L Approche Performantielle

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1 L Approche Performantielle Contrôles de conformité B. THAUVIN CETE Ouest LRPC Saint-Brieuc Ministère de l'écologie, de l'énergie, du Développement durable et de l'aménagement du territoire

2 Ministère de l'écologie, de l'énergie, du Développement durable et de l'aménagement du territoire

3 Préparation du chantier Prise en compte par le prescripteur (entrepreneur) : Exigences du cahier des charges (CCTP, fasc.65 chap.8) - Indicateurs de durabilité et seuils associés (par partie d ouvrage) Exigences d exécution : - Ouvrabilité - Temps de transport - Cycles de coffrage - Délais d application de la précontrainte - etc. 3 3

4 Préparation du chantier Pour chaque partie d ouvrage, le béton proposé est soumis aux étapes suivantes : Epreuve d études Epreuve de convenance Epreuve de contrôles Comme d habitude Précautions : Le producteur de béton doit faire appel à un laboratoire disposant des capacité techniques et des compétences nécessaires au déploiement de la démarche Plan Qualité «Bétons» : compétences et moyens, modes opératoires Durée de murissement du béton (90j) préalable à la mesure des indicateurs de durabilité => Planning de chantier Intérêt de disposer de «formules préqualifiées» 4 4

5 Préparation du chantier Intérêt des formules préqualifiées Pour les entreprises et les producteurs de béton : - Pré-qualification de formules répondant à des exigences de durabilité (indicateurs de durabilité) - Gain de temps dans la phase de préparation des chantiers (épreuve d études) - Possibilité d évaluation des innovations en matière de formulation 5 5

6 Préparation du chantier Intérêt des formules préqualifiées Conditions à respecter par le béton pré-qualifié : 6 Antérieurement fabriqué et mis en oeuvre dans des conditions équivalentes à celles du chantier considéré : - dosage et provenance des matériaux, - qualité et performances du matériel de fabrication, - durée de transport et d attente du béton ; Répond à des spécifications sur les indicateurs au moins équivalentes à celles prescrites. Pour chaque indicateur de durabilité, les résultats d essais lors des épreuves d études ou de contrôle de production vérifient les conditions suivantes : - nombre de prélèvement est supérieur ou égal à 3, - les résultats de chaque prélèvement satisfont strictement les seuils prescrits ; - les résultats datent de moins de deux ans. 6

7 Épreuve d étude La formule de béton est pré-qualifiée Pas d épreuve d étude! Programmation de l épreuve de convenance La formule de béton n est pas pré-qualifiée Épreuves d étude conduites par l entrepreneur (respect de l article 85.1 du fascicule 65 du CCTG) Les constituants du béton doivent être conformes aux normes en vigueur, notamment à la norme NF EN Validation de l épreuve d étude par le MOe Remise d un dossier par l entreprise : Éléments demandés par le fascicule 65 du CCTG Résultats des mesures de chaque indicateur de durabilité retenu dans le CCTP 7

8 Épreuve d étude Durabilité du béton vis-à-vis de la corrosion Mesure des indicateurs de durabilité (spécifiés au marché) à 90j : Confection de 3 éprouvettes 11X22 (NF EN ) 1a, 2a, 3a Perméabilité au gaz (K gaz ) 1a 1b 1c 2a 2b 2c 3a 3b 3c 1b, 2b, 3b Résistivité électrique (ρ ) Coef. de diffusion des chlorures (D app ) c, 2c, 3c Porosité à l eau (P eau ) Jugement de la conformité : moyenne de 3 résultats (3 éprouvettes distinctes) à 90j K gaz (90j, épreuve d étude) < K gaz (marché) D app (90j, épreuve d étude) < D app (marché) P eau (90j, épreuve d étude) < P eau (marché) 8 8

9 Épreuve d étude Durabilité du béton vis-à-vis de la corrosion En complément (perspective épreuve de convenance) : Confection de 3 éprouvettes 11X22 (NF EN ) 1b, 2b, 3b Résistivité électrique (ρ ) 1b 1c 2b 2c 3b 3c 1c, 2c, 3c Porosité à l eau (P eau ) Moyenne de 3 résultats (3 éprouvettes distinctes) à 28j - P eau (28j, épreuve d étude) - ρ (28j, épreuve d étude) Validation de l épreuve de convenance 9 9

10 Épreuve d étude Durabilité du béton vis-à-vis des autres risques de dégradation Résistance à la compression (exigences structurales) : Classe de résistance : jugement de la conformité (fasc. 65) Prévention de l alcali-réaction : Niveau de prévention B : - Granulats NR (Non Réactifs) - Si granulats PR (Potentiellement Réactifs) : - Bilan des alcalins [Na 2 0 eq ] < Seuil (LCPC, 1994) - Déformation de gonflement Δε < 0,02% (essai de perf. NF P18-454) Niveau de prévention C (LCPC, 1994) 10 10

11 Épreuve d étude Durabilité du béton vis-à-vis des autres risques de dégradation Prévention Gel interne et écaillage : Voir Recommandations LCPC 2003 Prévention de la Réaction Sulfatique Interne : Voir Recommandations LCPC Selon la criticité de l élément de béton et selon le niveau de prévention : - T max < Seuil (temp. max. atteinte au coeur de l élément) - Déformation de gonflement Δε < seuil (essai de perf. LPC n 66) 11

12 Épreuve d étude Levée du point d arrêt par le MOe sur la base du dossier d épreuve d étude remis par l entreprise Pour chaque formule de béton proposée Indicateurs de durabilité conformes aux spécifications du CCTP conformité aux exigences du chapitre 8 (article 85.1 du fascicule 65 du CCTG «épreuves d études») pour RC et consistance Autorisation de programmation de l épreuve de convenance Organisée par l entreprise, avec l appui du producteur de béton 12 12

13 Épreuve de convenance Respect des spécifications de l article 85.3 du fasc. 65 Vérification des outils de fabrication et du respect des dosages Rhéologie du béton frais, résistance à la compression (fc28 ) Etc. 13 Approche performantielle : Eventuelle réalisation d un élément témoin (recommandée) Vérification des indicateurs de durabilité (pour chaque béton) Vérification du respect des enrobages sur l élément témoin 13

14 Épreuve de convenance Vis-à-vis du risque de corrosion des armatures L épreuve de convenance se limite à des mesures de porosité (P eau ) et de résistivité (ρ) à 28j : Confection de 3 éprouvettes 11X22 (NF EN ) Résultats comparés à ceux de l épreuve d étude à 28j L épreuve de convenance est reconnue probante si : Peau (28j, épreuve convenance) < 1,1.P eau (28j, épreuve d étude) ρ (28j, épreuve convenance) > 0,8. ρ (28j, épreuve d étude) 14 Essai de porosité accessible à l eau 14

15 Épreuve de convenance Vis-à-vis du risque d alcali-réaction Bilan des alcalins équivalents (composition de la formule, bons de pesées, FTP) : [Na 2 O eq ] < Seuil Vis-à-vis de la réaction sulfatique interne Pas de mesures spécifiques pour l épreuve de convenance Vis-à-vis du gel interne et de l écaillage Voir les recommandations LCPC 2003 pour les bétons soumis au gel et aux sels de déverglaçage 15 15

16 Épreuve de contrôle Respect des spécifications de l article 86 du fascicule 65 du CCTG vis à vis de la conformité des lots de contrôle sur les propriétés spécifiées du béton : Résistance à la compression (classe de résistance) Consistance du béton frais (classe d affaissement) Régularité de la composition de la formule (e/c, dosage,...) 16 16

17 Épreuve de contrôle Contrôles de conformité complétés par la mesure des indicateurs de durabilité spécifiés au marché : Vis-à-vis du risque de corrosion des armatures Contrôle des indicateurs de durabilité retenus à 90j au moins une fois par formule et par partie d ouvrage : - comparaison aux seuils spécifiés au marché - fréquence et lotissement approprié (1 mesure tous les 500m3). Contrôle de la porosité à l eau et la résistivité à 28j : - contrôles selon les mêmes critères que ceux de l'épreuve de convenance - fréquence et lotissement approprié (1 mesure tous les 100m3). + Contrôles des enrobages 17 17

18 Épreuve de contrôle Contrôles de conformité complétés par la mesure des indicateurs de durabilité spécifiés au marché : Vis-à-vis du risque de corrosion des armatures Programme de contrôles Nature des indicateurs ρ P eau K gaz et D app Échéance des essais 28 jours 28 jours 90 jours 90 jours Fréquence minimale des contrôles par formule Une mesure jusqu à 100 m 3 + une mesure par tranche de 100 m 3 supplémentaire ou fraction restante Une mesure jusqu à 100 m 3 + une mesure par tranche de 100 m 3 supplémentaire ou fraction restante Une mesure jusqu à 500 m 3 + une mesure par tranche de 500 m 3 supplémentaire ou fraction restante Une mesure jusqu à 500 m 3 + une mesure par tranche de 500 m 3 supplémentaire ou fraction restante 18 Si variations fortes constatées (consistance, résistance à la compression, etc.), le MOe pourra demander des mesures complémentaires d indicateurs de durabilité. 18

19 Épreuve de contrôle Critères de jugement de la conformité : Vis-à-vis du risque de corrosion des armatures A 28 jours : - P eau (28j ; contrôle) < 1,1.P eau (28j ;épreuve étude) - ρ (28j, contrôle) > 0,8. ρ (28j, épreuve d étude) A 90 jours : - P eau (90j ; contrôle) < P eau (marché) - K gaz (90j ; contrôle) < K gaz (marché) - D app (90j ; contrôle) < D app (marché) 19 19

20 Rôle du contrôle extérieur Epreuve d étude : Epreuve de convenance : Validation du dossier remis par l entreprise Acceptation du matériel de production du béton Acceptation de l élément témoin Sur la base du rapport de convenance remis par l entreprise : Vérification de la conformité des indicateurs de durabilité (Peau, ρ) Vérification du bilan en alcalins équivalent [Na2 O eq ] Vérification de la conformité des résistances à la compression Vérification de la conformité de la teneur en air occlus (G, G+S) Essais contradictoires en cas de doute sur les résultats du contrôle intérieur (P eau, ρ) 20 20

21 Rôle du contrôle extérieur Epreuves de contrôle : Vérification du contrôle intérieur de l entreprise : Régularité de la production Conformité des indicateurs de durabilité (Peau, D app, K gaz, ρ) Conformité du bilan en alcalins équivalent [Na2 O eq ] Conformité des résistances à la compression Conformité de la teneur en air occlus (G, G+S) Essais contradictoires en cas de doute sur les résultats du contrôle extérieur (P eau, D app, K gaz, ρ) Vérification de Tmax (si pièce critique vis-à-vis de la RSI) Contrôles des enrobages 21 21

22 Répartition des rôles ANNEXE 4 Organisation des épreuves d étude, de convenance et de contrôle 22 22

23 Conclusions Pas de changement dans la philosophie des contrôles Epreuve d étude Epreuve de convenance Epreuve de contrôles Critères de jugement de la conformité spécifiques à chaque risque de dégradation du béton (indicateurs de durabilité) => démarche rigoureuse et rassurante (MOe) Corrosion des armatures (chlorures, carbonatation) Alcali-réaction Réaction Sulfatique Interne Gel interne et écaillage + Contrôle des enrobages! 23 23

24 Conclusions Nécessité d un partenariat précoce entre l entreprise et le producteur de béton Nécessité d un laboratoire d essai en appui du producteur de béton Intérêt des formules Pré-qualifiées Nécessité d un appui technique de la MOe A l issue du chantier, l ensemble des résultats de contrôles (indicateurs de durabilité) sont capitalisés : Garantie vis-à-vis de la durabilité du béton de l ouvrage Connaissance des propriétés du béton (carte d identité durabilité) Initiation du suivi de l ouvrage ( point zéro durabilité ) Outil fondamental pour le Maître d Ouvrage Gestionnaire 24 24