Présentation du GT1 Altération du béton : étude de l interaction béton-environnement

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1 Présentation du GT1 Altération du béton : étude de l interaction béton-environnement Piloté par : Jean-Michel Torrenti Stéphane Poyet Organismes : LCPC - CEA Saclay Lieu : Ecole Normale Supérieure de Cachan Date : 21/05/2010

2 Variabilité des bétons Traduction sur la résistance à la compression Densité de probabilité Pont de Normandie Viaduc de Sylans Pont de l'ile de Ré EuroCode Torrenti, EuroSafe 2004 Différence (MPa) 2

3 Objectifs 1. Caractériser la variabilité des bétons 2. Prendre en compte la variabilité des constituants d un ouvrage par une approche probabiliste 3. Intégrer cette approche dans la prédiction de la durée de vie des structures en béton 4. Proposer un exemple de méthodologie complète. 3

4 Attendus du GT1 objectif 1 Caractéristiques mécaniques Résistance, module élastique, coeff. Poisson Porosité Isothermes de sorption Transport Résistivité électrique, migration des ions chlorures, perméabilité Essais de durabilité Dégradation au nitrate d ammonium, carbonatation Influence des conditions opératoires (biais expérimental) 4

5 Liste des participants 5

6 Structure du GT1 GT1-2 Principaux indic. durabilité GT1-1 Fabrication des éprouvettes GT1-3 Dégradation Transport GT1-5 Exemples applicatifs Guide méthodologique GT1-4 Mesures & protocoles 6

7 Présentation du GT1-1 GT1-2 Principaux indic. durabilité GT1-1 Fabrication des éprouvettes GT1-3 Dégradation Transport GT1-5 Exemples applicatifs Guide méthodologique GT1-4 Mesures & protocoles 7

8 Présentation du GT1-1 Fabrication des corps d épreuve Fourniture aux différents partenaires pour essais Conditions industrielles Représentativité des résultats acquis Choix de deux chantiers réels Prélèvements d éprouvettes 11x22 à l avancée Lien éprouvettes de contrôle ouvrage réel Carottages sur éléments réels 8

9 Présentation du GT1-1 Tunnel de l A86 (Est-parisien) Nanterre Paris Versailles 9

10 Présentation du GT1-1 Tunnel de l A86 (Est-parisien) BHP C50/60 Ciment CEM I 52,5 (Dannes) 350 kg/m 3 Cendres volantes Safament 80 kg/m 3 Sable 0/4 Boulonnais 900 kg/m 3 Granulats 5/20 Boulonnais 950 kg/m 3 Eau totale L/m 3 Superplastifiant Viscocrete 0,6-0,7% de (C+CV) Rapport E/L = 0,41 10

11 Présentation du GT1-1 Viaduc de Compiègne 11

12 Présentation du GT1-1 Viaduc de Compiègne C35/45 Ciment CEM III/A 52,5 (Gargenville) 355 kg/m 3 Filler calcaire OMYA 50 kg/m 3 Sable 0/2 Chevrières 420 kg/m 3 Sable 0/4 Givet 335 kg/m 3 Granulats 4/10 Givet 425 kg/m 3 Granulats 6,3/20 Givet 585 kg/m 3 Eau totale L/m 3 Adjuvant Prelom 500 3,9 kg/m 3 Rapport E/C = 0,50 12

13 Démarche générale Prélèvement d éprouvettes sur chantiers Envois groupés aux différents partenaires Conservation sous eau à 20 C (au moins 3 mois) Limiter les sources de variabilité Utilisation d essais normalisés ou recommandés Adéquation entre les résultats et les pratiques actuelles A ce jour les essais sont terminés 13

14 Quelques résultats Résistance à la compression à 28 jours Chantier A1 (tunnel A86), 120 mesures 70 Résistance moyenne [MPa] Mesures Moyenne Prélèvement 14

15 Quelques résultats Résistance à la compression à 28 jours Chantier A1 (tunnel A86) Moyenne = 58,2 MPa Ecart-type = 4,3 MPa COV = 7% Fréquence Résistance [MPa] ou plus... 15

16 Quelques résultats Résistivité électrique Chantier A1 (tunnel A86) 280 mesures par quadripôle Moyenne = 294 Ω.m Ecart-type = 57 Ω.m COV = 19% Fréquence Résistivité [Ω.m] 430 ou plus... 16

17 Quelques résultats Migration des ions Cl - Chantier A1 (tunnel A86) Migration sous champ électrique Moyenne = 4, m²/s Ecart-type = 0, m²/s COV = 12% Fréquence Dnsmm [10-12 m²/s] 17

18 1 er traitement des données Tentative de corrélation entre les variables Résistance à la compression à 28 jours (Vinci) Porosité (LMT) 80 Résistance à la compression [MPa] Porosité [%] 18

19 1 er traitement des données Tentative de corrélation entre les variables Migration des Cl - (LMDC) Résistivité électrique (GHYMAC) 7 6 Dnssm [10-12 m²/s] Résistivité [Ω.m] 19

20 1 er traitement des données Tentative de corrélation entre les variables Mesures sur les mêmes éprouvettes (LMT) 7 Résistance à la traction - Porosité 600 Résistivité - Porosité

21 Conclusions Le béton est un matériau qui présente de la variabilité Cette variabilité se traduit par la variabilité de toutes ses propriétés Chaque propriété présente une variabilité qui lui est propre Pas de corrélation a priori entre les variabilités! Obligation de caractériser toutes les propriétés concernées Non présenté : Impact du protocole (LML, CEA ) A venir : Traitement des données et applications 21