L APPROCHE PERFORMANTIELLE «Une démarche innovante pour concevoir, construire et gérer des structures durables en béton»

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1 Journée COTITA OUEST NORMANDIE CENTRE Rennes, 21 octobre 2010 L APPROCHE PERFORMANTIELLE «Une démarche innovante pour concevoir, construire et gérer des structures durables en béton» Recommandations pour la rédaction de CCTP Patrick DANTEC Consultant COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 1

2 Recommandations pour la rédaction de clauses de CCTP Ouvrage à deux travées pont dalle en Béton Armé COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 2

3 DISPOSITION GÉNÉRALES ET DESCRIPTION DE L OUVRAGE 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 ( enrobage) et aux annexes nationales respectives Niveau de prévention vis à vis de l alcali réaction => B Niveau de prévention des risques RSI : - tableau III des recommandations - ouvrage en catégorie II - classe d exposition XH : XH2 pour toutes les parties d ouvrages sauf les parties des piles en contact avec l eau qui sont en XH3 COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 3

4 DISPOSITION GÉNÉRALES ET DESCRIPTION DE L OUVRAGE (suite) Contexte climatique et environnemental (suite) Gel et fondants : référence aux recommandations pour la durabilité des bétons soumis au gel =>XF1 et XF4 (G+S) Durée d utilisation du projet La durée d utilisation du projet de l ouvrage est fixée à 100 ans 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, des appuis et des superstructures avec référence au guide LCPC «Maîtrise de la durabilité des ouvrages en béton-application de l approche performatielle-recommandations provisoires»(mars 2010) COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 4

5 PRÉPARATION ET ORGANISATION DU CHANTIER Justification de l ouvrages selon les eurocodes et leurs annexes nationales françaises Les classes d expositions des différents parements ainsi que l enrobage minimal C min dur associé à ces parements sont fixées dans le tableau ci-après COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 5

6 Parement Longrines d'ancrage des dispositifs de retenue Classe d exposition Pour info Enrobage selon NF EN 1992 sans application de l approche performantielle Enrobage des aciers passifs C min dur Pour info valeurs figurant sur les plans enrobage nominal correspondant avec c dev = 5 mm XC4-XD3 55 mm 45 mm * 50 mm Extrados du tablier Sous-face du tablier XC3 35 mm 25 mm * 30 mm XC4 35 mm 25 mm * 30 mm Culées XC4-XD3 55 mm 45 mm * 50 mm Piles XC4 40 mm 30 mm * 35 mm Semelles de fondation XC2 35 mm 40 mm Fondations profondes XC2 fasc 62 et mm COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 6 *modulation de l enrobage l (minoration de 2 au sens du tableau 4.3 NF de la NF EN /NA) 1/NA)

7 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Définition des bétons Les spécifications destinées à assurer la durabilité du béton sont celles données dans la norme NF EN complétées par les spécifications des articles suivants en fonction des classes d exposition des différentes parties d ouvrage COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 7

8 Spécifications (10) Les spécifications sur ces parties d ouvrage doivent satisfaire aux seuils des 8 indicateurs de durabilité définis à l article XX (*Rc spécifiée pour R mécanique)

9 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Méthode de conception performantielle-seuils d acceptabilité des indicateurs par partie d ouvrage * P eau : Porosité accessible à l eau par absorption sous vide, exprimée en %. Mode opératoire conforme à l annexe 3 du guide «Maîtrise de la durabilité des ouvrages d art en béton application de l approche performantielle (LCPC (2010). ** K gaz : Perméabilité apparente au gaz, exprimée m². Il s agit de la mesure au perméamètre à charge constante (Méthode d essai des LPC n 58.7). ***D app : Coefficient de diffusion apparent des chlorures, exprimé en m²s -1. Essai de migration en régime non stationnaire. COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 9

10 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Études de béton disposition 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 épreuves d étude (vérification des seuils prescrits P eau, K gaz et D app ) En complément de la mesure des indicateurs de durabilité à 90 jours, il sera fourni une mesure de la porosité accessible à l eau (P eau ) 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) eau gaz app 10

11 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Épreuves de convenance des béton Disposition 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 de 90 jours pour les essais, la validation de l épreuve de convenance sera effectuée sur une mesure de la porosité accessible à l eau (P eau ), complétée d une mesure de résistivité du béton (ρ), à 28 jours (compatible avec l échéance habituelle des essais de validation des résistances mécaniques en compression à 28 jours). Le programme général d épreuve de convenance est complété par un prélèvement de trois éprouvettes cm, pour des mesures de porosité accessible à l eau (P eau ) et de résistivité du béton durci (ρ), qui sont à réaliser conformément aux modes opératoires de l annexe 1 du guide LCPC de mars 2010, par un laboratoire disposant de références. COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 11

12 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Épreuves de convenance des béton Disposition 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 COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 12

13 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Épreuves de contrôle des béton Disposition 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 valeurs obtenues sont comparées aux valeurs spécifiées au marché. En outre, la porosité à l eau P eau et la résistivité (ρ) sont contrôlés selon les mêmes critères que ceux de l'épreuve de convenance. Le lotissement se fera de la manière suivante : une série d essais par pile et par culées et superstructures, trois séries d essais pour la dalle. COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 13

14 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Épreuves de contrôle des béton Disposition particulières dans le cas d une méthode de conception performantielle : Épreuves de contrôle-fréquence des essais : Nature des Échéance Fréquence minimale des contrôles par formule indicateurs des essais ρ 28 jours Une mesure jusqu à 100 m 3 + une mesure par tranche de 100 m 3 supplémentaire ou fraction restante P eau 28 jours Une mesure jusqu à 100 m 3 + une mesure par tranche de 100 m 3 supplémentaire ou fraction restante 90 jours Une mesure jusqu à 500 m 3 + une mesure par tranche de 500 m 3 supplémentaire ou fraction restante K gaz et D app 90 jours Une mesure jusqu à 500 m 3 + une mesure par tranche de 500 m 3 supplémentaire ou fraction restante COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 14

15 PROVENANCE QUALITÉ ET PRÉPARATION DES MATÉRIAUX Prévention de la RSI Disposition particulières dans le cas d une méthode de conception performantielle : Épreuves d étude : Si Tmax évaluée par l entrepreneur selon les méthodes préconisées dans les recommandations se situe à moins de 5 C de la valeur du seuil de la températures critique l épreuve est complétée par une mesure de calorimétrie avec vérification des dispositions à prendre par rapport aux pièces critiques Épreuve de convenance : en cas de variation importante par rapport aux conditions de l épreuve d étude =>essai calorimétrie Épreuve de contrôle : mesure de la température Tmax à chaque bétonnage de pièce critique avec vérification du seuil COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 15

16 FIN COTITA Ouest et Normandie Centre octobre Durabilité des bétons-approche performatielle 16