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25/03/2004 Club OA - La Rochelle Bétons soumis au gel CLUB OUVRAGES d’ART La Rochelle le 25 mars 2003 P. BERGA : DLRB du CETESO Présentation des Recommandations pour la durabilité des bétons soumis au Gel

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Bétons soumis au gel

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P. BERGA : DLRB du CETESO

Présentation des Recommandations pour la durabilité des bétons soumis au Gel

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Bétons soumis au gel

SOMMAIRE

• 1 – Généralités

• 2 – Domaine d’application

• 3 – Recommandations spécifiques à l’élaboration des bétons

• 4 – Epreuves d’étude, de convenance et de contrôle des bétons

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GENERALITES

Fissuration dans la masse du béton :

Gel interne

Dégradation de surface :

Ecaillage

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(Généralités)

• Transformation de l’eau en glace Pressions hydrauliques + pressions osmotiques Fissuration

• gel interne = fissuration dans la massefeuilletage // faces exposées

• écaillage = dégradation en surface sous l’effet de gel + sels

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Bétons soumis au gel

DOMAINE D’APPLICATION

• Ouvrages de génie civilmarchés publics / fasc 65A

• Tous les bétons : chantier, BPE, préfa

Adaptations à prévoir pour des éléments préfafriqués certifiés

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Bétons soumis au gel

(Domaine d’application)Environnement

• Le CCTP doit indiquer :La classe d’environnement vis-à-vis des :– classe de gel– type de salage– degrés de saturation en eau du béton

Classement des bétons selon le type de gel et le type de salage

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Bétons soumis au gel

3 ou 4bED23 ou 4bED2fréquent

XF4EC2XF4EC2très

33salage

XF4ED2XF2 ou XF4EB2fréquentde

2b2EB22b1fréquent

type

XF3EA2XF1EA1peu

Gel sévèreGel modéré

(Domaine d’application)Environnement

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Bétons soumis au gel

(Domaine d’application)Environnement / Niveau de gel

• Fasc. 65A et XP 18.305 :– Gel faible : - de 3 j/an avec < -5°C– Gel sévère : + de 10 j/an avec < -10°C– Gel modéré : entre les 2

• NF EN 206-1 : degré de saturation en eau– Fort– Modéré

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Bétons soumis au gel

(Domaine d’application)Environnement / Niveau de salage

• Le niveau de salage est à préciser dans le marché

• Nombre n de jours de salage par an:– n 1O : salage peu fréquent– 10 n 30 : salage fréquent– n 30 : salage très fréquent

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Bétons soumis au gel

(Domaine d’application)Conclusion : bétons concernés

Béton G + SBéton G + STrès fréquentsalage

Béton G + SBéton approprié+ teneur en air 4 %ou essais de durabilité

Fréquentde

Béton GBéton appropriéPeu fréquentType

SévèreModéréde béton

Type de gelChoix du type

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Bétons soumis au gel

RECOMMANDATIONS SPECIFIQUES

Bétons concernés :- les bétons traditionnels,- les bétons à hautes performances,- les bétons de technologie spécifique :

- bétons à démoulage immédiat,- bétons moulés sur site (coffrage glissant),- bétons projetés.

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

Durabilité au gel

Évaluation de la durabilité sur bétons durcis par évaluation de :– La résistance au gel interne

• Mesure du facteur d’espact Lbarre (ASTM)

• Essais de gel/dégel (P 18.424 et 18.425)– La résistance à l’écaillage : essai d’écaillage

(XP P 18.420)

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

Présentation par type de béton

• un sous-chapitre par type de béton, autonome, sans renvoi, qui comprend :

- Définition du type de béton- Formulation, constituants et spécifications- Caractéristiques exigées- Dérogations- Fabrication et mise en œuvre- Dispositions constructives

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

Bétons traditionnels

• classe de Rc : fc28 < 50 Mpa

• dénomination B30 G ou B30 G+S

• formulation avec entraîneur d’air• granulats : catégorie A (XP P 18.540)Exigence complémentaires :

– Sable : friabilité, propreté, finesse– Gravillons : coeff absorption d’eau Ab < 1,2 %

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

Bétons traditionnels (suite)

• ciments– G : CEM I ou CEM II A et B sauf CV– G+S : CEM I ou CEM II A PM ou ES– Dosage minimal (fasc 65A) : 385 kg/m3

• Additions (avec CEM I) : dosage maxi– FS : 10 %– Laitier moulu : 30 %– Additions calcaires : 15 %– CV : interdites

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

Bétons traditionnels (suite)

600 g/m2écaillage

200 μm 250 μmLbarre

35 MPa 30 MPafc28

0,45 0,5E/C

Béton G+SBéton GCaractéristiquesexigées

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

Bétons traditionnels (suite)

• Dérogations autorisées• Fabrication et mise en œuvre - Points

spécifiques :– Prévoir un complément d’étude en centrale

pour ajustages / laboratoire : Eeff, adjuvants et entraîneur d’air, temps de malaxage

– Veiller à la stabilité du réseau de bulles d’air– Soigner la cure, limiter les chocs thermiques

au décoffrage– Enrobage renforcé des G+S : 40 mm

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Bétons soumis au gel

(Recommandations spécifiques)

BHP

• classe de Rc : fc28 50 Mpa

• on distingue 2 classes de E/C :– E/C 0,32 : classe 1

• entraîneur d’air en général nécessaire• compatibilité avec autres adjuvants à vérifier

– E/C 0,32 : classe 2• pas d’entraîneur d’air• Rc 80 Mpa et compacité élevée

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(Recommandations spécifiques)

BHP (suite)

• Spécifications sur les constituants :– Granulats : cf bétons traditionnels– Ciments : classe 52,5 N ou 52,5 R– Additions : cf bétons traditionnels sauf laitiers

moulus ordinaires : dosage < 20 %• Essais :

– Avec Eair : cf bétons traditionnels– Sans Eair : essais de performance gel/dégel

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(Recommandations spécifiques)

Bétons de technologie spécifique

• Bétons à démoulage immédiat– Fabriqués en usine préfa exclusivement– Réf. : NF EN 13369– Conformité aux recommandations FIB/CERIB

• Bétons moulés sur site par machine à coffrage glissant (en général avec Eair)

• Bétons projetés (VS ou VM)

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EPREUVESEpreuves d’étude

• Déterminer la fourchette admissible pour la quantité d’air entraîné

• Attention aux délais des essais de performance 3,5 mois (gel interne) et 3 mois (écaillage)

• Complément d’étude en centrale indispensable pour adapter les quantités d’adjuvants prévues en laboratoire en fonction de :– l’efficacité du malaxage,– la masse de béton malaxé,– la température ambiante.

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(Epreuves)Epreuve de convenance

• Vérifier la stabilité des caractéristiques du réseau de bulles d’air

• Déterminer et caler les valeurs des indicateurs rapides de suivi de la production (utilisés en contrôle) :– eau efficace et absorption d’eau,– % d’air entraîné et facteur d’espacement

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(Epreuves)Epreuve de contrôle

• Contrôle interne : à baser sur :– les indicateurs rapides de suivi de production,– des essais contractuels : le guide propose un

contenu de plan de contrôle minimal• Contrôle exterieur : il doit prévoir :

– des essais contractuels : gel interne ou Lbarre

– le contrôle des indicateurs rapides : % air entraîné, Lbarre

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