. La réduction d’eau rend par contre le béton moins plastique. Avec l’incorporation des adjuvants chimiques, cela devient possible Avec l’incorporation des adjuvants chimiques, cela devient possible 9 Détermination du dosage en eau Détermination du dosage en eau Caractéristiques du béton frais Caractéristiques du béton frais La caractéristique essentielle du béton frais est l'ouvrabilité (maniabilité), qui conditionne non seulement sa mise en place pour le remplissage parfait du qui conditionne non seulement sa mise en place pour le remplissage parfait du coffrage et du ferraillage, mais également ses performances à l'état durci. Un béton frais doit être facilement maniable et facile à mettre en place. Il doit être aussi frais doit être facilement maniable et facile à mettre en place. Il doit être aussi homogène et cohésif. Pour remplir toutes ses qualités, les constituants du béton doivent être soigneusement mélangés. Il existe plusieurs facteurs qui affectent la doivent être soigneusement mélangés. Il existe plusieurs facteurs qui affectent la maniabilité d’un béton: •Méthode et durée de transport •Méthode et durée de transport •Quantité et caractéristiques des composants (liants, granulats) •Forme, granulométrie et type de granulats •Forme, granulométrie et type de granulats •Le volume d’air Le dosage en eau •Le dosage en eau Il existe un très grand nombre d'appareils de mesure de l'ouvrabilité du Il existe un très grand nombre d'appareils de mesure de l'ouvrabilité du béton reposant sur des principes différents. Certains mesurent une compacité, d'autres un temps d'écoulement etc... d'autres un temps d'écoulement etc... 10 Détermination du dosage en eau Détermination du dosage en eau Caractéristiques du béton frais Caractéristiques du béton frais Affaissement au cône d'Abrams: béton ordinaire et BHP LA CONSISTANCE DU BÉTON FRAIS MANIABILIMETRE LCL - n.m. Le maniabilimètre LCL (Laboratoire Le maniabilimètre LCL (Laboratoire Central Lesage) permet d'estimer la maniabilité des mortiers et bétons en maniabilité des mortiers et bétons en mesurant leur temps d'écoulement dans une cuve métallique vibrée. Il existe le cuve métallique vibrée. Il existe le maniabilimètre A pour les bétons et le maniabilimètre B (plus petit) pour les 11 maniabilimètre B (plus petit) pour les mortiers. Détermination du dosage en eau Détermination du dosage en eau – LES CLASSES D’EXPOSITION – LES CLASSES D’EXPOSITION 12 Détermination du dosage des granulats Il est défini par : – la qualité des granulats – la qualité des granulats – la granulométrie des Différentes fractions – la granulométrie des Différentes fractions 13 Détermination du diamètre du plus gros granulat Détermination du diamètre du plus gros granulat Il est fonction : Il est fonction : – de la conception de l’ouvrage (forme, dimensions) – de la conception de l’ouvrage (forme, dimensions) – du ferraillage (densité, diamètre des armatures, espace entre ces dernières) armatures, espace entre ces dernières) – de la qualité du béton que l’on souhaite – de la qualité du béton que l’on souhaite 14 Choix des Choix des granulats granulats Choix des Choix des granulats granulats Tableau : Détermination de Dmax en fonction du ferraillage et de l’enrobage. Tableau : Détermination de Dmax en fonction du ferraillage et de l’enrobage. 15 Les additions Les additions Les additions peuvent être prises en compte dans 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 en ciment et du rapport eau/ciment Caractéristiques du béton durci Le béton est un matériau travaillant bien en compression, dont la connaissance de ses propriétés mécaniques est indispensable pour le calcul du dimensionnement des ouvrages. Assez souvent, beaucoup de professionnels du connaissance de ses propriétés mécaniques est indispensable pour le calcul du dimensionnement des ouvrages. Assez souvent, beaucoup de professionnels du béton considèrent que la caractéristique essentielle du béton durci est sa résistance mécanique en compression à un âge donné (28 jours). Sa résistance à la traction mécanique en compression à un âge donné (28 jours). Sa résistance à la traction ainsi que celle en flexion sont beaucoup plus faibles que sa résistance à la compression. De nos jours, il est aussi important de se soucier des autres caractéristiques telles que la perméabilité, la porosité etc... Pour maximiser les compression. De nos jours, il est aussi important de se soucier des autres caractéristiques telles que la perméabilité, la porosité etc... Pour maximiser les performances du béton, on doit lui assurer un murissement adéquat. Résistance (contrainte) maximale en Résistance (contrainte) maximale en compression du béton, fc, donnée en MPa 1. Situation de la norme NF EN 206-1 dans le 1. Situation de la norme NF EN 206-1 dans le 1. Situation de la norme NF EN 206-1 dans le contexte normatif et réglementaire 1. Situation de la norme NF EN 206-1 dans le contexte normatif et réglementaire POSITIONNEMENT DE LA NORME NF EN 206-1 POSITIONNEMENT DE LA NORME NF EN 206-1 POSITIONNEMENT DE LA NORME NF EN 206-1 POSITIONNEMENT DE LA NORME NF EN 206-1 Structure Structure Normes d’exécution Normes d’exécution Codes de calcul Codes de calcul (DTU) (DTU) (Eurocode 2) (Eurocode 2) NF EN 206-1 Normes composants Ciment -> EN 197-1 Normes composants Ciment -> EN 197-1 Normes essais Normes essais NF EN 206-1 Ciment -> EN 197-1 Granulats -> EN 12620,… Adjuvants -> EN 934-2 Additions -> EN 450-1; … Ciment -> EN 197-1 Granulats -> EN 12620,… Adjuvants -> EN 934-2 Additions -> EN 450-1; … Normes essais Essais sur béton frais -> Séries NF EN 12 350-… Essais sur béton durci -> Séries NF EN 23 390-… Normes essais Essais sur béton frais -> Séries NF EN 12 350-… Essais sur béton durci -> Séries NF EN 23 390-… Additions -> EN 450-1; … Ciments prompts et alumineux utilisables en France Additions -> EN 450-1; … Ciments prompts et alumineux utilisables en France Séries NF EN 23 390-… Séries NF EN 23 390-… 2. Désignations, spécifications et modalités de contrôle des bétons 2. Désignations, spécifications et modalités de contrôle des bétons NF EN 206-1 NF EN 206-1 2. Désignations, spécifications et modalités de contrôle des bétons 2. Désignations, spécifications et modalités de contrôle des bétons NF EN 206-1 NF EN 206-1 Bétons de structure Bétons de structure BPE BPE CHANTIER CHANTIER BPE BPE PRÉFABRIQUÉ PRÉFABRIQUÉ X XP P18-305 NF EN 206-1 X X X X NF EN 206-1 NF EN 206-1 Béton de remplissage Béton aéré Béton de calage, propreté Béton de tranchée Béton mousse Béton/Granulats non-minéraux Béton de tranchée Béton très léger : Mv < 800 kg/m³ Béton/Granulats non-minéraux Béton réfractaire Béton poreux (caverneux) Classe de résistance Classe de résistance Classe de résistance Classe de résistance 25 MPa 25 MPa 30 MPa 30 MPa 25 MPa 25 MPa 30 MPa 30 MPa C25/30 C25/30 C25/30 C25/30 Cylindre Cube Cylindre Cube Classe de résistance Résistance caractéristique Résistance caractéristique Classe de résistance à la compression Résistance caractéristique minimale sur cylindre Résistance caractéristique minimale sur cubes C8/10 8 10 C8/10 C12/15 C16/20 8 12 16 10 15 20 C16/20 C20/25 C25/30 16 20 25 20 25 30 C25/30 C30/37 C35/45 25 30 35 30 37 45 C35/45 C40/50 C45/55 35 40 45 45 50 55 C45/55 C50/60 C55/67 45 50 55 55 60 67 C55/67 C60/75 C70/85 55 60 70 67 75 85 C70/85 C80/95 C90/105 70 80 90 85 95 105 C90/105 C100/115 90 100 105 115 NF EN 206-1 XC1/XC2 uploads/Ingenierie_Lourd/ cours-composition-des-betons-2020-bo-pdf.pdf