Des solutions d armatures alternatives
2 Master Builders Solutions de BASF Miser sur un partenariat. Nos experts Master Builders Solutions vous propose des solutions innovantes et durables qui répondent à vos besoins spécifiques dans le domaine de la construction. Notre expérience et notre réseau à l échelle mondiale vous aident à réussir dans vos projets, aujourd hui comme demain. Master Builders Solutions La marque Master Builders Solutions regroupe toute l expertise de BASF dans la chimie de la construction. Nos solutions sont destinées aux nouvelles constructions autant qu aux travaux de réparation, de maintenance ou de rénovation de structures existantes. Master Builders Solutions s appuie sur plus d un siècle d expérience acquis par BASF dans le secteur de la construction. BASF dispose d un réseau international d experts de la construction dont le savoir-faire et l expérience constituent le cœur de Master Builders Solutions. Nous vous offrons toutes les solutions d une large gamme adaptée à vos défis spécifiques dans le domaine de la construction. Notre expertise locale s appuie sur l expérience acquise grâce aux innombrables projets de construction auxquels nous avons participés à travers le monde. Nous tirons parti des technologies de BASF développées à l échelle internationale et de notre expertise dans la construction durable pour innover et contribuer à votre succès. La large gamme de produits regroupée sous la marque Master Builders Solutions comprend les adjuvants du béton, les additifs pour ciment, les solutions pour les travaux souterrains, les solutions pour les sols industriels et décoratifs, les solutions d imperméabilisation, les systèmes d étanchéité, les produits de réparation et de protection du béton ainsi que les mortiers industriels. Couverture : notre référence à Montpellier (France) : Pierresvives Hérault dept. Zaha Hadid Architects Foto : Hélène Binet
3 Des performances et une durabilité optimisées grâce à une structure améliorée en fibres Le béton étant un matériau fragile, il est sujet aux ruptures soudaines. Lorsque des forces internes ou externes entraînent le dépassement de sa capacité portante maximale, il peut se fissurer ou se casser. Outre leur aspect inesthétique, les fissures réduisent considérablement la durabilité du béton et peuvent conduire à des ruptures. Il est donc indispensable de renforcer le béton par une armature afin de répartir les forces d allongement et de tension et d obtenir la ductilité souhaitée. Le béton armé présente un meilleur comportement à la fissuration et à la rupture et constitue un matériau quasi élastique. Les experts Master Builders Solutions ont mis au point toute une gamme de fibres. Il existe une solution pour chaque application : vous trouverez un récapitulatif dans le guide de sélection proposé à la fin de cette brochure. Utilisées correctement, les fibres renforcent le béton de manière très efficace, qu elles soient associées ou non à des systèmes d armature traditionnels. Les produits présentent des caractéristiques exceptionnelles : ils garantissent une durabilité optimale avec un impact extrêmement faible sur le comportement rhéologique et l ouvrabilité du béton frais. L armature est constituée d une très grande quantité de fibres uniformément réparties qui confèrent au béton les propriétés suivantes : amélioration de la résistance aux fissures de retrait, protection contre l éclatement en cas d incendie, augmentation de la ténacité à la rupture et optimisation des performances mécaniques des éléments en béton. Les solutions peuvent remplacer les barres d armature, qu il faut placer à la main, dans de nombreux ouvrages. Cette option offre deux avantages significatifs : Sécurité et rentabilité Les fibres d armature sont incorporées au mélange de béton et réparties uniformément. Ce procédé élimine les problèmes liés au positionnement correct de l armature d acier et les importants coûts de main-d œuvre associés. Il réduit également les risques pour les ouvriers sur le chantier et pour le bâtiment en cas de mauvais positionnement. Résistance et durabilité Ces fibres d armature supportent l alcalinité du béton. Elles ne présentent aucun risque de corrosion et ne nécessitent pas d enrobage de protection contre la carbonatation. Il est donc possible de réaliser des ouvrages plus minces et plus légers dans l optique d une construction plus durable. Rénovation d un bâtiment ancien grâce à des éléments de façade fins (3 cm d épaisseur) en béton haute performance avec armature et une isolation extérieure Projet imat.
4 améliore la résistance aux fissures de retrait Les variations de volume du béton frais liées à l évaporation de l eau après la mise en place, lorsque le mélange est encore plastique et n a pas durci, entraînent un retrait. Si l on empêche ce retrait, des fissures peuvent apparaître. Le réseau de fibres offre un moyen efficace de réduire la formation de fissures lors du retrait plastique. En effet, l interaction des fibres au sein de ce réseau tridimensionnel limite le retrait et le développement de tensions. Une proportion de fibres correspondant à 0,1 % du volume seulement diminue la surface totale de fissuration de 30 à 40 %. 012 & 018
5 Associé à un agent réducteur de retrait MasterLife SRA, qui régule la tension de surface dans les pores du béton, le réseau réduit les tensions induites par le retrait et les déformations sans modifier la résistance à la pression ni le module d élasticité. Ce système permet d obtenir un béton extrêmement fluide, facile à pomper et à couler. Les fibres ont un effet positif sur la migration de l eau à travers le béton, assurent un profil hygrométrique plus uniforme (typique pour les sols bétonnés ou pavés) et offrent des avantages par rapport aux treillis difficiles à positionner correctement. Il s agit donc d une solution facile d emploi, qui évite du travail et garantit une surface de qualité. Courbe d évolution du retrait avec MasterLife SRA Référence MasterLife SRA: 1 % MasterLife SRA: 2 % 0,6 0,5 Retrait [ ] 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0 7 14 21 28 35 42 49 56 63 70 77 84 91 Âge de l échantillon [en jours]
6 augmente la ténacité à la rupture du béton La ténacité à la rupture désigne la résistance d un matériau à l expansion d une fissure et à la rupture après dépassement de la résistance à la rupture. Cette capacité est requise dans de nombreuses applications : sols industriels, zones de circulation, plafonds suspendus, ouvrages maritimes et revêtements en béton projeté dans les mines et les tunnels. Dans du béton fissuré intégrant une grande quantité de macrofibres à la forme et à la position optimales, le réseau absorbe la charge supplémentaire en la transférant vers les zones intactes du béton via la fissure compensée par les fibres. Grâce à cet effet de répartition de la charge, les fibres d armature remplacent efficacement les treillis traditionnels lorsqu il s agit de contrôler la propagation des fissures. Selon l application, des macrofibres en acier et / ou en matière synthétique permettent d obtenir une armature optimale. Les macrofibres synthétiques offrent certains avantages : réduction significative de l usure des équipements, une densité comparable à celle de l eau limitant considérablement la tendance à la ségrégation, absence de corrosion éliminant le besoin d une protection correspondante, meilleure répartition dans le béton grâce aux bonnes propriétés de surface des fibres. Dans du béton projeté, les fibres synthétiques telles que la solution 150 améliorent la cohésion du béton et facilitent son pompage sur de longues distances. Dans du béton normal à autoplaçant, les fibres synthétiques telles que la solution 240 offrent une manipulation aisée avec une bonne répartition dans le béton et améliorent la sécurité et la durabilité des éléments en béton. 150 6 kg / m 3 dans du béton projeté C30 / 37 (ASTM C1550) Charge [kn] 50 40 30 20 10 0 0 100 0 5 10 15 20 25 30 Déformation [mm] 900 800 700 600 500 400 300 200 Énergie [J] C50 Évaluation de la ténacité à la rupture avec différents dosages de fibres Résistance [MPa] 7 6 5 4 3 2 1 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Largeur des fissures / CMOD [mm] Fibres en acier inoxydable 30 mm 30 kg / m 3 240 16,6 kg / m 3 240 12 kg / m 3 240 8 kg / m 3
150 240
8 optimise les performances mécaniques de la structure en béton Les innovations dans le domaine du génie civil accordent de plus en plus d importance à l utilisation de matériaux qui permettent de créer des ouvrages plus légers, plus solides, plus sûrs, plus flexibles et plus durables, tout en limitant les coûts. L intégration de fibres haute performance améliore nettement la résistance à la traction, à la flexion, au cisaillement et à la torsion par rapport au béton non armé et favorise la ductilité, même avec des contraintes de compression comme celles auxquelles sont soumis les piliers. L enrobage minimal visant à protéger l armature d acier contre la corrosion n est plus nécessaire. La possibilité de réduire l épaisseur du béton permet ainsi de concevoir des solutions optimisées en ajoutant du matériau d isolation à la place du béton économisé dans les éléments de façade ou en réalisant des parois plus minces. Notre armature offre de grands avantages par rapport aux solutions traditionnelles comme les treillis : Il n est pas nécessaire de manipuler et de fixer des cages métalliques dans les coffrages. Il n y a aucun risque de corrosion. On peut concevoir de nouvelles formes plus efficaces. Il est possible de réaliser des ouvrages plus minces et plus légers. L association du nouveau béton optimisé très haute performance (VHPC, Very High Performance Concrete) à la solution 400 constitue une avancée considérable du point de vue de la construction et de l architecture. Apparition de fissures multiples sur un béton renforcé avec Essai de flexion sur 4 points réalisé au laboratoire des matériaux à Lausanne
9 Comportement d un béton renforcé par fibres lors d un essai de flexion sur 4 points : 10 9 9,117 kn 8 Résistance post-fissuration avec 30 kg / m 3 400 7 6 Première fissure Charge [kn] 5 4 3 2 1 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Déformation [mm]
10 protège contre l éclatement du béton en cas d incendie À des températures élevées, comme lors d un incendie, l humidité du béton s évapore. Lorsque la température monte plus rapidement que la vapeur ne peut s échapper, la pression croissante génère d importantes tensions de traction que le béton ne parvient plus à absorber. Le béton éclate alors de manière «explosive». Ces éclatements entraînent une perte rapide des couches superficielles de l ouvrage. Le béton qui se trouve en dessous est alors exposé aux températures de l incendie, ce qui augmente la vitesse de transmission de la chaleur au béton de corps et à son armature. Les fibres d armature offrent une protection particulièrement efficace contre l éclatement du béton. En cas d incendie, les microfibres monofilament en polypropylène d un diamètre de 30 μm fondent très rapidement à l intérieur du béton et créent ainsi des microcanaux qui permettent à la pression de la vapeur de s échapper. Une teneur en fibres de 1 kg / m 3 peut suffire à remplir les critères d essai au feu les plus stricts (exigences du RWS) sans incidence sur la capacité portante. Courbes d incendie standard utilisées lors des tests CTRL 1600 1400 Rijkswaterstaat RWS Eurocode 1 Hydrocarbures ISO 834 Cellulose 1200 Température [ C] 1000 800 600 400 200 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 Temps [en minutes]
11 Notre expertise : une assistance complète pour tous vos besoins Grâce à leurs connaissances approfondies et à leur vaste expérience de la mise au point de mélanges, les experts Master Builders Solutions de BASF proposent à leurs clients une assistance complète et leur présentent les meilleures alternatives aux treillis d armature traditionnels. Conception du produit Un expert du béton fibré est à votre disposition dans chaque pays pour trouver la solution adaptée à vos besoins. La prestation inclut : 1 2 Un service de calcul en collaboration avec l équipe d ingénierie afin de déterminer l épaisseur et le dosage des fibres pour les exigences standard. La mise au point du mélange, qui doit présenter la bonne consistance et une courbe granulométrique adaptée afin d atteindre la rhéologie et l ouvrabilité optimales pour le dosage de fibres requis. Mise au point du mélange Solution Fibres d armature 3 La sélection des fibres qui conviennent dans la vaste gamme de produits Master Builders Solutions.
12 012 & 018 150 240 400 482 530
13 Guide de sélection 1-99 100-199 200-299 300-399 400-499 500-599 MasterLife SRA Retrait plastique Retrait de séchage Protection incendie Ténacité à la rupture dans du béton projeté Ténacité à la rupture dans du béton normal à autoplaçant Résistance mécanique post-fissuration avec du béton de résistance faible à moyenne ( C50 / 60) Résistance mécanique post-fissuration avec du béton haute résistance (C55 / 67 C100 / 115) Résistance mécanique post-fissuration avec du béton ultra-haute résistance (> C100 / 115)
14 Structure mixte composée de piliers en acier, de panneaux de façade fins et d un pare-soleil vénitien en béton haute performance renforcé avec. Projet de R & D réalisé avec des technologies de construction ASCAMM\iMat.
15 Notes
Master Builders Solutions de BASF dédié à l Industrie de la Construction MasterAir Solutions pour bétons avec air entraîné MasterBrace Solutions pour le renfort des structures par éléments carbone MasterCast Solutions pour l industrie de la préfabrication légère MasterCem Solutions d additifs pour la production du ciment MasterEmaco Solutions pour la réparation des bétons MasterFinish Solutions pour le démoulage du béton et des bétons décoratifs MasterFlow Solutions pour les scellements de précision Solution pour les bétons renforcés de fibres MasterGlenium Solution pour les bétons fluide et hyperfluides MasterInject Solutions pour l injection de béton MasterKure Solutions pour la cure des bétons MasterLife Solutions pour une durabilité accrue MasterMatrix Solution pour le contrôle de la stabilité des bétons fluides et autoplaçants MasterPel Solutions pour des bétons étanches MasterPolyheed Solutions pour la fabrication de bétons de consistance très plastique à fluide MasterPozzolith Solutions pour les bétons plastiques à très plastiques MasterProtect Solutions pour la protection des bétons MasterRheobuild Solutions pour les bétons avec superplastifiants MasterRoc Solutions pour les travaux souterrains MasterSeal Solutions pour l étanchéité MasterSet Solutions pour le contrôle de la prise de béton MasterSure Solutions pour le contrôle de la rhéologie MasterTop Solutions pour les sols industriels et décoratifs Master X-Seed Solution innovante d accélération du durcissement des bétons Ucrete Solutions à hautes performances pour les sols industriels BASF Construction Chemicals Europe SA Division Admixture Systems Suisse Hardmattstrasse 434 5082 Kaisten, Suisse T +41 (0)27 327 65 87 F +41 (0)62 868 99 50 info-as.ch@basf.com www.master-builders-solutions.basf.ch Les informations contenues dans cette publication sont basées sur nos connaissances et expériences les plus récentes. Elles ne doivent pas être considérées comme une source d information contractuelle sur la qualité de nos produits, car de nombreux facteurs peuvent influencer leurs utilisations ou leurs applications, et de ce fait, ne dispensent pas l utilisateur final de réaliser ses propres essais de convenance. Les caractéristiques contractuelles des produits sont contenues dans la dernière version de la fiche technique. Le contenu de la brochure, tels que dessins, photographies, caractéristiques, proportions, poids, etc peut changer sans préavis. Il convient aux utilisateurs de nos produits, de s assurer et de respecter tout droit de propriété intellectuelle et la législation en vigueur (08/2014). = Marque commerciale déposée du Groupe BASF.