Concevoir, Construire, Gérer des structures durables en béton

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Amandine St-Arnaud
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1 Concevoir, Construire, Gérer des structures durables en béton Recommandations pour la rédaction des CCTP Christophe AUBAGNAC (CETE de Lyon - DL Autun) 15 Novembre

2 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 2

3 Chapitre 1. Dispositions générales - description de l'ouvrage Contexte climatique et environnemental Classe d'exposition à l'environnement climatique Référence aux classes d'exposition de l'en (béton) et à l'en (enrobages) et à leurs annexes nationales respectives. Niveau de prévention des risques liés à l'alcali réaction Référence aux recommandations pour la prévention des désordres dus à l'alcali-réaction LCPC 1994 Pour les ouvrages courants: niveau de prévention B. Niveau de prévention des risques liés à la RSI Référence aux recommandations pour la prévention des désordres dus à la réaction sulfatique interne LCPC 2007 Pour les ouvrages courants: ouvrage de catégorie II, et classe d'exposition XH2 pour toutes les parties d'ouvrages sauf celles en «contact durable avec de l'eau» (éléments de fondation profonde XH3) 3

4 Chapitre 1. Dispositions générales - description de l'ouvrage Contexte climatique et environnemental (suite) Dispositions particulières relatives à la durabilité vis-à-vis du gel et des fondants Référence aux recommandations pour la durabilité des bétons durcis soumis au gel LCPC 2003 L'ouvrage comporte des parties soumises à un gel modéré avec salage très fréquent (XF4 «G+S»). Celles-ci sont précisées dans l'article intitulé «bétons et mortiers hydrauliques» du chapitre 3 du présent CCTP. Durée d'utilisation du projet La durée d'utilisation du projet de l'ouvrage est fixée à 100 ans. 4

5 Chapitre 1. Dispositions générales - description de l'ouvrage Contexte climatique et environnemental (suite) Utilisation de la méthode de conception performantielle Application de l'article de la norme NF EN et de son annexe J pour les bétons du tablier et des piles avec référence au guide «Maîtrise de la durabilité des ouvrages Application de l'approche performantielle - Recommandations provisoires» LCPC

6 Chapitre 2. Préparation et organisation du chantier Justification de l'ouvrage selon les eurocodes et leurs annexes nationales françaises Classes d'expositions et enrobage des aciers passifs Les classes d'expositions des différents parements, ainsi que l'enrobage Cmin,dur associé à ces parements sont fixés dans le tableau ci-après: 6

7 Parement Longrines d'ancrage dispositifs de retenue Extrados tablier Sous-face tablier Classe d'exposi tion XC4- XD3 Pour info Enrobage selon NF EN 1992 sans application approche performantielle Enrobages des aciers Cmin,dur Pour info, Enrobage nominal avec DeltaCdev=5 mm 55 mm 60 mm XC3 30 mm 20 mm (*) 30 mm 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 /NA) 7

8 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Définition des bétons Les 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 8

9 Partie d'ouvrage Classes d'expositio n Classe de résistance Teneur minimale en liant équivalent Nature du ciment Caractéristi ques complémen taires du ciment Eeff/Leq Caractéristi ques complémen taires Semelles de fondation Fondations profondes XC2 XH2 XA1 XC2 XH3 C25/ kg 0,55 RAG - LCH C30/ 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, superstruct ures XC4 XF4 XH2 C35/ 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. 9

10 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Méthode 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 m² (***) Dapp: Coefficient de diffusion apparent des chlorures, exprimé en m².s -1 Essai de migration en régime non stationnaire. 10

11 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Etude des bétons dispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielle Références 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, à l'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) 11

12 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Epreuve 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. 12

13 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Epreuve 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) Résistivité convenance/résistivité étude (28 j) Pile < 1,1 > 0,8 Dalle du tablier < 1,1 > 0,8 13

14 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Epreuves de contrôle des bétons Dispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielle Références 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) à 28 jours sont contrôlées selon les mêmes critères que ceux de l'épreuve de convenance. 14

15 Chapitre 3. Provenance, Qualité et Préparation des matériaux Bétons et Mortiers hydrauliques Epreuves de contrôle des bétons Dispositions particulières dans le cas d'une méthode de conception performantielle Fréquence 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 Kgaz et Dapp 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 90 jours Une mesure jusqu'à 500 m3 + une mesure par tranche de 500 m3 supplémentaire ou fraction restante 15

16 MERCI DE VOTRE ATTENTION 16

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