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Construire des Ouvrages d'Art en Béton
Matériau bétonFabrication en centrale BPEMise en oeuvre
S. ARNAUD (DLL)
19-20 janvier 2011
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Matériau béton
Matériau de construction le plus utilisé dans le monde sous des formes variées : adaptation des performances selon l ’emploi
Performant et multiple : des bétons de chaussée aux BFUP – gamme étendue
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Composition
Mélange dont les propriétés se développent grâce au durcissement de la pâte de ciment
Ciment7 à 14% du volume
+ Granulats60 à 70% du volume
Eau14 à 22% du volume
+
Adjuvants+ Ajouts+ Additions+
5
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Le cimentLiant hydraulique : fait
prise avec l’eau conserve propriétés et stabilité
sous forme de poudre minérale fine
Conforme à la norme EN 197-1, caractéristiques complémentaires selon normes NF
Marque CE
Marque de qualité NF
7
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eau Assure 2 fonctions principales : Hydratation du ciment pour la prise (30%) Amélioration de la maniabilité du béton (70%)
Autres fonctions : Mouillage des granulats
Véhicule les adjuvants
Conforme à la norme NF EN 1008 : aptitude à la fabrication du béton (eau chargée, eau récupérée, présence de sels…)
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Dosage en eau E/liant
Est qualifié et déterminé à travers
Eau absorbée par les granulats
Phase aqueuse des adjuvants, Eau apportée par les granulats
Eau efficace (qui sert à hydrater le ciment), Eau totale
Eau apport
Influence Le temps de prise
la résistance en compression La durabilité
0
10
20
30
40
50
60
RC 28 J en MPa
150litres
175litres
200litres
200litres
250litres
Dosage en eau
RC 28 J.
10
12
14
16
18
20
22
24
260,43 0,51 0,57 0,65
Por
osité
en
%
0,76
0,78
0,8
0,82
0,84
0,86
0,88
0,9
0,92
E/C
Com
paci
té
Eeff = Eg + ϕad + Eap = Et - Eabs
9
9
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granulats
Concassés issus de roches éruptives sédimentaires ou
métamorphiques
Constituent un squelette
Caractéristiques détaillées dans normes :
NF EN 12620 granulats pour béton hydraulique
norme harmonisée qui conduit au marquage CE (2+ ou 4)
XP P 18545 : particularités nationales
Matériaux inertes
Roulés issus de matériaux alluvionnaires
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adjuvantsProduit dont l’incorporation à faible dose (<5% du poids ciment) provoque des modifications des propriétés à l’état frais ou durci
Conduit à l’amélioration
des performances
et de la mise en œuvre
conformes à la norme NF EN 934-2, Adjuvants pour béton – Définitions, exigences, conformité, marquage et étiquetage : norme harmonisée qui conduit au marquage CE 1+
Marque de qualité NF
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additions
Matériau minéral fin ajouté au béton
Complément granulaire (augmentation de la compacité) A une action fluidifiante (diminution frottements inter granulaires)
Diminue la vitesse d’hydratation (et les risques de fissuration)
Concept de liant équivalent (type II)
Leq = C + kA
Leq masse de liant équivalentC masse de cimentk coefficient de prise en compte de l’additionA masse d’addition
A limitéek fonction des additions et valeurs d’essais
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ajouts produit incorporé au béton qui n’est Ni ciment
Ni granulat
Ni adjuvant
Ni eau
Ni addition
Exemples :
Agents de viscosité
Fibres
colorants
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Définir par une méthode de calcul le mélange «optimal » de granulats, liant (ciment+addition) et eau avec éventuellement des adjuvants et ajouts spécifiques
Pour satisfaire les exigences :
- essentielles imposées par l’Europe
- du Maître d’ouvrage qui seront traduites techniquement par le Maître d’œuvre
En intégrant les contraintes :
- du fabricant de béton
- de l’entreprise de mise en oeuvre
formulation
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fabrication Principalement en centrale de Béton Prêt à l’Emploi (sinon préfa et chantier) Marque NF BPE
Référentiel NF 033 Définit les modalités d’audit en conformité aux exigences de l’annexe C de la norme NF EN2061� Evaluation� Surveillance� Certification du contrôle de production
Concerne la production des bétons de structure
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fabrication Liste de ~ 1300 centrales « admises à la marque NFBPE » Centrales présentant l’équipement et le système qualité requis pour répondre à l’EN2061 (avec certification par tierce partie) = préalable pour répondre aux exigences du fascicule 65 1 audit par an
Organismes de certification : AFNORcertification
d’audits : GINGERCEBTP, réseau des LPC, SNCF
Traitement des dossiers : Animation Régionale (CETE de Lyon)
Comité Particulier : représentants des collèges producteurs, fournisseurs de matières premières, utilisateurs, prescripteurs, organismes techniques, administrations
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Transport et mise en oeuvre
Bétonnière portée : cuve capacité 4 à 10 m3Plusieurs vitesses de rotation (assure homogénéité pendant transport, vidange précédée d’une rotation à grande vitesse)
précautions: :�Temps limité à 1h30�Précautions par temps chaud et froid�Ajouts d’eau et d’adjuvants interdits�Éviter les chocs
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Transport et mise en oeuvre SerrageFaciliter l’arrangement des grains, évacuer l’air :
vibration interne (aiguille vibrante)
vibration externe (vibreurs de coffrage, règle vibrante)
Cure indispensable pour éviter la fissuration de retrait et la pénétration d’agents agressifs
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Matériau bétonmatériau de base complexe
diversité constituants
formulation
et qui évolue
Évolutions actuelles :
Performances
Durabilité du point de vue de la structure et du matériau
Recherche d’une construction plus économe en CO2
Grâce à une meilleure connaissance des pathologies, à leur prise en compte, à la capacité de prédiction