concevoir, construire, gérer des structures durables en béton€¦ · etude des bétons –...
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15 Novembre 2011
www.setra.developpement-durable.gouv.fr
Concevoir, Construire, Gérerdes structures durables en béton
Recommandations pour la rédaction des CCTP
Christophe AUBAGNAC (CETE de Lyon -DL Autun)
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
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Recommandations pour la rédaction des CCTP
Exemple traité:- Passage Inférieur en pont dalle de Béton
Précontraint à 3 travées- Fondations profondes- Zone de gel modéré- Salage très fréquent sur la voie portée
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Chapitre 1. Dispositions générales - description de l'ouvrage
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Contexte climatique et environnemental
Classe d'exposition à l'environnement climatiqueRéférence aux classes d'exposition de l'EN 206-1 (béton) et à l'EN 1992-1-1 (enrobages) et à leurs annexes nationales respectives.
Niveau de prévention des risques liés à l'alcali réactionRéférence aux recommandations pour la prévention des désordresdus à l'alcali-réaction – LCPC 1994Pour les ouvrages courants: niveau de prévention B.
Niveau de prévention des risques liés à la RSIRéférence aux recommandations pour la prévention des désordres dus à laréaction sulfatique interne – LCPC 2007Pour les ouvrages courants: ouvrage de catégorie II, et classe d'exposition XH2 pour toutes les parties d'ouvragessauf celles en « contact durable avec de l'eau » (éléments de fondationprofonde… XH3)
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Chapitre 1. Dispositions générales - description de l'ouvrage
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Contexte climatique et environnemental (suite)
Dispositions particulières relatives à la durabilité vis-à-vis du gelet des fondantsRéférence aux recommandations pour la durabilité des bétonsdurcis soumis au gel – LCPC 2003L'ouvrage comporte des parties soumises à un gel modéré avec salage très fréquent (XF4 « G+S »). Celles-ci sont préciséesdans l'article intitulé « bétons et mortiers hydrauliques »du chapitre 3 du présent CCTP.
Durée d'utilisation du projetLa durée d'utilisation du projet de l'ouvrage est fixée à 100 ans.
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Chapitre 1. Dispositions générales - description de l'ouvrage
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Contexte climatique et environnemental (suite)
Utilisation de la méthode de conception performantielleApplication de l'article 5.3.3 de la norme NF EN 206-1et de son annexe J pour les bétons du tablier et des pilesavec référence au guide « Maîtrise de la durabilitédes ouvrages – Application de l'approche performantielle -Recommandations provisoires » LCPC 2010.
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Chapitre 2. Préparation et organisation du chantier
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Justification de l'ouvrage selon les eurocodeset leurs annexes nationales françaises
Classes d'expositions et enrobage des aciers passifsLes classes d'expositions des différents parements,ainsi que l'enrobage Cmin,dur associé à ces parementssont fixés dans le tableau ci-après:
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Parement Classe d'exposition
Pour info
Enrobage selon NF EN 1992 sans application approche performantielle
Enrobages des aciers Cmin,dur
Pour info,
Enrobage nominal avec DeltaCdev=5mm
Longrines d'ancrage dispositifs de retenue
XC4-XD3
55 mm 60 mm
Extrados tablier
XC3 30 mm 20 mm (*) 30 mm
Sous-face tablier
XC4 35 mm 25 mm (*) 30 mm
Culées XC4-XD3
55 mm 60 mm
Pile XC4 40 mm 30 mm (*) 35 mm
Semelles de fondation
XC2 35 mm 40 mm
(*) modulation de l’enrobage (minoration de 2 au sens du tableau 4.3 NF de la NF EN 1992-1-1/NA)
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Définition des bétonsLes spécifications destinées à assurer la durabilité du béton sont celles données dans la norme NF EN 206-1, complétées par les spécifications des articles suivants, en fonction des classes d'exposition des différentes parties d'ouvrage
Bétons et Mortiers hydrauliques
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Partie d'ouvrage
Classes d'exposition
Classe de résistance
Teneur minimale en liant équivalent
Nature du ciment
Caractéristiques complémentaires du ciment
Eeff/Leq Caractéristiques complémentaires
Semelles de fondation
XC2
XH2
C25/30 280 kg 0,55 RAG - LCH
Fondations profondes
XA1 XC2
XH3
C30/37 330 kg PM 0,50 RAG - LCH
Pile XC4 XF1
XH2
C30/37 Méthode de conception performantielle(10)
RAG – LCH - LRE
Dalle du tablier
XC4 XF1
XH2
C35/45 (*) Méthode de conception performantielle(10)
RAG
LCH
Culées, superstructures
XC4 XF4
XH2
C35/45 385 kg CEMI ou CEMII/A (S
ou D)
PM ou ES
CP
0,45 RAG - LRE
G+S
(10) Les spécifications sur ces parties d'ouvrage sont de nature performantielle.Les formulations de béton proposées doivent satisfaire aux seuils performantiels des indicateurs de durabilité définis à l'article XX.(*) Spécification vis-à-vis de la résistance mécanique.
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Bétons et Mortiers hydrauliquesMéthode de conception performantielle – Seuils d'acceptabilité des indicateurs par partie d'ouvrage
Parties d'ouvrage
Classes d'exposition
Indicateurs de durabilité vis-à-vis de la corrosion des armatures (seuils à 90 jours d'âge du béton)
Peau (*) Kgaz (**) Dapp (***)
Pile XC4 < 13 < 150
Dalle du tablier XC4 < 13 < 150
(*) Peau: porosité accessible à l'eau par absorption sous vide, exprimée en %(**) Kgaz: Perméabilité apparente au gaz, exprimée en 10-18 m²(***) Dapp: Coefficient de diffusion apparent des chlorures, exprimé en 10-12 m².s-1
Essai de migration en régime non stationnaire.
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Bétons et Mortiers hydrauliquesEtude des bétons – dispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielleRéférences article 85.1 du fascicule 65 complétées par:
Validation des épreuves d'études par le Moe.
Formules préqualifiées (références probantes) ou épreuve d'étude (vérification des seuils prescrits Peau, Kgaz et Dapp)
En complément de la mesure des indicateurs de durabilité à 90 jours, il sera fourni une mesure de la porosité accessible à l'eau (Peau) et une mesure de résistivité (ρ), pour chaque formule, àl'échéance de 28 jours d'âge du béton. Les résultats de ces mesures seront pris comme référence pour valider les formules de béton lors de l'épreuve de convenance.(il est fortement recommandé au fournisseur de béton d'étudier plusieurs formules par partie d'ouvrage pour le cas où une formule ne serait pas satisfaisante)
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Bétons et Mortiers hydrauliquesEpreuve de convenance des bétons
Dispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielle:Références article 85.3 du fascicule 65 complétées par:Compte tenu des délais de mûrissement du béton à 90 jours pour les essais, la validation de l'épreuve de convenance sera effectuée sur une mesure de porosité accessible à l'eau (Peau), complétée d'une mesure de résistivité du béton (ρ), à 28 jours.
Le programme général d'épreuve de convenance est complété par un prélèvement de trois éprouvettes cylindriques 110x220 mm pour les essais ci-dessus qui sont à réaliser conformément aux modes opératoires de l'annexe n°1 du guide LCPC de mars 2010, par un laboratoire disposant de références.
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Bétons et Mortiers hydrauliquesEpreuve de convenance des bétons
Dispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielle:L'épreuve de convenance est reconnue probante si les seuils suivants sont respectés par partie d'ouvrage:
Parties d'ouvrage Peau convenance/Peau étude (28j)
Résistivitéconvenance/Résistivitéétude (28 j)
Pile < 1,1 > 0,8
Dalle du tablier < 1,1 > 0,8
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Bétons et Mortiers hydrauliquesEpreuves de contrôle des bétonsDispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielleRéférences article 86.1 du fascicule 65 complétées par:
Tous les indicateurs de durabilité sont contrôlés au moins une fois pour chaque formule de béton ayant fait l'objet d'une conception performantielle, pendant la durée du chantier. Les prélèvements de béton sont effectués sur béton frais, lors du déchargement d'une toupie sur chantier. Les essais sont effectués à 90 jours, et les résultats obtenus sont comparées aux valeurs spécifiées au marché.En outre, la porosité accessible à l'eau (Peau) et la résistivité (ρ) à28 jours sont contrôlées selon les mêmes critères que ceux de l'épreuve de convenance.
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Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparationdes matériaux
Association Française de Génie Civil
Délégation Rhône-Alpes
Bétons et Mortiers hydrauliquesEpreuves de contrôle des bétonsDispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielleFréquence des essais:
Nature des indicateurs
Échéance des essais
Fréquence minimale des contrôles par formule
ρ 28 jours Une mesure jusqu'à 100 m3 + une mesure par tranche de 100 m3 supplémentaire ou fraction restante
Peau
Peau
28 jours Une mesure jusqu'à 100 m3 + une mesure par tranche de 100 m3 supplémentaire ou fraction restante
90 jours Une mesure jusqu'à 500 m3 + une mesure par tranche de 500 m3 supplémentaire ou fraction restante
Kgaz et Dapp
90 jours Une mesure jusqu'à 500 m3 + une mesure par tranche de 500 m3 supplémentaire ou fraction restante