Tableaux de durabilité en technologie du béton

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1 Tableaux de durabilité en technologie du béton Classes d exposition Désignation de la classe Description de l'environnement Exemples informatifs illustrant le choix des classes d'exposition 1. Aucun risque de corrosion ni d attaque X0 Béton non armé et sans pièces métalliques noyées : ttes les expositions sauf en cas de gel -dégel, d'abrasion d'attaque chimique Pr le béton armé avec des pièces métalliques noyées : très sec Béton à l'intérieur de bâtiments où le taux d'humidité de l'air ambiant est très faible NOTE : Un environnement très sec ne se trve pas très rarement, en Belgique 2. Corrosion initiée par carbonatation Lorsque le béton contenant des armatures des pièces métalliques noyées est exposé à l air et l humidité, les différentes classes d exposition sont classifiées ci-après : NOTE : On entend par condition d humidité celle du béton recvrant les armatures les pièces métalliques noyées, mais, dans de nombreux cas, cette humidité peut être considérée comme le reflet de l humidité ambiante. Dans ces cas-là, une classification fondée sur les différents milieux ambiants peut être appropriée ; il peut ne pas en être de même s il existe une barrière entre le béton et son environnement. XC1 XC2 XC3 XC4 Sec humide en permanence Humide, rarement sec Humidité modérée Alternance d'humidité et de séchage Béton à l'intérieur de bâtiments où le taux d'humidité de l'air ambiant est faible. Béton submergé en permanence dans de l'eau Surfaces de béton smises au contact à long terme de l'eau Un grand nombre de fondations Béton à l'intérieur de bâtiments où le taux d'humidité de l'air ambiant est moyen élevé Béton extérieur abrité de la pluie Surfaces smises au contact de l'eau, mais n'entrant pas dans la classe d'exposition XC2

2 Désignation de la classe Description de l'environnement Exemples informatifs illustrant le choix des classes d'exposition 3. Corrosion initiée par les chlorures, ayant une origine autre que marine Lorsque le béton contenant des armatures des pièces métalliques noyées est smis au contact d une eau ayant une origine autre que marine, contenant des chlorures, y compris des sels de déverglaçage, les différentes classes d exposition sont classifiées ci-après : NOTE : A propos des conditions d humidité, voir aussi la section 2 de ce tableau. XD1 Humidité modérée Surfaces de bétons exposées à des chlorures transportées par voie aérienne XD2 Humide, rarement sec Piscines Béton exposé à des eaux industrielles contenant des chlorures XD3 Alternance d'humidité et de séchage Eléments de ponts exposés à des projections contenant des chlorures ; chaussées ; Dalles de parc de stationnement de véhicules 4. Corrosion initiée par les chlorures présents dans l eau de mer Lorsque le béton contenant des armatures des pièces métalliques noyées est smis au contact des chlorures présents dans l'eau de mer à l'action de l'air véhiculant du sel marin, les différentes classes d exposition sont : XS1 Exposé à l'air véhiculant du sel marin, mais pas en contact direct avec l'eau de mer Structures sur à proximité d'une côte XS2 Immergé en permanence dans l'eau de mer l'eau saumâtre (1) Eléments de structures marines XS3 Zones de marées, zones smises à des projections à des embruns Eléments de structures marines 5. Attaque gel/dégel avec sans agent de déverglaçage Lorsque le béton est smis au contact à une attaque significative due à des cycles de gel/dégel alors qu il est millé, les différentes classes d exposition sont : XF1 Saturation modérée en eau sans agent de déverglaçage Surfaces verticales de bétons exposées à la pluie et au gel

3 Désignation de la classe XF2 Description de l'environnement Saturation modérée en eau avec agent de déverglaçage Exemples informatifs illustrant le choix des classes d'exposition Surfaces verticales de bétons des vrages rtiers exposées au gel et à l'air véhiculant des agents de déverglaçage XF3 Forte saturation en eau, sans agent de déverglaçage Surfaces horizontales de bétons exposées à la pluie et au gel XF4 Forte saturation en eau, avec agent de déverglaçage eau de mer Rtes et tabliers de ponts exposés aux agents de déverglaçage et surfaces de bétons verticales directement exposées aux projections d'agents de déverglaçage et au gel. Zones des structures marines smises aux projections et exposées au gel 6. Attaques chimiques Lorsque le béton est exposé aux attaques chimiques, se produisant dans les sols naturels, les eaux de surface les eaux sterraines, comme indiqué au tableau 2 (2) de la NBN EN 206-1, les classes d expositions données ci-après sont d application. La classification de l eau de mer dépend de la localisation géographique : en conséquence la classification valide sur le lieu d utilisation du béton s applique. NOTE : Une étude particulière peut être nécessaire pr déterminer la classe d exposition adéquate dans les environnements tels que : n entrant pas dans les limites du tableau 2 de la NBN EN 206-1; contenant d autres substances chimiques agressives; sol eau polluée chimiquement; présentant une vitesse d éclement de l eau élevée, en combinaison avec certaines substances chimiques du tableau 2 de la NBN EN XA2 XA3 Environnement à faible agressivité chimique, selon le tableau 2 de la NBN EN 206-; béton en contact avec l'eau de mer l'eau saumâtre Environnement d'agressivité chimique modérée, selon le tableau 2 de la NBN EN Environnement à forte agressivité chimique, selon le tableau 2 de la NBN EN ) De l'eau saumâtre peut être trvée à faible profondeur en particulier dans la région côtière, dans les polders dans la région de Diksmuide, dans certains polders de la Flandre orientale et aux alentrs du port d'antwerpen. L'altitude de 6 m est généralement considérée comme la limite de ces zones. 2) Voir tableau suivant

4 Evaluation de l'agressivité chimique La NBN EN définit 3 environnements d agressivité chimiques : les classes d exposition, XA2 en XA3. Les environnements chimiques agressifs classés ci-desss sont fondés sur des sols et eaux sterraines naturels à une température eau/sol comprise entre 5 C et 25 C et où la vitesse d'éclement de l'eau est suffisamment faible pr être assimilée à des conditions statiques. Le choix de la classe se fait par rapport à la caractéristique chimique conduisant à l'agression la plus élevée. Lorsqu au moins deux caractéristiques agressives conduisent à une même classe, l'environnement doit être classé dans la classe immédiatement supérieure, sauf si une étude spécifique démontre que ce n'est pas nécessaire. La NBN B définit trois classes d environnement d agressivité chimique : les classes d environnement EA1, EA2 et EA3. Ces classes d environnement sont respectivement égales à, XA2 et XA3. Classes d exposition et d environnement et EA1 XA2 et EA2 XA3 et EA3 Eau de surfaces et sterraines Sulfate SO 4 2- (mg/l) EN et 600 > 600 et 3000 > 3000 et 6000 Acidité (ph) ISO ,5 et 5,5 < 5,5 et 4,5 < 4,5 et 4,0 CO 2 (mg/l) agressif Ammonium NH + 4 (mg/l) pren 13577:1999 ISO et 40 > 40 et 100 > 100 jusqu'à saturation 15 et 30 > 30 et 60 > 60 et 100 Magnésium Mg 2+ (mg/l) ISO et 1000 > 1000 et 3000 > 3000 jusqu'à saturation SOL Sulfate SO 2-4 (mg/kg) ( 1 ) EN ( 2 ) 2000 et 3000 ( 3 ) > 3000 ( 3 ) et > et acidité ml/kg DIN > 200 Baumann-Gully N'est pas rencontré dans la pratique 1) Les sols argileux dont la perméabilité est inférieure à 10-5 m/s peuvent être classés dans une classe inférieure. 2) La méthode d'essai prescrit l'extraction du SO 4 2- à l'acide chlorhydrique ; alternativement, il est possible de procéder à cette extraction à l'eau si c'est l'usage sur le lieu d'utilisation du béton. 3) La limite doit être ramenée de mg/kg à mg/kg, en cas de risque d'accumulation d'ions sulfate dans le béton due à l'alternance de périodes sèches et de périodes humides, par remontée capillaire.

5 Types de béton Désignation T(1,50) T(1,00) T(0,65) T(0,60) T(0,55) T(0,55)A T(0,50) T(0,50)A A Rapport maximal (1) 1,50 1,00 0,65 0,60 0,55 0,55 0,50 0,50 0,45 0,45 eau/ciment Dosage minimal en (2) ciment Classe de résistance (3) (5) C8/10 C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C20/25 C30/37 C25/30 C35/45 C30/37 minimale Teneur en air minimale du béton frais (4) en % pr un diamètre max. nominal des granulats 20 mm D max 31,5 mm ,2 mm D max 16 mm ,6 mm D max 10 mm ) Teneur en eau efficace; pr la teneur en ciment, voir les spécifications des articles , , et des normes NBN EN et NBN B ) Voir les spécifications des articles , , et des normes NBN EN et NBN B ) Sur base d'essais d'aptitudes préalables, réalisés conformément à l'annexe J de la NBN EN 206-1, on peut déroger à cette exigence, pr autant que la composition du béton réponde effectivement aux deux conditions de base, à savoir le rapport maximal eau / ciment et le dosage minimal en ciment. 4) Avec un facteur d'espacement des bulles d'air entraîné < 0,200 mm mesuré sur béton durci (selon NBN EN :1999) 5) Pas d'application pr les bétons légers

6 Exigences de durabilité pr les classes d exposition Classe d'exposition X0 XC1 XC2 XC3 XC4 XD1 XD2 XD3 XS1 Type de béton T(1,00) (1) T(0,65) T(0,60) T(0,55) T(0,50) T(0,50) T(0,50) T(0,50) Exigences complémentaires (5) (5) Classe d'exposition XS2 XS3 XF1 XF2 XF3 XF4 XA2 XA3 Type de béton (2) T(0,55) T(0,50) T(0,55)A T(0,50) T(0,55)A T(0,50)A T(0,55) (3) T(0,50) Exigences complémentaires (4) (6) (7) (4) (6) (7) (9) (4) (6) (7) (9) (4) (6) (7) (9) (8) (8) (8) 1) Un type de béton T(1,50) peut être utilisé exceptionnellement dans des applications de béton non armé telles par exemple les bétons de propreté pr fondations. 2) T(0,50) pr les bétons immergés dans des eaux saumâtres. De l'eau saumâtre peut être trvée à faible profondeur en particulier dans la région côtière, dans les polders dans la région de Diksmuide, dans certains polders de la Flandre orientale et aux alentrs du port d'antwerpen. L'altitude de 6 m est généralement considérée comme la limite de ces zones. 3) T(0,60) en cas de contact avec de l'eau saumâtre. 4) La résistance au gel des granulats doit être mesurée suivant la norme NBN EN :2000 NBN EN 367-2: ) En cas d'utilisation de ciment CEM I et ajt de plus de 33 % de cendres volantes par rapport à la teneur en ciment, la valeur du coefficient k est 0. En cas d'utilisation de ciment CEM III/A et ajt plus de 25 % de cendres volantes par rapport à la teneur en ciment, la valeur du coefficient k est 0. 6) Lors de l'ajt au béton de cendres volantes avec une perte au feu comprise entre 5 et 7 %, il y a lieu (tre les exigences formulées à l'article de la NBN EN 206-1) de ne pas excéder une quantité de cendres volantes en masse de 25 % par rapport au dosage de ciment en masse. On peut ttefois s'écarter de cette exigence pr autant que l'on ait exécuté des essais d'aptitude à l'emploi selon le prescrit de l'annexe J de la NBN EN ) Dans le cas de ciments CEM II/B-V, CEM II/B-M (V- ) et CEM V/A sur le sac et/ le bon de livraison desquels il est mentionné que les cendres volantes utilisées ont une perte au feu de 7 %, ces ciments ne peuvent être utilisés que dans la mesure où la teneur en cendres volantes de ces ciments n'excède pas 25 % de la somme des constituants principaux et secondaires (selon la NBN EN 197-1). On peut ttefois s'écarter de cette exigence pr autant que l'on ait exécuté des essais d'aptitude à l'emploi selon le prescrit de l'annexe J de la NBN EN ) Un ciment à haute résistance aux sulfates (conforme à la NBN B :2002) doit être utilisé si la teneur en sulfate est > 500 mg/kg dans l'eau > 3000 mg/kg dans le sol. 9) Béton sans air entraîné sauf si imposé par le prescripteur en fonction du risque de dégât de gel/dégel.

7 Relation entre les classes d'environnement et les classes d'exposition Classes d'environnement Classes d'exposition Classe Description Exemples BNA (1) BA (2) BP (3) E0 Environnement non agressif X0 Pas d'application EI Application intérieure Parois intérieures des habitations de bureaux X0 XC1 EE Application extérieure EE1 Pas de gel Fondations ss le niveau de gel X0 XC2 EE2 Gel, mais pas de contact avec la pluie Garages verts cverts, vides sanitaires, passages verts dans un bâtiment XF1 XC3, XF1 EE3 Gel et contact avec la pluie Murs extérieurs exposés à la pluie XF1 XC4, XF1 EE4 Gel et agents de déverglaçage (présence d'eau contenant des agents de déverglaçage provenant soit de sa fonte sur place, soit de projections, soit de ruissellement) Eléments d'infrastructures rtières XF4 XC4, XD3, XF4 ES Environnement marin Pas de contact avec de l'eau de mer, mais bien avec de l'air marin jusqu à 3 km de la côte et/ avec de l eau saumâtre (4) ES1 Pas de gel Fondations ss le niveau de gel exposées à de l'eau saumâtre XC2, XS2, ES2 Gel Murs extérieurs de bâtiments exposés à la pluie en zone côtière XF1 XC4, XS1, XF1 Contact avec de l'eau de mer ES3 Eléments immergés XC1, XS2, ES4 Eléments exposés aux marées et aux éclabssures Murs de quais XF4, XC4, XS3, XF4, EA Environnement agressif EA1 Environnement à faible agressivité chimique selon le tableau 2 de la NBN EN EA2 Environnement d'agressivité chimique modérée selon le tableau 2 de la NBN EN XA2 XA2 EA3 Environnement à forte agressivité chimique selon le tableau 2 de la NBN EN XA3 XA3 (1) BNA = Béton non armé (2) BA = Béton armé (3) BP = Béton précontraint (4) Les eaux saumâtres se rencontrent en particulier dans la région côtière, les polders de la région de Diksmuide, certains polders de Flandre Orientale et aux alentrs du port d'antwerpen. La cote altimétrique de 6 m est acceptée comme limite pr ces zones.

8 Exigences de durabilité pr les bétons non armés (BNA), armés (BA) et précontraints (BP) Classe d'environnement Exigences de durabilité Symbole Description BNA BA BP Type de béton Autres exigences E0 Environnement non agressif T(1,00) (6) Type de béton EI Application intérieure T(1,00) T(0,65) Autres exigences EE Application extérieure EE1 Pas de gel T(1,00) T(0,60) EE2 Gel, mais pas de contact avec la pluie T(0,55) (1) (3) (4) T(0,55) (1) (2) (3) (4) EE3 Gel et contact avec la pluie T(0,55) (1) (3) (4) T(0,50) (1) (2) (3) (4) EE4 Gel et agents de déverglaçage (présence d'eau contenant des agents de déverglaçage provenant soit de sa fonte sur place, soit de projections, soit de ruissellement) T(0,50)A (1) (3) (4) (7) A (1) (2) (3) (4) (7) ES Environnement marin Pas de contact avec de l'eau de mer, mais bien avec de l'air marin (jusqu à 3 km de la côte) et/ avec de l eau saumâtre ES1 Pas de gel T(0,60) T(0,50) ES2 Gel T(0,55) (1) (3) (4) T(0,50) (1) (2) (3) (4) Contact avec de l'eau de mer ES3 Eléments immergés T(0,55) ES4 Eléments exposés aux marées et aux éclabssures T(0,50)A (1) (3) (4) (7) A (1) (2) (3) (4) (7) EA Environnement agressif EA1 Environnement à faible agressivité chimique suivant le tableau 2 de la NBN EN T(0,55) (5) (8) T(0,55) (5) (8) EA2 Environnement d'agressivité chimique modérée suivant le tableau 2 de la NBN EN T(0,50) (5) (8) T(0,50) (5) (8) EA3 Environnement à forte agressivité chimique suivant le tableau 2 de la NBN EN (5) (8) (5) (8) 1 )La résistance au gel des granulats doit être mesurée suivant la norme NBN EN :2000 NBN EN : ) En cas d'utilisation de ciment CEM I et ajt de plus de 33 % de cendres volantes par rapport à la teneur en ciment, la valeur du coefficient k est 0. En cas d'utilisation de ciment CEM III/A et ajt de plus de 25 % de cendres volantes par rapport à la teneur en ciment, la valeur du coefficient k est 0. 3) Lors d'ajt au béton de cendres volantes avec une perte au feu comprise entre 5 et 7 %, il y a lieu (tre les exigences formulées à l'article ) de ne pas excéder une quantité de cendres volantes en masse de 25 % par rapport au dosage de ciment en masse. On peut ttefois s'écarter de cette exigence pr autant que l'on ait exécuté des essais d'aptitude à l'emploi selon le prescrit de l'annexe J de la NBN EN ) Dans le cas de ciments CEM II/B-V, CEM II/B-M (V- ) et CEM V/A sur le sac et/ le bon de livraison desquels il est mentionné que les cendres volantes utilisées ont une perte au feu de 7 %, ces ciments ne peuvent être utilisés que dans la mesure où la teneur en cendres volantes de ces ciments n'excède pas 25 % de la somme des constituants principaux et secondaires (selon la NBN EN 197-1). On peut ttefois s'écarter de cette exigence pr autant que l'on ait exécuté des essais d'aptitude à l'emploi selon le prescrit de l'annexe J de la NBN EN )Un ciment à haute résistance aux sulfates (conforme à la NBN B :2002) doit être utilisé si la teneur en sulfate est > 500 mg/kg dans l'eau > 3000 mg/kg dans le sol. 6) L'utilisation de béton de type T(1,50) n'est autorisée que dans des cas exceptionnels de bétons non armés tels que, par exemple, les bétons de propreté de fondation. 7) Béton sans air entraîné sauf si imposé par le prescripteur en fonction du risque dégâts dus au gel. 8) Voir paragraphe 6 du tableau 1 et tableau 2 de la norme NBN EN