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4. Les différents bétons Pourquoi ne peut-on pas formuler un béton au hasard? D

4. Les différents bétons Pourquoi ne peut-on pas formuler un béton au hasard? Dans la majeure partie des cas, un béton sert à fabriquer une pièce ou un élément de construction qui doit avoir des caractéristiques particulières : – Linteau : reprise et répartition de charge au-dessus d'une ouverture  Résistance minimale à la flexion – Dalle : Répartition des appuis et charges Résistance minimale à la compression Homogénéité Etat de surface lisse Types de bétons – Dalles décoratives : Eviter enfoncements dans le sol à l'endroit des appuis et améliorer la ,qualité du sol naturel  Résistance minimale à la flexion Aspect esthétique (Blanc, coloré, désactivé) – Bloc : Transmission des charges et support d'enduit Résistance minimale en compression Homogénéité Etat de surface granuleux Types de bétons Selon les techniques de mise en place utilisées, on aura besoin d'un béton plus ou moins fluide : Fluide, voire autoplaçant, pour un dallage de pavillon pour faciliter la mise en place du béton sans gros moyen de mise en place . Plastique ou très plastique (relativement ferme) pour un dallage industriel avec durcisseur et surfacé à l’hélicoptère Avec des granulats dont le diamètre maximal est adapté à l’ouvrage et au ferraillage: Chape de ravoirage, plancher, barrage Types de bétons Certaines pièces ou partie d'ouvrage peuvent être constamment en contact avec des environnements (eau, gaz ou solides) plus ou moins agressifs : Eau de mer - Station d'épuration - Bâtiment agricole Gel -Sels de déverglaçage. "Un dallage de sous-sol de pavillon ne sera pas sollicité comme une bordure d'un pont autoroutier de Haute-Savoie" Types de Bétons Un seul et même type de béton ne peut pas satisfaire à toutes ces exigences Il faut concevoir (calculer) autant de formules de béton que de types d'applications Types de Bétons Types de Bétons Types de Bétons Formulation des bétons Quelles questions doit-on se poser quand on doit concevoir un béton pour une application particulière ? – Résistance mécanique (dalle de piscine / poteaux parking souterrain) – Compacité - Porosité (pavé poreux coloré / tuyau armé) – Durée de vie (Margelle piscine / pile de viaduc) – Plasticité et mise en œuvre (dalle mise en œuvre par mini de personnel / béton de voirie mis en place par machine) – Dimension du plus gros gravillon (dalle de propreté / poteau fortement ferraillé) – Couleur - Aspect (bloc à enduire / appuis fenêtre blanc lisse) – Prix coût (grande bibliothèque nationale/ bâtiment stockage) Pour répondre à chacune de ces questions, on dispose d'outils variés : – Règles et formules de calcul. – Textes normatifs – Recommandations – Expérience – Différentes qualités de ciments, de granulats, et d'adjuvants Formulation des bétons Les Règles de Formulation ortiers et chapes sont couverts par d’autres normes européennes Les Règles de Formulation La norme NF EN 206/CN définit: En fonction d’une classe d’exposition, donc des contraintes que va subir le béton pendant sa durée de vie de 50 ans, Des paramètres de composition: dosage minimum en ciment ou en liant équivalent et rapport maximal Eau efficace/ciment ou liant eq. , en fonction de la taille maximale du granulat et une résistance en compression minimale, + éventuellement d’autres paramètres spécifiques Qui vont permettre au béton de fonctionner pendant 50 ans dans cet environnement (protection armatures acier, gel- dégel, …) Les Règles de Formulation BETONS CONCERNES NF EN 206/CN Bétons de structure CHANTIER BPE PRÉFABRIQUÉ Bétons de structure 17 BETONS EXCLUS NF EN 206/CN Béton de remplissage Béton de calage, propreté Béton de tranchée Béton très léger : Mv < 800 kg/m³ Béton poreux (caverneux) Béton aéré Béton mousse Béton/Granulats non-minéraux Béton réfractaire Bétons hors application EN 206 18 LES PRODUITS NF EN 206-1 Béton à Propriétés Spécifiées (B.P.E.) BPS NF EN 206-1 Garantie la résistance/producteur Béton à Composition Prescrite BCP étude BCP DTU 21 Composition Dosage Bétons NF EN 206/CN Garantir une durabilité 20 DESIGNATION DU BPS NF EN 206-1 XC1/XC2 (F) BPS NF EN 206–1 C25/30 Dmax 22,4 CL 0,40 S3 Conformité à la norme européenne Classe de résistance à la compression : fckcyl 25 / fckcub 30 Classe d’exposition Granularité Classe de consistance Classe de teneur en chlorures Ex B25 Ex TP Les BPS sont les produits principalement commercialisés par le BPE Appellation NF EN 206-1 0 = 0 agression : pas d’attaque C = Carbonatation : corrosion armatures F = Froid : gel dégel XA XD XS S = Sels marins : corrosion armatures D = sels Divers : corrosions armatures A = Attaques chimiques XF XC X0 Courantes Particulières Choix de la classe d’exposition Responsabilité du client-prescripteur Les classes d’exposition Les classes d’exposition 23 Carte des zones de gel Choix de la classe d’exposition Responsabilité du client-prescripteur LES CLASSES D’EXPOSITION COURANTES cf FD P 18-326 Classes de gel 24 Garage Sous-sol Séjour Cuisine Chambre 1 SdB Dégt Chambre 2 Choix de la classe d’exposition Responsabilité du client-prescripteur Principales expositions courantes XF1 ou + Dallage extérieur XF1 ou + Voile extérieur non protégé XC1 Voile extérieur protégé de l’humidité XC1 Voile protégé de l’humidité XC1 Plancher dalle pleine ou pré-dalle XC1/ XC2 XA si sol agressif Fondation armée Classes d’exposition courantes 25 Garage Sous-sol Séjour Cuisine Chambre 1 SdB Dégt Chambre 2 pas de contact direct avec l’eau de mer Béton non protégé Air véhiculant du sel marin Chlorures marins XS1 Choix de la classe d’exposition Responsabilité du client-prescripteur LES CLASSES D’EXPOSITION PARTICULIERES Classes d’exposition particulières XS2/ XS3 Au contact eau mer ou embruns  1 Km 26 Chlorures non marins • Piscines XD2 Humide, rarement sec Choix de la classe d’exposition Responsabilité du client-prescripteur LES CLASSES D’EXPOSITION PARTICULIERES Classes d’exposition particulières XD3 Alternance hum/séchage Agressivité chimique SOL Eaux de surface ou souterraines XA FD P 18 011 XA1 XA2 XA3 Faible Modérée Forte NF EN 206/CN Garage Sous-sol Séjour Cuisine Chambre 1 SdB Dégt Chambre 2 Choix de la classe d’exposition Responsabilité du client-prescripteur LES CLASSES D’EXPOSITION PARTICULIERES Classes d’exposition particulières Liant Equivalent – Eau efficace Liant Equivalent (LE ou C') Eau efficace (E eff) La norme NF EN 206/CN précise ces notions : – E/C devient Eeff/LE. – "Dosage en ciment" devient "dosage en liant équivalent" Eau Efficace = Eeff C'est l'eau qui sert réellement à l'hydratation du ciment et à la fluidification du béton Eau efficace = Eau Totale - Eau absorbée par les granulats Eau efficace Liant équivalent = LE Dans le cas d'utilisation d'additions (calcaire, laitier, cendres) avec des ciments type CEM I ou CEM II/A, on considère que ces additions apportent une contribution hydraulique au ciment. LE = C + kA où: C = dosage en CEM I ou en CEM II/A A = quantité d'addition (limitée) K = coefficient d'activité de l'addition : Liant équivalent - Régler la résistance mécanique (et aussi viser un certain niveau de compacité) – Dosage en ciment ou liant équivalent – Rapport Eeff/C ou L eq La formulation des bétons Prévoir une résistance mécanique + 20 l/m3 = - 3.5 MPa 0 10 20 30 40 50 140 160 180 200 220 240 EAU totale (l/m3) Résistance à la compression (MPa) 28 jours 7 jours 3 jours 1 jour 35 Liant éq. mini Additions maxi Ex: Cendres volantes pour CEM I / CEM II/A Résistance mini Air mini Nature ciment Eeff/liant équivalent maxi XC1/XC2 XF2 XF3 XF4 X0 XF1 XC3,XC4,XD1 Expositions courantes 0,65 C20/ 25 260 0,30/ 0.20 - - - - 150 0,30/ 0.20 - - 0,55 C25/ 30 300 0,30 4 0,55 C30/ 37 315 0,30 4 0,45 C30/ 37 340 0,15/ 0 4 0,60 C25/ 30 280 0,30/ 0.20 - - - - - LES CLASSES D’EXPOSITION Les Règles de Formulation 36 Liant éq. mini Additions maxi Ex: Cendres volantes pour CEM I / CEM II/A Résistance mini Air mini Nature ciment Eeff/liant équivalent maxi Expositions particulières : attaques XS1 XS2 XS3 XD2 XD3 XA1 XA2 XA3 Voir P 18.011 0,55 C30/ 37 330 0,30/ 0.20 - PM 0,50 C35/ 45 350 0,30/ 0.20 - PM 0,55 C30/ 37 330 0,30/ 0.20 - - 0,50 C35/ 45 350 0,30/ 0.20 - - 0,55 C30/ 37 330 0,30/ 0.20 - 0,50 C35/ 45 350 0,30 /0.20 - 0,45 C40/ 50 360 0,30/ 0.20 - LES CLASSES D’EXPOSITION MARINES CHLOREES CHIMIQUES P18-011 Les Règles de Formulation XS1 0,55 C30/ 37 330 0,30/ 0.20 - - (PM) (ES) (ES) Régler la résistance mécanique Respect des critères NF EN 206-1 • Notion de résistance caractéristique spécifiée (C25/30, C30/37, C35/45,….). • Obligation d'obtenir une résistance à 28 jours qui satisfait des critères de : – Niveau (25, 30, 35 MPa). – Dispersion statistique (marge de sécurité fonction du nombre de contrôles et de la certification NF éventuelle de la centrale) 38 Classe de résistance 25 MPa 30 MPa C25/30 (béton normal ou béton lourd) Cylindre Cube LES BPS Mesurer la résistance mécanique 39 LES BPS Classe de résistance à la compression Résistance caractéristique minimale sur cylindre Résistance caractéristique minimale sur cubes C8/10 C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37 C35/45 C40/50 C45/55 C50/60 C55/67 C60/75 C70/85 C80/95 C90/105 C100/115 8 12 16 uploads/Ingenierie_Lourd/ denis-beton-les-differents-betons-2.pdf