Document Technique d Application

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1 Document Technique d Application Référence Avis Technique 3/ Annule et remplace l Avis Technique 3/ Dallage de maisons individuelles Dallages en béton renforcé de fibres Pavement out of reinforced fibre concrete Plasterungen, aus verstärktem Metallfaserbeton heraus Dallages pour maisons individuelles STRUX Relevant de la norme NF EN Titulaire : Société Grace Produits de Construction S.A.S. 1001, rue de Maisonneuve FR SAILLENARD Tél. : Fax : info.gracepieri@grace.com Internet : Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 21 mars 2012) Groupe Spécialisé n 3 Structures, planchers et autres composants structuraux Vu pour enregistrement le 19 octobre 2015 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : Fax : Internet : Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB ( CSTB 2015

2 Le Groupe Spécialisé N 3 de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques a examiné le 10 juin 2015 le procédé «Dallages pour maisons individuelles STRUX» présenté par la société GRACE SAS. Il a formulé, sur ce procédé, l Avis Technique ci-après, qui annule et remplace l Avis Technique 3/ Définition succincte 1.1 Principe et destination Les dallages en béton renforcé de fibres synthétiques STRUX 90/40 répondent au concept habituel des dallages, ouvrages plans de grande surface et coulés sur place en faible épaisseur, à même un sol préparé qui sert d'appui support à réaction répartie sur l'ensemble de la sousface des ouvrages. Le fonctionnement mécanique est donc celui d'une plaque sur appui élastique réparti. La particularité des dallages en béton renforcé de fibres synthétiques STRUX 90/40 vient de ce qu'ils sont constitués d'un béton particulier du fait de la présence de 2.3 kg de fibres synthétiques STRUX 90/40 par m3 de béton. Le procédé consiste en l introduction, en centrale à béton, de fibres polypropylène STRUX 90/40 pour constituer un béton prêt à l emploi destiné à la réalisation de dallages pour maisons individuelles. Le dosage retenu, la composition du béton et la rhéologie particulière des bétons frais ainsi obtenus font des bétons additionnés de fibres STRUX 90/40 une technique particulière d'utilisation des bétons dont l'application en dallage est ici examinée. Les fibres n'étant pas là utilisées en association avec des armatures de béton armé, les dallages ainsi réalisés ne comportent aucune armature métallique complémentaire sauf renforts éventuels aux points singuliers (joints, accidents de forme, etc.).pour les dallages solidarisés, des armatures telles que décrites dans le Dossier Technique seront mises en place. Les dallages visés peuvent éventuellement bénéficier d'une couche d'usure renforcée, destinée à une meilleure maîtrise des effets de poussiérage et d'usure de la surface. 1.2 Mise sur le marché Les fibres polypropylène visées dans le présent Avis sont soumises, pour leur mise sur le marché, aux dispositions de l arrêté du 20 juillet 2007 portant application à certains produits pour bétons, mortiers et coulis du décret n du 8 juillet 1992 concernant l aptitude à l usage des produits de construction. La fibre STRUX 90/40 fait l objet d une déclaration des performances établie par le fabricant sur la base de la norme NF EN Identification : Fibres : Les fibres STRUX 90/40, commercialisées en France par la société GRACE Produits de construction S.A.S. Les fibres sont conditionnées en sacs délitables de 2,3 kg. Ces produits sont assortis du marquage CE accompagné des informations prévues par la norme européenne NF EN Béton : Les bons de commande et de livraison du béton prêt à l emploi mis en œuvre dans le cadre du présent Avis Technique portent la référence «STRUX 90/40» ainsi que la composition du béton livré, précisant notamment le dosage en fibres. 2. Avis 2.1 Domaine d emploi accepté Les dallages visés dans le cadre du présent Avis sont les dallages de maisons individuelles, construites en France européenne et dans les Départements et Territoires d Outre-mer (DOM-TOM). Ces dallages n ont pas d autre rôle que celui de répartir sur le sol les charges qui leur sont appliquées directement. Ils sont constitués d un béton fabriqué exclusivement en centrale sous contrat avec le titulaire, dont la résistance caractéristique à la compression, au sens de la norme NF EN 206/CN, n est pas inférieure à celle correspondant à la classe C30/37, et dont la consistance est S4 ou S5 ou béton autoplaçants de type SF1, SF2 ou SF3 exclusivement. De plus, ce béton comporte des fibres STRUX 90/40 incorporées en centrale à raison de 2,3 kg/m3, telles qu elles sont définies dans le Dossier Technique établi par le demandeur. En particulier, ne sont pas visés au titre du présent Avis : les dallages faisant office de tirant ou de buton au sein de l infrastructure, les dallages supportant des éléments de structure descendant les charges de superstructure (murs porteurs ou poteaux), les dallages comportant des inserts ou canalisations éventuels (câbles, canalisations pour fluides caloporteurs ou non, etc ), incorporés dans l épaisseur du dallage les dallages destinés à accueillir des véhicules roulants autres que les véhicules légers, les dallages destinés à recevoir un revêtement adhérent (carrelage ou équivalent). Pour ce qui concerne les chargements, le domaine d emploi accepté par la GS3 vise les dallages destinés à supporter des charges verticales statiques ne dépassant pas : 250 dan/m² en charge répartie surfacique, 5 kn/ml en charge linéique, 10 kn en charge ponctuelle. Cette valeur est censée correspondre à l impact d un cric de véhicule léger. Les seules charges à caractère non statique admises sont les charges roulantes dues aux véhicules légers, pour autant qu elles résultent de véhicules dont la vitesse est faible ou modérée (inférieure à 20 Km/h). L'utilisation prévue suppose que l'agressivité chimique ambiante peut être considérée comme normale. Le présent Avis ne porte pas sur les dallages en situation d'agression chimique intense, telle que celles liées à la nature chimique de certains produits qui seraient hautement agressifs. Les utilisations autres que celles prévues au présent domaine d'emploi sortent du champ du présent Avis. 2.2 Appréciation du procédé 2.21 Aptitude à l emploi La présence de fibres vise à permettre de se dispenser, dans les cas visés, des armatures préconisées par le DTU 13.3 partie 3 (NF P ), sauf renforts éventuels aux points singuliers (joints, accidents de forme, etc ). Dans ces conditions, les dallages pour maisons individuelles constitués d un béton répondant à la description figurant dans le Dossier Technique et entrant dans le domaine d'emploi accepté présentent une aptitude à l'emploi satisfaisante dans la mesure où leur conception et leur réalisation respectent les prescriptions du Cahier des Prescriptions Techniques Particulières du présent Avis Durabilité / entretien La durabilité des dallages renforcés de fibres STRUX 90/40 est satisfaisante pour les emplois prévus dans le domaine d emploi accepté et ne nécessitent pas d'entretien particulier. L attention est toutefois attirée sur le fait que, du point de vue de la fissurabilité, ces dallages n ont pas un meilleur comportement que les dallages non armés traditionnels. En conséquence, les revêtements de type carrelages scellés ou collés, ou les cloisons maçonnées disposés sur ces dallages sont susceptibles d être le siège de fissurations, avec une probabilité comparable à celle observée sur les dallages non armés traditionnels Fabrication Effectuée par une société sous-traitante du titulaire de l Avis, la fabrication des fibres est identique à celle de toutes les autres fibres polypropylène. La résine de polypropylène est fondue, extrudée à travers une filière, puis, durant la phase liquide, passée à travers un système filtrant qui élimine les impuretés Mise en œuvre La mise en œuvre des dallages renforcés de fibres STRUX 90/40 répondant à la description figurant dans le Dossier Technique ne présente pas de difficulté particulière dans la mesure où les moyens de mise en œuvre utilisés permettent le respect des prescriptions du Cahier des Prescriptions Techniques Particulières du présent Avis. Le présent Avis ne vaut que si la consistance du béton est S4 ou S5 ou béton autoplaçants de type SF1, SF2 ou SF3 exclusivement au sens de la norme NF EN 206/CN. 2.3 Cahier des prescriptions techniques 2.31 Conception des ouvrages La mise en charge du dallage conduit à des rotations anélastiques locales au droit des micro-fissures comme dans tous les ouvrages en béton armé ou non soumis à une flexion-traction. La maîtrise de ces comportements anélastiques exige de limiter le niveau de sollicitations 2 3/15-809

3 pour la satisfaction des besoins des exploitants en termes de bon comportement de la surface du dallage vis à vis des risques de fissuration. Les prescriptions qui suivent visent à obtenir des dallages dont le degré de fissuration, ainsi que l ouverture attendue des fissures, soient compatibles avec leur aptitude à l emploi dans le domaine d emploi accepté. Une étude de sol doit être effectuée conformément aux prescriptions du 6 du DTU 13.3, Partie 3 (NF ), y compris pour la réalisation d une seule maison individuelle. Dans tous les cas, la préparation de l assise du dallage doit être effectuée conformément aux prescriptions des paragraphes 8 et 9 du DTU 13.3, partie 3 (NF P , T3 partie 3). La valeur du module de Westergaard de l assise du dallage doit être au moins égale à 30 MPa/m. Dans le cas où le dallage est posé sur isolant, il y a lieu de respecter les prescriptions du DTU 13.3 Partie 3 et tenir compte des caractéristiques équivalentes de l ensemble sol+forme+isolant. L épaisseur du dallage (partie béton) doit être au moins égale à 12 cm. Les joints doivent être disposés de manière à délimiter des panneaux dont le plus grand côté est au plus égal à 8 m pour les dallages réalisés sur une couche de glissement de 10 à 20 mm de sablon et à 6 m dans les autres cas de dallages sous abri. Dans le cas d un dallage solidaire, le ferraillage suivant le DTU 13.3 Partie 3 (armatures généralisées et armatures de rive) doit être mis en place dans tous les cas. Le béton est fabriqué exclusivement en centrale sous contrat avec le titulaire, et sa résistance caractéristique à la compression au sens de la norme NF EN 206/CN n est pas inférieure à celle correspondant à la classe C30/37, et dont la consistance est S4 ou S5 ou béton autoplaçant de type SF1, SF2 ou SF3 au sens de la norme NF EN 206/CN Fabrication La fabrication des fibres et le contrôle doivent être effectués conformément aux dispositions indiquées dans le Dossier Technique. Toute modification dans ces opérations doit être signalée au Rapporteur du Groupe Spécialisé n Mise en œuvre La fabrication du béton avec incorporation des fibres doit être réalisée exclusivement en centrale homologuée par GRACE Produit de Construction (assistance au 1er coulage, prescriptions pour la formulation des bétons). Le processus de cette fabrication doit être conforme au mode opératoire décrit dans le Dossier Technique établi par le demandeur. L approvisionnement, la formulation et le dosage des différents constituants du béton sont réalisés par le fabricant de BPE. Celui-ci doit garantir la conformité du béton de fibres Strux 90/40 aux règles de composition et aux performances définies dans le présent avis technique. Les contrôles qu il doit réaliser sont définis au paragraphe 7 du Dossier Technique établi par le demandeur. Conclusions Appréciation globale L utilisation du procédé dans le domaine d emploi accepté est appréciée favorablement. Validité 7 ans, jusqu au 30 juin 2022 Pour le Groupe Spécialisé n 3 Le Président 3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé Le Groupe Spécialisé n 3 tient à souligner que les dallages sur terreplein sont des ouvrages dans lesquels il n est pas possible de garantir l absence de fissures. La pose de l isolant en périphérie verticale est une solution à privilégier, à condition que l étude thermique le permette. Il est à noter que le DTU 13.3, partie 3, partie 3 (NF P ), impose une section d armatures minimales de 0,2% dans chaque direction. Toutefois, le Groupe Spécialisé n 3 attire l attention sur le fait que la qualité du béton est un élément essentiel de l association fibres-béton, pour le procédé visé. Pour cette raison, toute comparaison des quantités de fibres avec les solutions d armatures traditionnelles ne serait pas pertinente. En particulier, il a été noté que les courbes charges déplacements constatées sont comparables à celles obtenues pour des bétons renforcés de fibres métalliques, pour des dosages faibles de ces dernières. Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 3 3/

4 Dossier Technique établi par le demandeur A Partie descriptive 1. Principe Dans le cadre du présent Avis Technique, les fibres STRUX 90/40 sont employées pour la réalisation de bétons prêts à l'emploi, pour des dallages de maisons individuelles, en se dispensant des armatures préconisées dans le DTU 13-3 partie 3 2. Définition et domaine d emploi Dans le cadre du présent Avis Technique, le dallage en béton renforcé de fibres STRUX 90/40, qui est assimilé à un dallage en béton non armé, est employé en remplacement du dallage traditionnel tel que défini dans le DTU 13.3 NF P / Dallages de maison individuelles, construits en France Européenne et DROM-COM Pour ce qui concerne les chargements, le domaine d emploi vise les dallages destinés à supporter des charges verticales statiques ne dépassant pas : 250 dan/m² en charge répartie surfacique, 5 kn/ml en charge linéique, 10 kn en charge ponctuelle. Cette valeur est censée correspondre à l impact d un cric de véhicule léger. Les seules charges à caractère non statique admises sont les charges roulantes dues aux véhicules légers, pour autant qu elles résultent de véhicules dont la vitesse est faible ou modérée (inférieure à 20 Km/h). L'utilisation prévue suppose que l'agressivité chimique ambiante peut être considérée comme normale. Le présent Avis ne porte pas sur les dallages en situation d'agression chimique intense, telle que celles liées à la nature chimique de certains produits qui seraient hautement agressifs. 3. Caractérisation des matériaux Fibre La fibre STRUX 90/40 est conforme aux spécifications de la norme NF EN Cette fibre à base de polymère haute performance (mélange polypropylène/polyéthylène) est destinée au renforcement des bétons. Elle vise à améliorer la ductilité du béton non armé. Les principales caractéristiques des fibres STRUX 90/40 sont les suivantes : - - longueur : 40 mm - - largeur : 1,4 mm - - épaisseur : 110 µm - - densité : 0, point de fusion 160 C, - - point d inflammation : 590 C - - résistance à la traction : 620 MPa - - module d élasticité 9,5 GPa La dénomination commerciale 90/40 correspond à la longueur de 40 mm et au rapport longueur sur diamètre équivalent égal à 90. La société GRACE sous-traite la fabrication de la fibre en imposant ses spécifications techniques (dimensions et caractéristiques mécaniques). A la demande de ses clients, la société GRACE peut apporter un soutien technique sur la formulation, le mélange, la mise en œuvre des bétons et le dimensionnement des ouvrages. Les fibres STRUX 90/40 sont conditionnées en sacs délitables de 2,3 kg. Elles ne font l objet d aucune réglementation sur le transport et le stockage. Du fait que les sacs sont délitables, il est conseillé de les conserver à l'abri de la pluie. Béton La composition du béton doit respecter les exigences suivantes : - Etre conforme aux exigences de la norme NF EN 206/CN - Avoir une classe de résistance minimale C 30/37 - Une classe de consistance de type S4, S5, SF1, SF2 ou SF3, pour cela tous les types d adjuvants sont admis 4. fabrication des produits Les contrôles ont lieu en cours de fabrication et sur le produit fini. Les contrôles en cours de fabrication portent sur la densité linéaire, l épaisseur, la résistance et le module d élasticité. Ces contrôles sont effectués sur bobine. Les contrôles sur le produit fini portent sur l épaisseur et la longueur de la fibre. Le principe de fabrication de la fibre STRUX 90/40 est identique à celui de toutes les autres fibres polypropylène. La résine de polypropylène est fondue, extrudée à travers une filière, puis, durant la phase liquide, passée à travers un système filtrant qui élimine toutes les impuretés. Cette filière est conçue pour obtenir des feuilles minces. Cette feuille est ensuite solidifiée dans un bain froid, puis passée dans une section tranchante qui découpe la feuille en sections de largeur préétablie. Après fendage, les bandes sont passées dans une série de rouleaux qui les étirent. Cette opération a pour effet d orienter les molécules de polypropylène et de conférer au produit la plupart des caractéristiques physiques attendues. Les bandes passent ensuite dans une machine de coupe ou elles sont débitées en fibres de longueur déterminées, puis ensachées. Les sacs contiennent 2,3 kg de fibres STRUX 90/40. Ceci correspond à une dose standard pour la fabrication d un m3 de béton. Le contrôle interne porte sur la résistance à la traction du fil, le module d élasticité et les caractéristiques dimensionnelles des fibres suivant les règles NF EN Fabrication de béton prêt à l emploi avec la fibre STRUX 90/40 Locaux et matériel de fabrication L utilisation des fibres STRUX 90/40 dans les bétons prêts à l emploi ne nécessite pas d installation spécifique. Leur dispersion dans le béton permet leur mélange dans tous les types de malaxeurs standard (axe vertical, horizontal, avec ou sans train valseur). Procédé de fabrication du béton additionné de fibres STRUX 90/40 Les fibres STRUX 90/40 peuvent être additionnées aux bétons conformes à la norme NF EN 206/CN, et donc aux bétons spécifiés par les normes DTU. Pour leur application dans le domaine du béton prêt à l emploi, les fibres STRUX 90/40 sont dosées à 2,3 kg/m3 (soit 1 sac par m3). De par sa surface spécifique, la fibre STRUX 90/40 entraîne une légère réduction de l ouvrabilité et un aspect moins «gras» du béton. Son emploi nécessite donc plus d éléments fins afin d'améliorer son enrobage. Pour un dosage de 2,3 kg/m3 de STRUX 90/40, le taux de fines conseillé est de 300 kg de fines/m3 (y compris fines apportées par le sable). Lors de leur incorporation, 2,3 kg/m3 de fibres STRUX 90/40 entraînent une perte de maniabilité de l ordre de 40mm d étalement au slump test. Cette perte de maniabilité doit être compensée par une augmentation du dosage du plastifiant réducteur d eau, ou du superplastifiant haut réducteur d eau, de l ordre de 0.15% du poids de ciment. Les fibres STRUX 90/40 sont étudiées pour être facilement dispersables dans le béton. Néanmoins, il est recommandé de respecter certaines consignes pour minimiser les risques de formation de boulettes de fibres. Les fibres STRUX 90/40 doivent être introduites sans leur sac délitable dans le skip ou directement dans le malaxeur. Suivant les performances des malaxeurs, le temps de malaxage standard (55 secondes) peut nécessiter des ajustements afin de parfaitement mélanger la fibre. Dans le cas d'agglomérats de fibres, il est recommandé soit de prolonger le malaxage en malaxeur, soit de prolonger le malaxage dans le camion toupie d au moins 10 minutes à vitesse rapide avant vidange. Le transport peut être réalisé de façon classique en camion toupie. Le dosage de fibres STRUX 90/40 doit être consigné sur le bon de livraison 4 3/15-809

5 6. Mise en œuvre du béton additionné de fibres STRUX 90/40 Toutes les méthodes de coulage sont compatibles (goulotte, tapis, pompe). Béton S4 Le béton se met en place très facilement, sans équipements particuliers et suivant les règles de l art usuelles. Durant les opérations de coulage et éventuellement de mise à niveau à la règle, les fibres peuvent rester visibles à la surface du béton. Afin d'obtenir un bel état de surface, il est conseillé de faire remonter les éléments fins en surface du béton. Les outils les plus appropriés peuvent aller du simple damage à la taloche, jusqu à l emploi de règle vibrante dans le cas de béton cohésif ou à finition soignée. Béton S5, SF1, SF2, SF3 La solution STRUX est compatible avec les bétons type S5 et béton autoplaçants de type SF1, SF2 ou SF3, à condition que la pente soit inférieure à 1%. La mise en œuvre de béton type S5, SF1, SF2, SF3 renforcé de fibres STRUX doit se faire en continu, suivant les règles de l art usuelles avec les précautions suivantes : pour les dallages dont la planéité n est pas un critère primordial : étalement gravitaire, accompagné du passage du râteau afin d obtenir le nivellement requis, puis passage de la barre de répartition en deux passes croisées afin d obtenir la planéité ; pour une planéité plus soignée, un minimum d appareillage est nécessaire pour la mise en place : piges à tige réglable pour le nivellement du béton, ainsi qu un appareil de mise à niveau laser ou niveau à bulle, pour régler le niveau des piges. B. Résultats expérimentaux B.1 justifications expérimentales Plusieurs séries d essais ont été réalisées par GRACE et par des laboratoires indépendants dans différents pays. Rapport d'essais n ES : essais mécaniques suivant les recommandations BEFIM sur bétons renforcés de fibres STRUX 90/40. CSTB. Décembre 2004 Compte rendu d essais de flexion 4 points suivant norme NF Bétons de type C25/30 et C30/37 LMDC TOULOUSE B.2 Références Fournisseur BPE : Béton Montois : Février 2014 : chantier GONCALVEZ à St Martin d Oney 30 m 3 Juin 2014 : DARROUY à Vieille Soubiran : 18 m 3 Novembre 2014 : GONCALVES à Onar : 11 m 3 Janvier 2015 : DARROUY à St Justin : 15 m 3 Janvier 2015 : GONCALVES à Uchacq : 20 m 3 Finitions Dans le cas de finitions à l hélicoptère, il est généralement recommandé d'augmenter le temps d'attente avant finition de l ordre de 1 heure. Ce délai supplémentaire permet un durcissement supplémentaire du béton qui limite ainsi la tendance des fibres à se relever. Il est préférable d utiliser un durcisseur de sol pour obtenir un bel aspect de surface. L utilisation de béton type S5, SF1, SF2, SF3 n est pas compatible avec l emploi de durcisseur de surface par saupoudrage. Revêtements Seuls les revêtements de sols non adhérents, c'est à dire en pose désolidarisée, sont acceptés sur dallage contenant des fibres STRUX 90/40. On peut citer comme exemple de revêtements acceptés, dans ces conditions : revêtements de sols textiles "plombant, amovibles" (DTU 53.1), pose flottante de parquet et revêtements de sol contrecollés à parement en bois (DTU 51.1), revêtements de sols plastiques collés sur une sous couche de désolidarisation (DTU 53.2), carreaux céramiques ou analogues scellés (DTU 52.1), revêtements de sol avec ouvrages d interposition de type chape sèche ou fluide de ciment en pose désolidarisée (DTU 26.2), plancher chauffant réalisé sur sous couche thermique (DTU 65.14), plancher rayonnant électrique (DTU 65.7). 7. Rôle des intervenants Le producteur de béton prêt à l emploi devra réaliser les contrôles spécifiés par la norme NF EN 206/CN. Ces contrôles sont complétés par un contrôle de l homogénéité des fibres par prélèvement et lavage de 10 litres de béton, les fibres sont alors séparées, séchées et pesées. Les écarts ne doivent pas excéder +/ - 10 % pour la valeur moyenne et +/- 20 % pour chacun des prélèvements. Les spécifications et la périodicité de ces contrôles complémentaires seront définies par le producteur de béton prêt à l'emploi dans son Plan d'assurance Qualité en fonction de ses applications. 3/