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Documents scientifiques et techniques Bétons fibrés à ultra-hautes performances

Documents scientifiques et techniques Bétons fibrés à ultra-hautes performances Ultra High Performance Fibre-Reinforced Concretes Recommandations Recommendations Edition révisée, Juin 2013 Revised edition, June 2013 Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Recommandations Recommandations Recommandations Recommandations / recommendations / recommendations / recommendations / recommendations - - - - 2 2 2 2 AFGC AFGC AFGC AFGC Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Recommandations Recommandations Recommandations Recommandations / recommendations / recommendations / recommendations / recommendations - - - - 3 3 3 3 AFGC AFGC AFGC AFGC Le présent document constitue une version révisée des recommandations AFGC sur les Bétons Fibrés à Ultra-hautes Performances (BFUP) dont une première version a été publiée en janvier 2002. Cette nouvelle version éditée à la demande du Comité Scientifique et Technique de l'AFGC, a été rédigée par le groupe de travail AFGC / SETRA sur les "Bétons Fibrés à Ultra- hautes Performances" animé par Jacques Resplendino (SETEC TPI). Cette nouvelle version, rendue nécessaire par Cette nouvelle version, rendue nécessaire par Cette nouvelle version, rendue nécessaire par Cette nouvelle version, rendue nécessaire par l’entrée en vigueur des Eurocodes, comporte le l’entrée en vigueur des Eurocodes, comporte le l’entrée en vigueur des Eurocodes, comporte le l’entrée en vigueur des Eurocodes, comporte les s s s évolutions suivantes évolutions suivantes évolutions suivantes évolutions suivantes : : : : Chapitre 1 (comportement et caractéristiques mécaniques des BFUP) prise en compte des retours d’expérience et amélioration des méthodes de caractérisation et de contrôle des matériaux, - Chapitre 2 (Méthode de dimensionnement des structures) réécriture complète de ce chapitre pour le mettre en cohérence avec le nouveau règlement européen de calcul des structures en béton (Eurocode 2), - Chapitre 3 (Durabilité des BFUP) : prise en compte de l’évolution des connaissances sur la résistance au feu, la résistance à l’abrasion, et les performances de durabilité des BFUP, - Apparition d’un nouveau chapitre 4 développement durable qui fait le point sur les retours d’expériences d’utilisation de ces matériaux selon les critères du développement durable. This document is a new version of the AFGC recommendations on Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete (UHPFRC) first published in January 2002. The new version, requested by the AFGC’s Scientific and Technical Committee, was drafted by the AFGC/SETRA working group on Ultra-High Performance Fibre-Reinforced Concrete chaired by Jacques Resplendino (SETEC TPI). The new version, mainly motivate The new version, mainly motivate The new version, mainly motivate The new version, mainly motivated by d by d by d by compatibility with entering in force compatibility with entering in force compatibility with entering in force compatibility with entering in force of the of the of the of the Eurocodes, comprises the following changes: Eurocodes, comprises the following changes: Eurocodes, comprises the following changes: Eurocodes, comprises the following changes: - Chapter 1 (constitutive and mechanical properties of UHPFRC) includes feedback and improvement of concrete characterisation and testing methods, - Chapter 2 (structural design methods) has been completely rewritten to be consistent with the new European structural design code for concrete (Eurocode 2), - Chapter 3 (durability of UHPFRC) takes into account the latest developments in terms of fire resistance, abrasion resistance and durability performance of UHPFRC, - Chapter 4 is a new chapter on sustainable development which analyses feedback on the use of this material in terms of sustainable development. Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Recommandations Recommandations Recommandations Recommandations / recommendations / recommendations / recommendations / recommendations - - - - 4 4 4 4 AFGC AFGC AFGC AFGC Membres du groupe AFGC sur les BFUP, ayant participé à l’élaboration / validation du document : Members of the AFGC Working Group on UHPFRC who contributed to drafting and validating the document: Florent BABY (IFSTTAR-LCPC) Véronique BAROGHEL-BOUNY (IFSTTAR-LCPC) Mouloud BEHLOUL (LAFARGE) Sébastien BRISARD (Sétra puis / then NAVIER) Myriam CARCASSES (LMDC INSA-UPS Toulouse) Gilles CHANVILLARD (LAFARGE) Dominique CORVEZ (LAFARGE) Bernard FOURE (Consultant) Philippe FRANCISCO (CERIB) Grégory GENEREUX (Sétra) Ziad HAJAR (EIFFAGE) Maxime LION (EDF) Philippe LUSSOU (LAFARGE) Pierre MARCHAND (Sétra puis IFSTTAR) Secrétaire technique / Group Secretary Jean-Christophe MINDEGUIA (Université de Bordeaux) Ludovic MISSEMER (VICAT) Jean-Marie PAILLE (SOCOTEC) Pierre PERRIN (Sétra) Pierre PIMIENTA (CSTB) Bruno RADIGUET (Bouygues) Jacques RESPLENDINO (SETEC TPI) ) ) ) Animateur du Animateur du Animateur du Animateur du groupe groupe groupe groupe/ Group Chairman / Group Chairman / Group Chairman / Group Chairman Damien ROGAT (VICAT) Patrick ROUGEAU (CERIB) Pierre ROSSI (IFSTTAR-LCPC) Alain SIMON (EIFFAGE) Herbert TIGRI (CERIB) Thierry THIBAUX (EIFFAGE) François TOUTLEMONDE (IFSTTAR) Une mention spéciale est apportée à Bernard Fouré pour les nombreuses notes techniques mises à la disposition du groupe pour la révision du chapitre 2. La version anglaise de ces « Recommandations » a été préparée par Rosemary Kneipp La coordination a été assurée par Jocelyne Jacob (SETRA), Secrétaire Générale de l’AFGC et Pierre Marchand (SETRA et IFSTTAR), Secrétaire technique du groupe de travail. Le document a été relu par le professeur Emmanuel Ferrier et par Laurent Izoret au nom du comité scientifique et technique de l’AFGC. A special mention has to be made to Bernard Fouré who has provided many technical notes to the group for the revision of the chapter 2. Translation into English has been prepared by Rosemary Kneipp Co-ordination by Jocelyne Jacob (SETRA), AFGC Publications Manager, and Pierre Marchand (SETRA then IFSTTAR), Technical Secretary of the Working Group. The present document was checked by Pr. Emmanuel Ferrier and by Laurent Izoret, representing AFGC scientific and technical committee. Les photos présentées dans le document ont été fournies par Eiffage, Lafarge, le Sétra, Vicat, l’IFSTTAR et le CSTB. Pictures presented in the document have been provided by Eiffage, Lafarge, Sétra, Vicat, IFSTTAR and CSTB. Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Recommandations Recommandations Recommandations Recommandations / recommendations / recommendations / recommendations / recommendations - - - - 5 5 5 5 AFGC AFGC AFGC AFGC SOMMAIRE / SOMMAIRE / SOMMAIRE / SOMMAIRE / CONTENTS CONTENTS CONTENTS CONTENTS Introduction Introduction 8 Notations Notations 13 Partie 1 Part 1 Caractérisation d’un BFUP aux divers stades d’un projet Characterization of UHPFRC at different stages of a project 17 1.1 Généralités General 17 1.2 Démarche globale applicable à un projet en BFUP Overall design approach for a project using UHPFRC 17 1.3 Résistance à la compression Compressive strength 22 1.4 Comportement en traction Tensile constitutive law 25 1.5 Module d’élasticité statique Static modulus of elasticity 48 1.6 Coefficient de Poisson Poisson’s ratio 48 1.7 Coefficient de dilatation thermique Thermal expansion coefficient 49 1.8 Influence d’un traitement thermique Effect of heat treatment 49 1.9 Retrait - Fluage Shrinkage - Creep 51 1.10 Résistance aux chocs Impact strength 53 1.11 Etude, fabrication et mise en œuvre des BFUP Design, batching and placement of UHPFRC 54 1.12 Epreuves Tests 59 Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Recommandations Recommandations Recommandations Recommandations / recommendations / recommendations / recommendations / recommendations - - - - 6 6 6 6 AFGC AFGC AFGC AFGC Partie 2 Part 2 Méthodes de dimensionnement des structures Structural design methods 79 2.1 Généralités General 79 2.2 Loi de compôrtement matériau prises en compte dans les calculs Material constitutive law taken into account in the design 82 2.3 Expériences vis-à-vis de la durabilité Rrequirements for durability 90 2.4 Justifications aux états limites ultimes Ultimate limit states (ULS) verifications 99 2.5 Justifications aux états limites de service Serviceability limit states (SLS) verifications 117 2.6 Dispositions constructives et pressions localisées Detailing and partially loaded areas 131 2.7 Comportement sismique des structures en BFUP Seismic behaviour of UHPFRC structures 146 Partie 3 Part 3 Durabilité des BFUP Durability of UHPFRC 149 3.1 Introduction Introduction 149 3.2 Dégradations considérées Damage considered 150 3.3 Agressions « classiques » et indicateurs de durabilité liés à ces agressions « Ordinary » aggressive environments and related durability indicators 151 3.4 Risques potentiels particuliers liés à la nature des BFUP Particular potential risks relating to the nature of UHPFRC 156 Partie 4 Part 4 Développement durable Sustainable development 171 Conclusions, perspectives Conclusions, prospects 175 Bibliographie Bibliography 176 Annexe 1 Obtention des valeurs caractéristiques 187 Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Groupe de travail BFUP Recommandations Recommandations Recommandations Recommandations / recommendations / recommendations / recommendations / recommendations - - - - 7 7 7 7 AFGC AFGC AFGC AFGC Annex 1 Determination of characteristic values Annexe 2 Annex 2 Comportement en compression – Résistance – Module d’élasticité Compressive behaviour – Compressive strength – Modulus of elasticity 188 Annexe 3 Annex 3 Protocole experimental des essais de flexion sur prismes et méthode d’exploitation Experimental procedure for bending tests on prisms and analysis method 196 Annexe 4 Annex 4 Caractérisation d’un BFUP utilisé en plaque mince à partir d’essais de flexion Characterization of UHPFRC used for thin slabs using flexural tests 210 Annexe 5 Annex 5 uploads/Politique/ 01-recommandations-bfup-juin-2013.pdf