Joints hydro expansifs pour Bentojoint-Bentojoint Plus · bétonnage BENTOJOINT et BENTOJOINT Plus, présentés par la société GCP Produits de construction SAS. Il a formulé sur

Avis Technique 3.3/15-788_V1-E1 Extension commerciale de l’Avis Technique 3.3/15-788_V1

Joints hydro expansifs pour reprise de bétonnage Hydro-expansive joint

Bentojoint-Bentojoint Plus Titulaire : GCP Produits de construction SAS

ZA Les FOULLETONS FR-39140 LARNAUD

Tél. : +33 3 84 48 48 60 Fax : +33 3 84 48 48 61 E-mail : [email protected] Internet : www.gcpat.com

Distributeur : Société TECHNIQUE BETON ZI Avenue Albert Einstein CS 90043 77550 MOISSY CRAMAYEL

Tél. : 01 64 13 30 00 Fax : 01 60 60 21 28 E-Mail : [email protected] Adresse Internet : www.technique-beton.com

Groupe Spécialisé n° 3.3

Structure tridimensionnelles, ouvrages de fondation et d’infrastructure

Publié le 26 juillet 2018

Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d’Application

(arrêté du 21 mars 2012)

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Internet : www.ccfat.fr

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 (http://www.cstb.fr) CSTB 2018

2 3.3/15-788_V1-E1

Le Groupe Spécialisé n°3.3 « Structures tridimensionnelles, ouvrages de fondation et d’infrastructure » de la Commission Chargée de formuler des Avis Techniques, a examiné le 22 mai 2018, les procédés de joints hydro expansifs pour reprise de bétonnage BENTOJOINT et BENTOJOINT Plus, présentés par la société GCP Produits de construction SAS. Il a formulé sur ce procédé l’Avis Technique ci-après. Cet Avis a été formulé pour les utilisations en France Européenne.

1. Définition succincte Système de joint pour reprise de bétonnage en jonction de parois horizontales et verticales, de parois verticales coplanaires ou de parois verticales perpendiculaires d’ouvrages, enterrés ou non, et suscep-tibles d’être soumis à une pression d’eau. Le joint hydro gonflant est destiné à limiter les infiltrations d’eau au droit des reprises de bétonnage. On distingue BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS, le dernier étant destiné à l’utilisation en eau saline.

2. AVIS

2.1 Domaine d'emploi accepté Reprises de bétonnage dans les ouvrages en béton armé coulé en place soumis à une pression d’eau maximale de 5 bars. Le domaine d’emploi accepté couvre les utilisations en infrastructure des bâtiments et les bassins de rétention d’eau en cas d’orage. Le joint BENTOJOINT PLUS peut être mis en œuvre pour les ouvrages en contact d’eau de mer. Ne sont pas visés au titre du présent Avis les utilisations pour les bâtiments de catégorie d’importance IV au sens de l’Arrêté du 22 octobre 2010 modifié ainsi que les bâtiments pour lesquels la continui-té d’exploitation est requise par les documents marché, au cas où cette continuité pourrait être affectée par la défaillance éventuelle du procédé en cas de séisme. L’application des joints de fosses à lisier, de stations d’épuration et de réservoirs d’eau potable n’est pas visée par le présent Avis.

2.2 Appréciation sur le système

2.21 Satisfaction aux lois et règlements en vigueur et autres qualités d'aptitude à l'emploi

Stabilité Ce procédé est sans influence sur la stabilité des parois qui le mettent en œuvre.

Sécurité au feu La mise en œuvre de ce procédé de joint n'appelle pas de mesure particulière pour satisfaire à la réglementation visant ce domaine.

Prévention des accidents lors de la mise en œuvre et de l'entretien De ce point de vue, la mise en œuvre du système n'implique pas d'opération spécifique susceptible d’engendrer des risques différents de ceux correspondant à la mise en œuvre des ouvrages dans lesquels il est destiné à s’insérer.

Isolation thermique - Isolement acoustique L'emploi de ce système est pratiquement sans influence sur les carac-téristiques thermiques des ouvrages dans lesquels il est destiné à s’insérer.

Prévention des infiltrations d’eau Sur la base des résultats d’essais expérimentaux et moyennant l’application des prescriptions de mise en œuvre (cf. Prescriptions Techniques), on considère que dans le domaine d’emploi accepté, la prévention des infiltrations d’eau est normalement assurée par le système lorsqu’il est correctement mis en œuvre. Toutefois, les essais réalisés ont montré que des traces d’humidité peuvent apparaître sur la face de la paroi non exposée à la pression d’eau.

Information utile complémentaire La convenance du joint du point de vue de la non contamination de l’eau potable n’a pas été prouvée.

Données environnementales Les procédés HYDROJOINT ne disposent d’aucune Déclaration Environ-nementale (DE) et ne peuvent donc revendiquer aucune performance environnementale particulière. Il est rappelé que les DE n’entrent pas dans le champ d’examen d’aptitude à l’emploi du procédé.

Aspects sanitaires Le présent avis est formulé au regard de l’engagement écrit du titu-laire de respecter la réglementation, et notamment l’ensemble des obligations réglementaires relatives aux produits pouvant contenir des substances dangereuses, pour leur fabrication, leur intégration dans les ouvrages du domaine d’emploi accepté et l’exploitation de ceux-ci. Le contrôle des informations et déclarations délivrées en application des réglementations en vigueur n’entre pas dans le champ du présent avis. Le titulaire du présent avis conserve l’entière responsabilité de ces informations et déclarations.

2.22 Durabilité Les résultats expérimentaux visant à qualifier la durabilité du joint vis à vis des cycles de gonflement – retrait ont montré une diminution légère de l’expansion du joint sur les 4 cycles effectués, les limites d’emploi du système ont été évaluées avec prudence : la pression hydrostatique admissible initialement justifiée à 16 bars à l’issue de l’essai pression-statique a été ramenée à 5 bars. Les risques d’éclatement du béton jeune sous la poussée du gonfle-ment du joint peuvent être considérés comme maîtrisés moyennant le respect des valeurs minimales d’enrobage du cordon et d’épaisseur du béton des ouvrages dans lesquels il est incorporé (cf. Prescriptions Techniques ci-après).

2.23 Fabrication du joint Effectuée en usine, la fabrication du joint nécessite une constance de la qualité des matières premières (bentonite de sodium naturelle) et, ainsi qu’il est prévu, un autocontrôle régulier, notamment du pouvoir de gonflement de la bentonite.

2.24 Mise en œuvre Effectuée par des entreprises de construction auxquelles le titulaire de l’Avis livre les joints, la mise en œuvre nécessite des précautions particulières en raison notamment de la sensibilité des joints aux intempéries et de leur plasticité (cf. Prescriptions Techniques). Le distributeur apportera, sur leur demande, son assistance technique aux sociétés mettant en œuvre le système.

2.3 Prescriptions Techniques

2.31 Conditions de conception L’épaisseur des murs ou des radiers dans lesquels ce cordon de joint peut être incorporé ne doit pas être inférieure à 15 cm. Les plans d’exécution devront faire apparaître : La position systématique du joint entre deux lits d’armatures ; Le mode de fixation du joint ; La mise en place du joint dans l’axe de la section de reprise du

bétonnage (en cas d’impossibilité de le placer dans l’axe, l’enrobage du cordon doit être de 50 mm au minimum vis-à-vis des faces cof-frées) ;

Compte tenu des pressions de dilatation des joints, la classe de béton utilisé sera d’au minimum C25/30 pour le BENTOJOINT et le BENTOJOINT PLUS.

2.32 Conditions de fabrication La fabrication doit faire l’objet d’un autocontrôle portant notamment sur le potentiel de gonflement du joint.

2.33 Conditions de stockage et de transport Les diverses pièces du système doivent être livrées en lots clairement identifiés et stockés à l’abri des intempéries.

3.3/15-788_V1-E1 3

2.34 Conditions de mise en œuvre Les précautions de mise en œuvre définies dans le Dossier de Travail doivent être appliquées en particulier : Le joint ne doit pas être en contact avec le tube de bétonnage ni

avec les aiguilles vibrantes ; Le béton ne doit pas être déversé directement sur le joint. La présence de ce système ne dispense pas de respecter les disposi-

tions usuelles appliquées aux reprises de bétonnage (nettoyage et traitement des surfaces de reprises, par exemple).

La mise en place du joint doit s’effectuer soit à la fois par collage et par clouage, soit par clouage complété par une grille ajourée qui est fixée mécaniquement.

Les conditions de mise en œuvre du joint doivent exclure un gon-flement prématuré de celui-ci. A cet effet, et compte tenu de la ra-pidité de gonflement des joints hydro gonflants, afin de réduire en particulier les risques inhérents aux intempéries, la mise en place du joint doit précéder immédiatement le coulage du béton destiné à le recouvrir.

En cas de gonflement prématuré accidentel, on doit procéder au remplacement du joint avant bétonnage.

Conclusions

Appréciation globale L’utilisation du procédé dans le domaine d’emploi accepté (cf. paragraphe 2.1) est appréciée favorablement.

Validité A compter de la date de publication présente en première page et jusqu’au 31/01/2022.

Pour le Groupe Spécialisé n°3.3 Le Président

3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

L’objet de la révision est le changement du nom du Titulaire du pré-sent Avis Technique. Par la même occasion des précisions ont été apportées concernant la classe de béton minimale des murs et radiers. Le domaine d’emploi accepté a été limité aux applications pour les-quelles le dossier a prouvé la compatibilité du joint avec le contenu des ouvrages dans lesquels il est incorporé. La pression hydrostatique admissible a été déterminée en appliquant à la valeur issue de l’expérimentation en laboratoire un coefficient de réduction visant à compenser les incertitudes sur l’influence des cycles de gonflement-retrait sur la durabilité du joint. Enfin l’attention est attirée sur les précautions spécifiques de mise en œuvre du joint nécessitées par la faible cohésion du matériau, qui le rend fragile avant enrobage par le béton durci, et sa sensibilité au gonflement prématuré, en présence d’eau de pluie notamment.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3.3

4 3.3/15-788_V1-E1

Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description 1. Destination et principe

1.1 Principe Les joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS sont des joints hydro-expansifs à base de bentonite de sodium naturelle pour limiter les infiltrations d’eau au droit des joints de construction et des reprises de bétonnage. Ils sont autogonflants à chaque fois qu’ils entrent au con-tact avec de l’eau douce pour le BENTOJOINT et de l’eau saline ou saumâtre pour le BENTOJOINT PLUS. Les joints sont composés de bentonite de sodium, de butyle, de caout-chouc et d’autres additifs. Ils utilisent les propriétés naturelles hydro-expansives de la bentonite de sodium qui peut gonfler jusqu’à 15 fois son volume initial au contact de l’eau. Le phénomène de gonflement se produit grâce à la structure constituée de plaques microscopiques d’argile qui s’écartent au contact avec de l’eau, provoquant ainsi le gonflement. La bentonite de sodium est le constituant actif de ce joint.

Pendant les phases de prise et durcissement du béton un retrait se produit, créant des fissures et des vides dans les joints de construction et de reprise par où l’eau pénètre dans la construction. Les joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS vont gonfler au contact avec de l’eau pénétrante, permettant ainsi le colmatage des fissures et vides, évitant la migration de l’eau à l’intérieur de la construction. L’expansion des joints n’est pas immédiate au contact avec de l’eau douce pour le BENTOJOINT et l’eau saline pour le BENTOJOINT PLUS (gonflement retardé). Les joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS atteignent leur expansion volumétrique maximale (respectivement 393 % et 250%) au bout de 26 jours (tests laboratoire REYNTJENS). Le comportement élastique et plastique des joints confinés dans le béton leur permet également une remarquable adaptation aux mou-vements des joints de construction (tassements…) et une excellente résistance à la pression hydrostatique.

1.2 Destination Les joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS sont destinés à limiter les infiltrations d’eau dans les joints de construction, les joints de reprise de bétonnage, les passages de tubes dans du béton coulé, les réseaux d’égouts, les passages de gaines, contre les parois moulées. Construction de parkings souterrains, de piscines (eau dont la concentration en chlore est inférieure à 5 mg/l), de réseaux de métro et autres construc-tions en béton soumises à des pressions d’eau… Les joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS doivent être impérative-ment confinés dans le béton. Ils ne sont pas prévu pour une mise en œuvre à l’air libre, ou en joint de dilatation.

2. Éléments

2.1 Joint BENTOJOINT et Joint BENTOJOINT PLUS

Le joint BENTOJOINT se présente sous la forme d’une bande noire de section rectangulaire présentée en rouleaux. Pour des utilisations en eau saline ou saumâtre, il convient d’utiliser le BENTOJOINT PLUS de couleur rouge.

Caractéristiques Dimensions

BENTOJOINT 25 mm x 20 mm x 5 m et 20 mm x 10 mm x 5 m BENTOJOINT PLUS 25 mm x 20 mm x 5 m

Densité 1.48 Kg/dm3 (ASTM D71-84) Pression de dilatation (état de confinement complet) BENTOJOINT ≤0.7 N/mm² BENTOJOINT PLUS ≤0.7 N/mm² (tests laboratoire université de Louvain)

Expansion volumétrique BENTOJOINT : 393 % du volume sec après 26 jours dans l’eau BENTOJOINT PLUS : 250% (solution saline de 8%) du volume sec après 26 jours dans l’eau (tests laboratoire université de Louvain)

Résistance à la pression hydraulique BENTOJOINT: 8 bars maximum (25 mm X 20 mm) 3 bars maximum (20 mm x 10 mm) BENTOJOINT PLUS : 8 bars maximum (25 mm x 20mm) (tests laboratoire Université de Louvain)

Conservation Stocké hors sol à l’abri du gel, de la pluie et de toute source

d’humidité Illimitée lorsque les conditions ci-dessus sont respectées.

Durabilité Supérieure à la durée de vie de la construction (produit naturel de plusieurs millions d’années).

Conditionnements En rouleaux de 5 m. Cartons de 6 et 7 rouleaux selon la section.

2.2 Mastic colle Pour les supports secs ou humides, le mastic-colle COLLEFIX MS Fixer de montage est utilisé. Pour les supports mouillés, le Mastic colle MASTIC HE-W est mis en œuvre.

2.3 Clous et pointes Pour la fixation par cloutage, on utilise des pointes en acier trempé de 3,5mm de diamètre et de 70mm de longueur ou des pointes fixées par pistolet pneumatique et équipées de rondelles pour protéger le cordon contre le poinçonnement. La rondelle doit avoir un diamètre maximum permettant de laisser un espace de 5 mm de joint non recouvert de part et d’autre de celle-ci, sur la face du joint où elle est installée.

2.4 Grille BENTOGRILLE Dans le cas de fortes sollicitations en cas de coulage, la grille BENTOGRILLE en métal déployé en mailles fines peut être utilisée.

3. Fabrication des joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS

Les joints BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS sont fabriqués par une usine sous-traitante de Technique Béton. Lors de chaque fabrication, un contrôle des matières premières et des produits finis est effectué en laboratoire. Ces autocontrôles sont supervisés par le fabricant selon la norme ISO 9001.

4. Mise en œuvre

4.1 Préparation du support La surface d’application est lisse et exempte d’aspérités et d’éléments parasites (sables et laitance non adhérente au béton). Le support recevant le cordon BENTOJOINT doit présenter une géomé-trie permettant la continuité du collage. Les défauts de continuité ou accidents de surface du support tels que nids de cailloux, planches de calage, masque de coffrage et laitance de ciment doivent être éliminés. Cette élimination ne doit en aucun cas engendrer de nouveau plan de reprise de bétonnage. Ils sont repris avec le mastic MASTIC HE-W

3.3/15-788_V1-E1 5

4.2 Mise en place du cordon En règle générale le cordon BENTOJOINT est positionné dans l’axe de la section de reprise de bétonnage. En cas d’impossibilité de le placer dans l’axe, l’enrobage de la bande est de 65 mm au minimum vis-à-vis de chacune des faces coffrées. Le joint est toujours situé entre deux lits d’armatures. La surface d’application est exempte d’eau stagnante ou ruisselante (flaques ou présences locales dues à des irrégularités de surface). Le joint ne peut être installé en cas de pluie battante ou lorsque la sur-face est immergée. Elle peut être légèrement humide pour le temps du coulage du béton. Le joint peut être mis en place par clouage et par collage : par clouage, le cordon est fixé mécaniquement tous les 20 cm. Ce mode de mise en place est réservé aux liaisons horizontales (voile/radier ; voile/semelle filante). par collage, à l’aide de la colle mastic COLLEFIX MS Fixer, en cas de support sec ou humide. En cas de support humide, la colle MASTIC HE-W est appliquée sur le support En variante et en cas de fortes sollicitations lors du coulage du béton, ou en application verticale ou suspendue, le système de fixation du joint sera complété par la grille rigide de protection BENTOGRILLE en métal déployé et fixée mécaniquement au support tous les 20 cm. La connexion entre deux extrémités de joint BENTOJOINT est assurée par une mise bout à bout ou par un recouvrement horizontal de 10 cm. La jonction bout à bout est admise uniquement lorsque l’enrobage minimum de la bande par le béton ne peut être réalisé. Précautions à prendre pour les angles : la mise en place du joint dans les angles doit pouvoir assurer la continuité de l’étanchéité entre les deux parois constitutives de l’angle en procédant : soit par coudage du profil grâce à son comportement plastique

(type pâte à modeler),

soit par recouvrement horizontal sur 10 cm.

Précautions à prendre lors du bétonnage : ne pas heurter ni mettre en contact le profil avec le tube de béton-

nage, ne pas marcher sur le cordon, vibrer soigneusement le béton autour du cordon pour éviter les nids

de graviers et les ségrégations de granulats, ne pas déverser le béton directement sur le cordon, ne pas mettre en contact les aiguilles vibrantes avec le cordon. Précautions à prendre lors de l’installation du BENTOJOINT PLUS :

L’expansion du BENTOJOINTPLUS est conçue pour des eaux salines ou saumâtres ; en cas de contact avec de l’eau douce en phase chantier (pluie par exemple) il risque une expansion trop importante et de se désagréger. Aussi Installer le BENTOJOINT PLUS au dernier moment et veiller à remplacer les parties de cordons désagrégées avant le coulage du béton.

5. Divers

5.1 Conditionnement des cordons Pour les sections 20x10 et 25x20 mm, les cordons BENTOJOINT sont livrés en rouleaux de 5 mètres. Les cartons d’emballage contiennent respectivement 7 et 6 rouleaux (soit 35 et 30 m).

5.2 Conditionnement des pièces complémentaires de dispositifs d'étanchéité

Les colles sont livrées en : poches de 400 ml pour le mastic colle COLLEFIX MS Fixer. Un carton

d’emballage contient 20 poches et la consommation d’une cartouche permet de coller environ 10 mètres de joint,

cartouches de 310 ml pour le mastic colle MASTIC HE-W. Un carton d’emballage contient 12 cartouches et la consommation d’une car-touche permet de coller 8 à 10 mètres de joint.

5.3 Stockage des cordons BENTOJOINT sur chantier

Les joints sont à protéger de tous risques de contact avec l'eau de pluie, de rejaillissement ou de ruissellement. Les joints BENTOJOINT sont stockés dans un local couvert.

5.4 Stockage des colles sur chantier Les colles doivent être stockées à l’abri du gel. Température de stockage : + 5°C à + 30°C

6. Assurance qualité

Contrôle interne (usine) Le contrôle interne est effectué par le Responsable Qualité de l’usine.

Contrôle externe (chantier) Ce contrôle est effectué par des sociétés indépendantes de l’exécution des travaux et mandatées par l’entreprise de pose.

7. Conseil / formation A la demande de l’entreprise de pose ou sur notre proposition, des conseils et de la formation sont dispensés soit directement sur chantier lors de la mise en place du joint, soit en salle de réunion sous forme de conférence.

B. Résultats expérimentaux Essais d’expansion volumétrique et pression d’expansion réalisés au laboratoire Reyntjens BENTOJOINT :

Temps (heure)

Expansion volumétrique

(%)

Temps (heure)

Pression d’expansion (bars)

0 0 0 0.1

8H00 32 1H30 0.3

24H00 68 4H00 0.6

48H00 109 6H30 0.9

120H00 192 24H00 2.4

216H00 299 48H00 4.2

384H00 381 120H15 6

480H00 390 189H30 7.1

624H00 394 720H00 8.2

Essai d’expansion volumétrique réalisé dans une solution de 10% de NaCl pour le joint BENTOJOINT PLUS :

Tests de Résistances Chimiques : Tests réalisés par le département R&D du fabricant.

Méthode Un échantillon d’environ 50 g du joint BENTOJOINT est mis dans chaque produit ou solution. Le changement de poids, de couleur et l’attaque chimique éventuelle sont suivis pendant 70 jours. Sur la base de ces observations, BENTOJOINT est classé “résistant” ou” pas résistant” pour chaque produit ou solution.

020406080

100120140160180

0 5 10 15 20

vol

%

temps (jours)

Le gonflement du Bentojoint Plus dans 10 % NaCl

6 3.3/15-788_V1-E1

Résultats

Produit / solution BENTOJOINT

Tx Expansion , Classement

essence pas résistant

gazole pas résistant

toluène pas résistant

xylène pas résistant

méthanol 50 % 136 %, résistant

isopropanol 50 % 149 %, résistant

N-méthylpyrrolidone 25 %, résistant

Acétate éthylique 51 %, résistant

Méthyle iso butyle cétone pas résistant

formol 36 % 126 %, résistant

acide acétique 10 % 30 %, résistant

acide sulfurique 10 % 24 %, résistant


soude caustique, pH 12 121 %, résistant

soude caustique 2 % 48 %, résistant


chlorure de sodium26 % 17 %, résistant

C. Références C1. Données Environnementales

Les procédés BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS ne font pas l’objet d’une Déclaration Environnementale (DE). Ils ne peuvent donc reven-diquer aucune performance environnementale particulière. Les données issues des DE ont notamment pour objet de servir au calcul des impacts environnementaux des ouvrages dans lesquels les procédés visés sont susceptibles d’être intégrés.

C2. Autres références Les cordons BENTOJOINT et BENTOJOINT PLUS ont été mis en œuvre sur de nombreux chantiers dont : Stations d’épuration : STEP Bassin de pollution de Perpignan (66), Chantier Systepur à Reventin-Vaugris (38) Autres ouvrages : Complexe Aquatique de La Test de Buch (33), Réaménagement du Quai de Terminus RER B Paris 14° (75), Galerie souterraine de Redessan (30), Bassin rétention eau de Stains (93), Buse passage Hydraulique A81 à Joue en Charnie (72), Chantier de logements Artémésia à Boirargues (34), Piscine du Village de vacances Clefam à Vogue (07), Usine Deulep à Saint Gilles (30)

3.3/15-788_V1-E1 7

Figures du Dossier Technique

Figure 1 – mise en œuvre

8 3.3/15-788_V1-E1

Figure 2 – installation avec la grille de protection

Avis Technique 3.3/15-788_V1 Annule et remplace l’Avis Technique 3/15-788

Joints hydro expansifs pour reprise de bétonnage Hydro-expansive joint

Bentorub+ Bentorub Salt Titulaire : GCP Produits de construction SAS

ZA Les FOULLETONS FR-39140 LARNAUD

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Groupe Spécialisé n° 3.3

Structure tridimensionnelles, ouvrages de fondation et d’infrastructure

Publié le 24 janvier 2018

Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d’Application

(arrêté du 21 mars 2012)

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Internet : www.ccfat.fr

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 (http://www.cstb.fr) CSTB 2018

2 3.3/15-788_V1

Le Groupe Spécialisé n°3.3 « Structures tridimensionnelles, ouvrages de fondation et d’infrastructure » de la Commission Chargée de formuler des Avis Techniques, a examiné le 14 novembre 2017, les procédés de joints hydro expansifs pour reprise de bétonnage BENTORUB+ et BENTORUB SALT, présentés par la société GCP Produits de constructions SAS. Il a formulé sur ce procédé l’Avis Technique ci-après. Cet Avis annule et remplace l’Avis Techniques 3/15-788. L’Avis a été formulé pour les utilisations en France Européenne.

1. Définition succincte Système de joint pour reprise de bétonnage en jonction de parois horizontales et verticales, de parois verticales coplanaires ou de parois verticales perpendiculaires d’ouvrages, enterrés ou non, et suscep-tibles d’être soumis à une pression d’eau. Le joint hydrogonflant est destiné à limiter les infiltrations d’eau au droit des reprises de bétonnage. On distingue BENTORUB+ et BENTORUB SALT, le dernier étant destiné à l’utilisation en eau saline

2. AVIS

2.1 Domaine d'emploi accepté Reprises de bétonnage dans les ouvrages en béton armé coulé en place soumis à une pression d’eau maximale de 5 bars. Le domaine d’emploi accepté couvre les utilisations en infrastructure des bâtiments et les bassins de rétention d’eau en cas d’orage. Le joint BENTORUB SALT peut être mis en œuvre pour les ouvrages en contact d’eau de mer. Ne sont pas visés au titre du présent Avis les utilisations pour les bâtiments de catégorie d’importance IV au sens de l’Arrêté du 22 octobre 2010 modifié ainsi que les bâtiments pour lesquels la continui-té d’exploitation est requise par les documents marché, au cas où cette continuité pourrait être affectée par la défaillance éventuelle du procédé en cas de séisme. L’application des joints de fosses à lisier, de stations d’épuration et de réservoirs d’eau potable n’est pas visée par le présent Avis.

2.2 Appréciation sur le système

2.21 Satisfaction aux lois et règlements en vigueur et autres qualités d'aptitude à l'emploi

Stabilité Ce procédé est sans influence sur la stabilité des parois qui le mettent en œuvre.

Sécurité en cas d’incendie La mise en œuvre de ce procédé de joint n'appelle pas de mesure particulière pour satisfaire à la réglementation visant ce domaine.

Prévention des accidents lors de la mise en œuvre et de l'entretien De ce point de vue, la mise en œuvre du système n'implique pas d'opération spécifique susceptible d’engendrer des risques différents de ceux correspondant à la mise en œuvre des ouvrages dans lesquels il est destiné à s’insérer.

Isolation thermique et acoustique L'emploi de ce système est pratiquement sans influence sur les carac-téristiques thermiques des ouvrages dans lesquels il est destiné à s’insérer.

Prévention des infiltrations d’eau Sur la base des résultats d’essais expérimentaux et moyennant l’application des prescriptions de mise en œuvre (cf. Prescriptions Techniques), on considère que dans le domaine d’emploi accepté, la prévention des infiltrations d’eau est normalement assurée par le système lorsqu’il est correctement mis en œuvre. Toutefois, les essais réalisés ont montré que des traces d’humidité peuvent apparaître sur la face de la paroi non exposée à la pression d’eau.

Information utile complémentaire La convenance du joint du point de vue de la non contamination de l’eau potable n’a pas été prouvée.

Données environnementales Les procédés BENTORUB+ et BENTORUB SALT ne disposent d’aucune Déclaration Environnementale (DE) et ne peuvent donc revendiquer

aucune performance environnementale particulière. Il est rappelé que les DE n’entrent pas dans le champ d’examen d’aptitude à l’emploi du procédé.

Aspects sanitaires Le présent avis est formulé au regard de l’engagement écrit du titu-laire de respecter la réglementation, et notamment l’ensemble des obligations réglementaires relatives aux produits pouvant contenir des substances dangereuses, pour leur fabrication, leur intégration dans les ouvrages du domaine d’emploi accepté et l’exploitation de ceux-ci. Le contrôle des informations et déclarations délivrées en application des réglementations en vigueur n’entre pas dans le champ du présent avis. Le titulaire du présent avis conserve l’entière responsabilité de ces informations et déclarations.

2.22 Durabilité Les résultats expérimentaux visant à qualifier la durabilité du joint vis à vis des cycles de gonflement – retrait ont montré une diminution légère de l’expansion du joint sur les 4 cycles effectués, les limites d’emploi du système ont été évaluées avec prudence : la pression hydrostatique admissible initialement justifiée à 16 bars à l’issue de l’essai pressiostatique a été ramenée à 5 bars. Les risques d’éclatement du béton jeune sous la poussée du gonfle-ment du joint peuvent être considérés comme maîtrisés moyennant le respect des valeurs minimales d’enrobage du joint et d’épaisseur du béton des ouvrages dans lesquels il est incorporé (cf. Prescriptions Techniques ci-après).

2.23 Fabrication du joint Effectuée en usine, la fabrication du joint nécessite une constance de la qualité des matières premières (bentonite de sodium naturelle) et, ainsi qu’il est prévu, un autocontrôle régulier, notamment du pouvoir de gonflement de la bentonite.

2.24 Mise en œuvre Effectuée par des entreprises de construction auxquelles le titulaire de l’Avis livre les joints, la mise en œuvre nécessite des précautions particulières en raison notamment de la sensibilité des joints aux intempéries et de leur plasticité (cf. Prescriptions Techniques). Le titulaire de l’Avis apportera, sur leur demande, son assistance technique aux sociétés mettant en œuvre le système.

2.3 Prescriptions Techniques

2.31 Conditions de conception L’épaisseur des murs ou des radiers dans lesquels ce cordon de joint peut être incorporé ne doit pas être inférieure à 15 cm. Les plans d’exécution devront faire apparaître : la position systématique du joint entre deux lits d’armatures ; le mode de fixation du joint ; la mise en place du joint dans l’axe de la section de reprise du

bétonnage (en cas d’impossibilité de le placer dans l’axe, l’enrobage du cordon doit être de 50 mm au minimum vis-à-vis des faces cof-frées) ;

Compte tenu des pressions de dilatation des joints, la classe de béton utilisé sera d’au minimum C25/30 pour le BENTORUB+ et le BENTORUB SALT.

2.32 Conditions de fabrication La fabrication doit faire l’objet d’un autocontrôle portant notamment sur le potentiel de gonflement du joint.

2.33 Conditions de stockage et de transport Les diverses pièces du système doivent être livrées en lots clairement identifiés et stockés à l’abri des intempéries.

2.34 Conditions de mise en œuvre Les précautions de mise en œuvre définies dans le Dossier de Tra-

vail doivent être appliquées en particulier : - Le joint ne doit pas être en contact avec le tube de bétonnage ni

avec les aiguilles vibrantes ;

3.3/15-788_V1 3

- le béton ne doit pas être déversé directement sur le joint. La présence de ce système ne dispense pas de respecter les disposi-

tions usuelles appliquées aux reprises de bétonnage (nettoyage et traitement des surfaces de reprises, par exemple).

La mise en place du joint doit s’effectuer soit à la fois par collage et par clouage, soit par clouage complété par une grille ajourée qui est fixée mécaniquement.

Les conditions de mise en œuvre du cordon doivent exclure un gonflement prématuré de celui-ci. A cet effet, et compte tenu de la rapidité de gonflement des joints hydro gonflants, afin de réduire en particulier les risques inhérents aux intempéries, la mise en place du joint doit précéder immédiatement le coulage du béton destiné à le recouvrir.

En cas de gonflement prématuré accidentel, on doit procéder au remplacement du joint avant bétonnage.

Conclusions

Appréciation globale L’utilisation du procédé dans le domaine d’emploi accepté (cf. paragraphe 2.1) est appréciée favorablement.

Validité A compter de la date de publication présente en première page et jusqu’au 31/01/2022.

Pour le Groupe Spécialisé n°3.3 Le Président

3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

L’objet de ce modificatif est le changement du nom du Titulaire du présent Avis Technique. Par la même occasion des précisions ont été apportées concernant la classe de béton minimale des murs et radiers. Le domaine d’emploi accepté a été limité aux applications pour les-quelles le dossier a prouvé la compatibilité du joint avec le contenu des ouvrages dans lesquels il est incorporé. La pression hydrostatique admissible a été déterminée en appliquant à la valeur issue de l’expérimentation en laboratoire un coefficient de réduction visant à compenser les incertitudes sur l’influence des cycles de gonflement-retrait sur la durabilité du joint. Enfin l’attention est attirée sur les précautions spécifiques de mise en œuvre du joint nécessitées par la faible cohésion du matériau, qui le rend fragile avant enrobage par le béton durci, et sa sensibilité au gonflement prématuré, en présence d’eau de pluie notamment.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3.3

4 3.3/15-788_V1

Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description 1. Destination et principe

1.1 Principe Les joints BENTORUB+ et BENTORUB+ SALT sont des joints hydro-expansifs à base de bentonite de sodium naturelle pour limiter les infiltrations d’eau au droit des joints de construction et des reprises de bétonnage. Ils sont autogonflants à chaque fois qu’ils entrent au con-tact avec de l’eau douce pour le BENTORUB+ et de l’eau saline ou saumâtre pour le BENTORUB+ SALT. Les joints sont composés de bentonite de sodium, de butyle, de caout-chouc et d’autres additifs. Ils utilisent les propriétés naturelles hydro-expansives de la bentonite de sodium qui peut gonfler jusqu’à 15 fois son volume initial au contact de l’eau. Le phénomène de gonflement se produit grâce à la structure constituée de plaques microscopiques d’argile qui s’écartent au contact avec de l’eau, provoquant ainsi le gonflement. La bentonite de sodium est le constituant actif de ce joint.

Pendant les phases de prise et durcissement du béton un retrait se produit, créant des fissures et des vides dans les joints de construction et de reprise par où l’eau pénètre dans la construction. Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT vont gonfler au contact avec de l’eau pénétrante, permettant ainsi le colmatage des fissures et vides, évitant la migration de l’eau à l’intérieur de la construction. L’expansion des joints n’est pas immédiate au contact avec de l’eau douce pour le BENTORUB+ et de l’eau saline pour le BENTORUB SALT (gonflement retardé). Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT atteignent leur expansion volumétrique maximale (respectivement 393 % et 250%) au bout de 26 jours (tests laboratoire REYNTJENS). Le comportement élastique et plastique des joints confinés dans le béton leur permet également une remarquable adaptation aux mou-vements des joints de construction (tassements…) et une excellente résistance à la pression hydrostatique.

1.2 Destination Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT sont destinés à limiter les infiltrations d’eau dans les joints de construction, les joints de reprise de bétonnage, les passages de tubes, de gaines dans du béton coulé, les passages de gaines, contre les parois moulées….. des structures bétons coulés en place du type : parkings souterrains, piscines, réseaux d’égouts réseaux de métro, stations d’épuration (se référer aux tests de résistance chimique), et autres constructions en béton soumises à des pressions d’eau… Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT doivent être impérative-ment confinés dans le béton. Ils ne sont pas prévu pour une mise en œuvre à l’air libre, ou en joint de dilatation.

2. Éléments

2.1 Joint BENTORUB+ et Joint BENTORUB SALT Le joint BENTORUB+ se présente sous la forme d’une bande verte de section rectangulaire présentée en rouleaux ; il est conçu pour une utilisation en eau douce. Pour des utilisations en eau saline ou saumâtre, il convient d’utiliser le BENTORUB SALT de couleur rouge.

Caractéristiques Dimensions

- BENTORUB+ 25 mm x 20 mm x 5 m : épaisseur Voile > 15 cm 25 mm x 10 mm x 5 m : 15 cm ≤ épaisseur Voile ≤ 25cm

- BENTORUB SALT 25 mm x 20 mm x 5 m

Densité 1.48 Kg/dm3 (ASTM D71-84)

Pression de dilatation (état de confinement complet) - BENTORUB+ ≤ 0.7 N/mm² - BENTORUB SALT ≤ 0.7 N/mm²

(tests laboratoire université de Louvain) Expansion volumétrique

- BENTORUB+ : 393 % du volume sec après 26 jours dans l’eau - BENTORUB SALT : 250% (solution saline de 8%) du volume sec

après 26 jours dans l’eau (tests laboratoire université de Louvain)

Résistance à la pression hydraulique - BENTORUB+ : 8 bars maximum (25 mm X 20 mm) - 5 bars maximum (25 mm x 10 mm) - BENTORUB SALT : 8 bars maximum (25 mm x 20mm)

(tests laboratoire Université de Louvain) Conservation

Stocké hors sol à l’abri du gel, de la puie et de toute source d’humidté Illimitée lorsque les conditions ci-dessus sont respectées.

Durabilité Supérieure à la durée de vie de la construction (produit naturel de plusieurs millions d’années).

Conditionnement En rouleaux de 5 m. Cartons de 6 rouleaux.

2.2 Grille BENTOSTEEL Profilé métallique perforé en acier galvanisé d’une longueur de 1 m. Son profil est adapté aux deux dimensions du joint BENTORUB+ ainsi qu’au BENTORUB SALT. Cette grille est utilisée pour faciliter et optimiser la pose des joints. Elle permet notamment : d’assurer une bonne fixation des joints.

d’assurer un contact non interrompu entre joint et surface du béton. de prévenir l’affaissement et le fléchissement des joints dans les

applications verticales.

2.3 Mastic hydro-expansif BENTOSTIC Mastic hydro-expansif à base de bentonite pour le colmatage des trous et inégalités avant la mise en place du joint BENTORUB+ et BENTORUB SALT. Permet de réaliser une jonction parfaite des joints avec un béton irrégulier. Se présente sous forme de seaux de 5 Kg.

2.4 Mastic-colle hydro-expansif SWELLSEAL MASTIC

Mastic-colle hydro-expansif en cartouche applicable au pistolet. Permet de réaliser un collage, seulement en fixation horizontale, et une jonction parfaite des joints BENTORUB+ et BENTORUB Salt sur une surface rugueuse ou légèrement humide. Se présente en cartouche de 310 ml ou poche de 600 ml.

2.5 Colle MS fixer Colle mono composante à base de polymères MS, application au pisto-let. Permet de réaliser un collage, en fixation horizontale, verticale. S’utilise sur une surface lisse, sèche ou humide mais non ruisselante. Conditionnement en poche de 400 ml

2.6 Delay coating Delay coating est une émulsion mono composante blanche à base de latex, elle est appliqué à la brosse sur le joint hydrogoflant afin de créer un léger film isolant temporairement le joint de l’eau. Elle évite ainsi l’expansion prématurée du Bentoub Salt en cas de contact avec de l’eau douce en phase d’installation. Se présente sous la forme de bouteille d’un litre. Avec une consommation à raison de cinq grammes par mètre environ, une bouteille.permet de traiter 190 mètres linéaires hors pertes. Nettoyage des outils à l’eau immédiatement après usage.

3.3/15-788_V1 5

3. Fabrication des joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT

Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT sont fabriqués dans l’usine DE NEEF CONCHEM en Belgique. Lors de chaque fabrication, un contrôle des matières premières et des produits finis est effectué par notre laboratoire. Ces autocontrôles sont supervisés par DE NEEF CONCHEM selon la norme ISO 9001 (Belgique et Euro Quality System (Belgique).

4. Conditions de mise en œuvre

4.1 Travaux préparatoires Le support recevant le joint BENTORUB+ et BENTORUB SALT devra préalablement avoir été nettoyé des saletés, pièces détachées, pous-sière, de tous les éléments non adhérents …. Les défauts de continuité et accidents de surface (nids de graviers, planches de calages, creux, inégalités…) pouvant exister sur le support devront préalablement avoir été repris avec le mastic BENTOSTIC ou le mastic-colle SWELLSEAL MASTIC qui sont compatibles avec le joint BENTORUB+. Une engravure adaptée au joint peut être prévue lors de la première phase de bétonnage pour faciliter la mise en œuvre du joint BENTORUB+ et BENTORUB SALT. Le béton doit être mis en place conformément à la norme NF P 18-201 D.T.U. 21 ; le béton ne doit pas être déversé directement sur le joint hydrogonflant et le tube de bétonnage et les aiguilles vibrantes ne doivent pas entrer en son contact.

4.2 Positionnement Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT doivent être appliqués dans un espace confiné pour assurer une pression d’expansion suffisante et obtenir le colmatage qui en résulte. Les joints sont déroulés sur un béton dur et positionnés au milieu de la reprise de bétonnage. Ils doivent être en contact continu avec la sur-face propre du béton. En cas d’impossibilité de placer le joint dans l’axe de la reprise de bétonnage, son enrobage doit être au minimum de 50 mm vis-à-vis de chaque face coffrée.

4.3 Fixation Les joints doivent être parfaitement fixés au support pour éviter leur déplacement lors de la phase de bétonnage.

Méthode de fixation Il est recommandé d’effectuer des essais de fixation préalablement à la pose.

Fixation avec clous Le joint est déroulé, pressé, puis cloué directement sur le support.

Nous recommandons de mettre en place 4 clous béton équipés d’une rondelle par mètre linéaire. Le clou est installé à l’axe de la bande. La rondelle doit avoir un diamètre maximum de 15 mm pour laisser un espace de 5 mm de joint non recouvert de part et d’autre du joint. La fixation au clou seul ne doit pas être utilisée en position verticale oû il y a un risque d’affaissement et de fléchissement du joint ; dans ce cas privilégier la pose collée ou clouée avec la grille Ben-tosteel. Fixation avec clous et grille BENTOSTEEL

Le joint est déroulé puis bloqué sur le support à l’aide de la grille BENTOSTEEL. L’ensemble est cloué au support (4clous béton par mètre). Le clou est installé à l’axe de la bande, la rondelle doit avoir un maximum de 15 mm pour laisser un espace de 5 mm de joint non recouvert de part et d’autre du joint.

La mise en place de la grille BENTOSTEEL sur le joint permet d’assurer un contact optimal entre le joint et le support, évite le déplacement du joint lors du coulage du béton, et empêche l’affaissement et la déchi-rure du joint dans les applications verticales.

Fixation par Collage : Le support devra préalablement avoir été nettoyé de toutes traces d’huile, poussière, débris… avant l’application du mastic-colle SWELLSEAL MASTIC ou de la colle MS Fixer. La surface peut être lisse, rugueuse, sèche ou humide mais jamais ruisselante. A l’aide d’un pistolet extrudeur un cordon régulier du mastic-colle SWELLSEAL MASTIC ou de la colle MS Fixer est appliqué à l’emplacement du joint.

Le joint est déroulé et pressé dans le mastic-colle SWELLSEAL MASTIC ou dans la colle MS Fixer. Un clouage supplémentaire est conseillé pour avoir un meilleur an-crage dans la surface collée.

4.4 Précautions de mise en œuvre L’immersion prolongée du joint BENTORUB+ et BENTORUB Salt dans de l’eau stagnante avant le bétonnage est à éviter (risque de gonfle-ment du joint avant coulage du béton). L’expansion du BENTORUB Salt est conçue pour des eaux salines et saumâtres ; aussi en cas de risque de contact avec de l’eau douce avant le bétonnage il est nécessaire d’appliquer le Delay coating. Le Delay coating est appliqué à la brosse sur l’ensemble de la surface du joint hydrogonflant. Toutes parties de BENTORUB Salt désagrées suite à un contact avec de l’eau douce doivent être retirées et remplacées avant le coulage du béton. Une attention particulière devra être portée lors de la pose à la réalisa-tion des raccords entre deux rouleaux de joint de façon à ne pas créer de point faible par où l’eau sera susceptible de s’infiltrer. Une juxtaposition des tronçons de joints sera effectuée sur environ 5 cm. La pose bout à bout est uniquement réservée lorsque l’enrobage du béton de 50 mm vis-à-vis de chaque face coffrée est impossible à conserver en cas de juxtaposition. Ne pas mettre en contact lors du bétonnage les aiguilles vibrantes avec le joint BENTORUB+ et BENTORUB Salt.

5. Assurance qualité

Contrôle interne (usine) Le contrôle interne est effectué par le Responsable Qualité de l’Entreprise.

Contrôle externe (chantier) Ce contrôle est effectué par des sociétés indépendantes de l’exécution des travaux et mandatées par l’entreprise de pose.

6. Conseil/formation A la demande de l’entreprise de pose ou sur notre proposition, des conseils et de la formation sont dispensés soit directement sur chantier lors de la mise en place du joint, soit en salle de réunion sous forme de conférence.

B. Résultats expérimentaux Essais d’expansion volumétrique et pression d’expansion réalisés au laboratoire Reyntjens BENTORUB+ :

Temps (heure)

Expansion volumétrique

(%)

Temps (heure)

Pression d’expansion (bars)

0 0 0 0.1

8H00 32 1H30 0.3

24H00 68 4H00 0.6

48H00 109 6H30 0.9

120H00 192 24H00 2.4

216H00 299 48H00 4.2

384H00 381 120H15 6

480H00 390 189H30 7.1

624H00 394 720H00 8.2

Essai d’expansion volumétrique réalisé dans une solution de 10% de NaCl pour le joint BENTORUB Salt :

BENTORUB Salt :

6 3.3/15-788_V1

Le gonflement du Bentorub Salt dans 10 % NaCl

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 5 10 15 20

temps (jours)

vol

%

Tests de Résistances Chimiques : Tests réalisés par le département R&D de De Neef Conchem.

Méthode Un échantillon d’environ 50 g du joint Bentorub+ est mis dans chaque produit ou solution. Le changement de poids, de couleur et l’attaque chimique éventuelle sont suivis pendant 70 jours. Sur la base de ces observations, Bento-rub+ est classé “résistant” ou” pas résistant” pour chaque produit ou solution.

Résultats

Produit / solution Bentorub+

Tx Expansion , Classement

essence pas résistant

gazole pas résistant

toluène pas résistant

xylène pas résistant

méthanol 50 % 136 %, résistant

isopropanol 50 % 149 %, résistant

N-méthylpyrrolidone 25 %, résistant

Acétate éthylique 51 %, résistant

Méthyle iso butyle cétone pas résistant

formol 36 % 126 %, résistant

acide acétique 10 % 30 %, résistant



soude caustique, pH 12 121 %, résistant



chlorure de sodium26 % 17 %, résistant

C. Références C1. Données Environnementales

Les procédés BENTORUB+ et BENTORUB SALT ne font pas l’objet d’une Déclaration Environnementale (DE). Ils ne peuvent donc revendiquer aucune performance environnementale particulière. Les données issues des DE ont notamment pour objet de servir au calcul des impacts environnementaux des ouvrages dans lesquels les procédés visés sont susceptibles d’être intégrés.

C2. Autres références Les joints BENTORUB+ et BENTORUB SALT ont été mis en œuvre sur de nombreux chantiers dont : Stations d’épuration Triel sur Seine (78) Marquette (59) Autres ouvrages : Usine traitement eau à Choisy le Roi (94) Tunnel à Saint Denis (93)

Réhabilitation de parking à Paris (75) Logement collectif à Chelles (77) Centre nautique à Sceaux (92) Tunnel métro ligne 12 à Paris (75)

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Figures du Dossier Technique

Figure 1 : mise en place du joint Bentorub

Figure 2 : Fixation par clouage

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Figure 3 : Fixation par clouage

Figure 4 : Exemples de mise en oeuvre

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Recouvrement horizontal de 5 cm

Raccord en bout à bout

Types de raccords entre 2 joints