Rapport de tranche 4 - RECYBETON · NF P18-542 X . 6 4 essai de résistance à l’abasion des gavillons recyclés NF EN 1097-1 X 5 détermination des chlorures solubles NF EN 12620

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Projet National de Recherche et Développement

Rapport de tranche 4

Propositions d’évolutions normatives

Avril 2019

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Table des matières Résumé .................................................................................................................................................... 3

Summary ................................................................................................................................................. 3

1 Introduction ..................................................................................................................................... 4

2 Objectifs des présentes propositions d’évolutions normatives ...................................................... 4

3 Synthèse des fiches d’évolutions normatives ................................................................................. 5

3.1 Dimensionnement des ouvrages ............................................................................................. 5

3.2 Pour les constituants du béton ............................................................................................... 5

3.2.1 Granulats ......................................................................................................................... 5

3.2.2 Ciment ............................................................................................................................. 6

3.3 Pour le matériau béton ........................................................................................................... 7

3.4 Indicateurs environnementaux ............................................................................................... 7

Annexe 1– répartition entre les instances de normalisation .................................................................. 8

Annexe 2 – Fiches de propositions d’évolutions normatives ................................................................ 10

Bibliographie.......................................................................................................................................... 92

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Résumé

Les travaux menés dans le cadre du projet RECYBETON permettent de formuler des propositions d’évolutions normatives pour le recyclage du béton dans le ciment et/ou le béton. Au travers de fiches synthétiques, les objectifs du présent rapport sont sur la base de l’analyse préalable des textes de spécifications nationaux et européens :

- D’identifier les parties de ces textes contraires aux recommandations issues du PN RECYBETON et par conséquent portant préjudice au développement du recyclage du béton dans le béton ;

- De proposer des évolutions de ces textes en s’appuyant sur le retour des autres travaux

du PN formalisés dans les deux autres livrables principaux du projet : o L’ouvrage scientifique intitulé « Le béton recyclé » ; o Les Recommandations du PN RECYBETON.

Summary

The work carried out within the framework of the National Research Programme RECYBETON makes

it possible to formulate recommendations in order to improve prescriptions in National and European

Standards regarding the process of concrete recycling into cement and/or concrete.

This report contains a number of synthetic data sheets whose objective is to highlight the normative

barriers in the current documents for recycling concrete into concrete.

Its purpose is :

- To identify the parts of these documents that are not in line with the Recybeton recommendations;

- To propose a new drafting of these texts based on the findings of Recybeton that are synthetised in

the following documents :

o The collective work entitled « Concrete recycling : Research and Practice »; o The RECYBETON Recommendations.

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1 Introduction Les travaux du thème 4 ‘normalisation et réglementation’ ont pour vocation première d’identifier les obstacles réglementaires ou normatifs freinant le développement du recyclage. Dans un second temps, les travaux du thème 4 consistent en la rédaction de propositions d’évolutions normatives pour les textes français et européens concernés afin de lever ces obstacles. Ces propositions ont fait l’objet d’un consensus majoritaire au sein des instances de RECYBETON et sont reprises pour partie dans les recommandations RECYBETON « Comment recycler le béton dans le béton ».

2 Objectifs des présentes propositions d’évolutions normatives Ces propositions font suite aux travaux menés par le PN Recybéton qui depuis sa création a :

- mené un grand nombre d’études afin de comprendre et d’analyser l’influence des caractéristiques des granulats recyclés sur le comportement des bétons étudiés ;

- identifié des freins et contraintes à l’utilisation des granulats recyclés pour produire ces bétons.

Les objectifs de ce document de synthèse se décomposent ainsi, au travers de fiches qui :

- rappellent les textes nationaux et européens d’application volontaire, les instances de normalisation concernées et le type de matériau concerné ;

- identifient les freins au recyclage du béton dans les produits et structures en béton (chapitre/article pris en référence) ;

- proposent des évolutions des textes en s’appuyant sur le retour des autres Thèmes du PN : o modifications éditoriales et/ou techniques des textes actuels ; o rédaction de nouveaux documents normatifs.

Les fiches reprennent des extraits des rapports du PN Recybéton afin de constituer un support technique justifiant les propositions. Ces rapports du PN Recybéton sont repris dans une liste et sont mis à disposition sur le site du PN

Recybéton pendant deux ans à partir de la clôture du Projet National (clôture prononcée à la fin du

Comité Directeur du 23/01/2019).

Il est à noter que certaines fiches n’ont pas pour objectif de donner des pistes de révisions de normes

mais visent à conserver les justifications techniques pour maintenir les textes tels qu’actuellement

rédigés.

Ces propositions ne présument en rien les décisions qui seront prises par les commissions de

normalisation françaises.

En fonction de ces décisions, les propositions validées par les instances nationales seront portées, le

cas échéant, au niveau européen.

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3 Synthèse des fiches d’évolutions normatives

3.1 Dimensionnement des ouvrages

N° fiche

Intitulé de la fiche (rajouter lien hypertexte)

Norme concernée

Objectif

Révision du texte

Maintien de la

rédaction actuelle

10 Densité du béton armé NF EN 1991 X

11 Résistances nominale et caractéristique du béton

NF EN 1992-1-1 X

12 Résistance en traction NF EN 1992-1-1 X

13 Module élastique NF EN 1992-1-1 X

14 Fluage et retrait NF EN 1992-1-1 X

15 Relation (σ ; ε) en compression pour l’analyse non-linéaire

NF EN 1992-1-1 X

16 Analyse des effets du second ordre NF EN 1992-1-1 X

17 Eléments sans armatures d’effort tranchant

NF EN 1992-1-1 X

18 Eléments avec armature d’effort tranchant

NF EN 1992-1-1 X

19 Calcul de l’ouverture des fissures NF EN 1992-1-1 X

20 Vérification des flèches par le calcul NF EN 1992-1-1 X

21 Contrainte ultime d’adhérence NF EN 1992-1-1 X

27 Taux de recyclages et approches correspondantes du calcul des structures en béton recyclé

NF EN 1992-1-1 X

3.2 Pour les constituants du béton

3.2.1 Granulats

N° fiche


Norme concernée

Objectif

Révision du texte

Maintien de la rédaction

actuelle

1 méthode de référence pour la mesure de l’absorption d’eau des gravillons

NF EN 1097-6 X

2 séchage des gravillons recyclés pour la détermination de leur coefficient d’absorption d’eau

NF EN 1097-6 X

3 qualification vis-à-vis de l’alcali-réaction

NF P18-542 X

6

4 essai de résistance à l’abrasion des gravillons recyclés

NF EN 1097-1 X

5 détermination des chlorures solubles

NF EN 12620 X

6 adaptation des seuils des sulfates solubles dans l’eau

Avant-propos NF EN 12620 (2008) NF EN 12620 NF P 18-545

X

7 adaptation des seuils pour la modification du temps de début de prise


X

8 calcul du taux de substitution au sein des prémélanges

NF P 18-545 X

9 méthode d’essai pour la détermination de la teneur en chlorures solubles (autocontrôle)

NF P 18-545 X

35 Bon de livraison NF P 18 545 X

3.2.2 Ciment

N° fiche


Norme concernée

Objectif

Révision du texte

Maintien de la

rédaction actuelle

Nouvelle norme

22 Utilisation potentielle des Fines de Béton Concassé (FBC) et/ou des Sables de Béton Concassé (SBC) en tant qu’addition minérale dans le béton

- X

23 Utilisation potentielle des Fines de Béton Concassé (FBC) et/ou des Sables de Béton Concassé (SBC) en tant que constituant des ciments courants

NF EN 197-1 X

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3.3 Pour le matériau béton N°

fiche Intitulé de la fiche

(rajouter lien hypertexte) Norme

concernée Objectif

Révision du texte


actuelle

24 Caractéristiques conventionnelles normalisées des gravillons recyclés

NF EN 206/CN X

25 Taux maximum (%) de substitution par type de granulat recyclé

NF EN 206/CN X

26 utilisation des granulats recyclés dans les bétons précontraints

NF EN 206/CN X

28 Bon de livraison pour le béton prêt à l’emploi

NF EN 206/CN X

29 contrôle de production des caractéristiques du béton recyclé

NF EN 206/CN X

30 Stockage des constituants NF EN 206/CN X

31 Contrôle des matériaux constituants

NF EN 206/CN X

3.4 Indicateurs environnementaux N°

fiche Intitulé de la fiche

(rajouter lien hypertexte)

Norme concernée

Objectif

Révision du texte


actuelle

32 méthodologie de calcul des indicateurs lors des phases de transport

NF EN 15804+A1 NF EN 15804/CN

X

33 utilisation de ressources issues du recyclage

NF EN 15804+A1 NF EN 15804/CN

X

34 unité fonctionnelle de la quantité de transport

NF EN 15804+A1 NF EN 15804/CN

X

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Annexe 1– répartition entre les instances de normalisation

Tableau de correspondance à réaliser (rajouter des liens hypertextes)

Instance de normalisation Norme concernée Fiche n°

BNTRA / CN GRA CEN TC154/SC6

NF EN 1097-6 1


NF EN 1097-6 2

BNTRA / CN GRA NF P18-542 3


NF EN 1097-1 4


NF EN 12620 5



6



7

BNTRA / CN GRA NF P 18-545 8



BNTEC / P06A CEN TC250/SC1

NF EN 1991 10

BNTRA / CN EC2 CEN TC250/SC2

NF EN 1992-1-1 11


NF EN 1992-1-1 12


NF EN 1992-1-1 13


NF EN 1992-1-1 14


NF EN 1992-1-1 15


NF EN 1992-1-1 16


NF EN 1992-1-1 17


NF EN 1992-1-1 18


NF EN 1992-1-1 19


NF EN 1992-1-1 20


NF EN 1992-1-1 21

BNLH / P15A CEN TC 51/WG 10

Nouvelle norme 22

BNLH / P15A CEN TC 51/WG 10

NF EN 197-1 23

9

AFNOR / P18B NF EN 206/CN 24




NF EN 1992-1-1 27





AFNOR / P01E CEN TC350

NF EN 15804+A1 NF EN 15804/CN

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NF EN 15804+A1 NF EN 15804/CN

33


NF EN 15804+A1 NF EN 15804/CN

34

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Annexe 2 – Fiches de propositions d’évolutions normatives

Fiche n°01 : méthode de référence pour la mesure de l’absorption d’eau des gravillons

Instance de normalisation CEN TC154/SC6

BNTRA-Granulats

Norme concernée EN 1097-6

Type : essai

Matériau (le cas échéant) Granulat – Gravillon recyclé

Objectifs de la révision Modification du domaine d’application

Article concerné de la norme Domaine d’application

Texte actuel ou tableau La présente Norme européenne spécifie les méthodes de référence utilisées pour les essais de type initiaux et en cas de contestation pour la détermination de la masse volumique et du coefficient d'absorption d'eau de granulats courants et légers. D'autres méthodes peuvent être utilisées à d'autres fins, telles que la maîtrise de la production des granulats, à condition que des corrélations appropriées avec la méthode de référence aient été établies. Certaines de ces autres méthodes sont également décrites dans la présente Norme à des fins pratiques.

Les méthodes de référence pour des granulats courants spécifiées sont :

a) la méthode du panier en treillis pour les granulats refusés au tamis de 31,5 mm (Article 7, excepté pour les ballasts de voies ferrées pour lesquels il convient d’utiliser l’Annexe B) ;

b) la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm (Article 8) ;

c) la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 4 mm et refusés au tamis de 0,063 mm (Article 9).

Dans les Articles 7, 8 et 9, trois paramètres de masse volumique différents (masse volumique réelle après séchage à l’étuve, masse volumique réelle saturée surface sèche et masse volumique absolue) et le coefficient d’absorption d’eau sont déterminés après immersion pendant 24 heures. Dans l’Annexe B, le paramètre de masse volumique réelle après séchage à l’étuve est déterminé après immersion dans l’eau jusqu’à masse constante.

La méthode du panier en treillis peut remplacer la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm. En cas de contestation, il convient d’utiliser la méthode au pycnomètre décrite dans l’article 8 en tant que méthode de référence.

NOTE 1 La méthode du panier en treillis peut également être utilisée pour les grains isolés refusés au tamis de 63 mm.

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NOTE 2 La méthode au pycnomètre décrite à l’Article 8 peut également être utilisée pour les granulats passant au tamis de 4 mm, mais refusés au tamis de 2 mm.

La méthode de référence pour les granulats légers (Annexe C) est une méthode au pycnomètre pour des granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm. Trois types de masses volumiques et le coefficient d’absorption d’eau sont déterminés après pré-séchage puis immersion dans l’eau pendant 24 h.

Trois autres méthodes peuvent être utilisées avec des granulats courants en vue de déterminer la masse volumique réelle pré-séchée :

a) la méthode du panier en treillis pour des granulats passant au tamis de 63 mm et refusés au tamis de 31,5 mm (Article A.3) ;

b) la méthode au pycnomètre pour des granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 0,063 mm (Article A.4) ;

c) la méthode au pycnomètre pour des granulats passant au tamis de 31,5 mm, y compris la classe granulaire 0/0,063 mm (Annexe G).

Type de modification Technique

Proposition La présente Norme européenne spécifie les méthodes de référence utilisées pour les essais de type initiaux et en cas de contestation pour la détermination de la masse volumique et du coefficient d'absorption d'eau de granulats courants, légers et recyclés. D'autres méthodes peuvent être utilisées à d'autres fins, telles que la maîtrise de la production des granulats, à condition que des corrélations appropriées avec la méthode de référence aient été établies. Certaines de ces autres méthodes sont également décrites dans la présente Norme à des fins pratiques.

Les méthodes de référence pour des granulats courants spécifiées sont :

a) la méthode du panier en treillis pour les granulats refusés au tamis de 31,5 mm (Article 7, excepté pour les ballasts de voies ferrées pour lesquels il convient d’utiliser l’Annexe B) ;

b) la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm (Article 8) ;

c) la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 4 mm et refusés au tamis de 0,063 mm (Article 9).

Dans les Articles 7, 8 et 9, trois paramètres de masse volumique différents (masse volumique réelle après séchage à l’étuve, masse volumique réelle saturée surface sèche et masse volumique absolue) et le coefficient d’absorption d’eau sont déterminés après immersion pendant 24 heures. Dans l’Annexe B, le paramètre de masse volumique réelle après séchage à l’étuve est déterminé après immersion dans l’eau jusqu’à masse constante.

La méthode du panier en treillis peut remplacer la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm. En cas de contestation, il convient

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d’utiliser la méthode au pycnomètre décrite dans l’article 8 en tant que méthode de référence.

NOTE 1 La méthode du panier en treillis peut également être utilisée pour les grains isolés refusés au tamis de 63 mm.

NOTE 2 La méthode au pycnomètre décrite à l’Article 8 peut également être utilisée pour les granulats passant au tamis de 4 mm, mais refusés au tamis de 2 mm.

La méthode de référence pour les granulats légers (Annexe C) est une méthode au pycnomètre pour des granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm. Trois types de masses volumiques et le coefficient d’absorption d’eau sont déterminés après pré-séchage puis immersion dans l’eau pendant 24 h.

Trois autres méthodes peuvent être utilisées avec des granulats courants en vue de déterminer la masse volumique réelle pré-séchée :

a) la méthode du panier en treillis pour des granulats passant au tamis de 63 mm et refusés au tamis de 31,5 mm (Article A.3) ;

b) la méthode au pycnomètre pour des granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 0,063 mm (Article A.4) ;

c) la méthode au pycnomètre pour des granulats passant au tamis de 31,5 mm, y compris la classe granulaire 0/0,063 mm (Annexe G). La méthode de référence pour les gravillons recyclés est la méthode au pycnomètre pour les granulats passant au tamis de 31,5 mm et refusés au tamis de 4 mm (Article 8).

Justifications N° du rapport Recybéton : R14RECY09

III. Essais sur gravillons VII. Conclusion

III.1. Masse volumique réelle, norme EN 1097-6

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III.2. Coefficient d’absorption à 24h L’essai de mesure de masse volumique selon la norme EN 1097-6 permet de déterminer par calcul, et donc sans manipulation supplémentaire, le coefficient d’absorption des granulats étudiés. De la même manière que précédemment, on a pu évaluer la répétabilité de la mesure en testant la même prise d’essai 3 fois de suite (tableau 4) :

Par la suite, 5 prises d’essais différentes pour chaque coupure granulaire ont été testées. Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau 5 ci-dessous.

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Les mesures de répétabilité présentent un écart type correct, mais un peu plus élevé pour la fraction [0-4] Concernant les mesures réalisées sur différents lots, on constate ici aussi un écart type très élevé dû à une hétérogénéité des prises d’essais, mais également à une manipulation trop importante des granulats notamment lors de l’étape de séchage. Les granulats de petit diamètre sont les plus affectés, car dans leur cas, une quantité de matière plus importante est perdue lors de l’étape de séchage. On observe une très légère influence de la granulométrie sur les valeurs d’absorption, mais ici encore, cette différence entre dans l’écart type et pourrait être imputée au manque de précision de la mesure. 3. Répétabilité / hétérogénéité du lot Les essais de répétabilité donnent un faible écart type relatif pour les mesures de volumique (<0,3%), mais beaucoup plus important pour les mesures de coefficient d’absorption d’eau (>5%). Les résultats sont particulièrement variables pour les plus petites fractions granulaires, plus friables que les [10-20]. On constate en revanche que lorsque les mesures sont réalisées sur des prises d’essai différentes, l’écart type augmente considérablement. Il est de plus de 2.3% pour les mesures de masses volumiques, et supérieur à 10% pour les mesures de coefficients d’absorption d’eau. Ces écarts sont essentiellement dus à l’hétérogénéité des prises d’essais, et ici la fraction granulaire n’a pas d’influence significative. VIII. Conclusion Les différents essais réalisés montrent, dans le cas des gravillons recyclés, une bonne répétabilité des mesures de masses volumiques et de coefficient d’absorption lorsqu’on suit la norme pour les granulats naturels. Ils ont aussi confirmé le peu d’influence de la classe granulaire (4/10 ou 10/20) sur les valeurs d’absorption.

Commentaires éventuels


§4.2.2 Masse volumique réelle et coefficient d’absorption d’eau (NF EN 1097-6)

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La comparaison des valeurs de coefficient d’absorption d’eau mesurées sur les granulats recyclés provenant de la plateforme X nous montre que les fractions sableuses absorbent plus que les fractions gravillonnaires et que la fraction 6,3/10 mm absorbe légèrement plus que la fraction 10/20 mm.


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Fiche n°02 : séchage des gravillon recyclés pour la détermination de leur coefficient d’absorption d’eau

Instance de normalisation CEN TC154/SC6

BNTRA-Granulats

Norme concernée EN 1097-6 sinon FD P18-663 dans un premier temps

Type : essai

Matériau (le cas échéant) Granulat – Gravillon recyclé

Objectif Modification du mode opératoire pour la détermination du coeff d’absorption d’eau des granulats recyclés

Article concerné de la norme §8.3

Texte actuel ou tableau Transférer la prise d’essai égouttée sur l’un des chiffons secs. Sécher doucement en surface les granulats, puis les transférer sur un deuxième chiffon une fois que le premier n'absorbe plus d'eau. Bien étaler les granulats sur ce chiffon en une seule couche et les laisser exposés à l'air libre mais à l'abri des rayons du soleil ou de toute autre source de chaleur jusqu'à ce que les films d'eau visibles aient disparu, les granulats gardant toutefois un aspect humide.


Proposition Transférer la prise d’essai égouttée sur l’un des chiffons secs. Sécher doucement en surface les granulats, puis les transférer sur un deuxième chiffon une fois que le premier n'absorbe plus d'eau. Bien étaler les granulats sur ce chiffon en une seule couche et les laisser exposés à l'air libre mais à l'abri des rayons du soleil ou de toute autre source de chaleur jusqu'à ce que les films d'eau visibles aient disparu, les granulats gardant toutefois un aspect humide. Utiliser du papier absorbant pour tamponner la surface des gravillons jusqu’à ce qu’aucune trace d’eau n’apparaisse sur le papier absorbant.


§III.2. Coefficient d’absorption à 24h

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Fiche n°03 : qualification vis-à-vis de l’alcali-réaction des granulats recyclés

Instance de normalisation BNTRA GRA

Norme concernée FD P 18-542

Type : Essais

Matériau (le cas échéant) Granulat – sables et gravillons recyclés + prémélanges

Article concerné de la norme §1 §5 & §6.3

Texte actuel ou tableau §1 avant-propos

§5 – figure 2

§ 6.3

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La qualification d’un échantillon peut être obtenue, ou contrôlée, en faisant appel à l’un des essais cribles suivants, dans les limites de leur domaine de validité. En cas de contestation, la qualification obtenue à partir de l’essai long terme sera la seule retenue.


Proposition §1 avant-propos Le présent document permet de qualifier :

- Les granulats naturels légers de type LA1, et de granulats artificiels légers issus de matériaux naturels de type LB1, LB2 et LB3, au sens de la norme NF EN 13055-1, Annexe A et ne concerne pas les autres granulats artificiels. Les conditions de qualification de ces granulats légers sont spécifiées en 6.1.

- Les granulats recyclés en interdisant l’emploi des essais cribles pour n’utiliser que l’essai à long terme.

Figure 2 : modifier le renvoi * (*) A l’issue de l’identification et/ou de l’étude pétrographique, dans le cas où des essais sont réalisés selon la norme NF P18-594, la qualification pourra être obtenue en mettant en œuvre l’essai crible ou en ayant recours à l'essai long terme. Pour les granulats recyclés et les prémélanges de granulats naturels et recyclés, l’étude pétrographique n’est pas à réaliser, les essais cribles sont à interdire et l’essai long terme est à utiliser. A partir de la figure 2 : le texte est à supprimer et à remplacer par un autre paragraphe indiquant que le logigramme ne s’applique pas + pas d’étude pétro+ essais cribles à interdire (en attente que l’abs eau soit prise en compte) et utiliser uniquement l’essai long terme. §6.3 (ajout) La qualification d’un échantillon peut être obtenue, ou contrôlée, en faisant appel à l’un des essais cribles suivants, dans les limites de leur domaine de validité. En cas de contestation, la qualification obtenue à partir de l’essai long terme sera la seule retenue. Pour les granulats recyclés et les prémélanges de granulats naturels et recyclés, les essais cribles sont interdits.

Justifications N° du rapport Recybéton : R/14/RECY/009

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Conclusions

Commentaires :

- Outre la norme P18-542, il faudra réfléchir à l’évolution des autres normes du corpus normatif sur l’alcali-réaction applicable aux granulats (dossier carrière…)

- Variabilité des taux d’alcalins en vue du calcul du bilan des alcalins du béton ?

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Fiche n°04 : essai de résistance à l’abrasion des gravillons recyclés


TC 154 /SC6

Norme concernée NF EN 1097-1

Type : Essai

Matériau (le cas échéant) Granulat –Gravillons recyclés

Objectif Garder la mémoire des caractérisations réalisées lors du PN Recybéton pour ne pas introduire de modification future.

Article concerné de la norme §4 + 5.1.2 + 7 + 8

Texte actuel ou tableau Références au tamis de 1.6mm et à la vitesse de rotation du dispositif.


Proposition Maintenir le tamis de 1.6mm pour les granulats recyclés Ne pas modifier le nombre de rotations

Justifications N° du rapport Recybéton : R/14/RECY/011 - §4.4.2 + conclusions

Rapport R/14/RECY/011 - §4.4.2

Les fractions du granulat de béton recyclé testées sont 4/6,3, 6,3/10, 10/14 et 14/20 mm, ainsi que l’échantillon de granulats naturels 10/14. Les matériaux sont testés à 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 7500, 10000, 12000, 15000, 20000 et 40000 tours. Nous rappelons que le nombre de cycles normatifs pour l’essai Micro-Deval est 20000. Nous avons analysé de manière plus approfondie les échantillons des essais des classes granulaires 4/6,3 et 10/14 mm à 1000, 3000, 5000, 7500, 12000 et 20000 cycles. Un essai supplémentaire à 100000 cycles est réalisé sur la fraction 10/14. Cette analyse plus approfondie consiste en une granulométrie par voie sèche et une mesure d’angularité sur la fraction 8/14 mm des échantillons produits après essai MDE de la fraction 10/14.

- §5.3.1 Essai micro Deval sec L’essai Micro-Deval Sec est réalisé sur 2 sous-échantillons. Le résultat moyen de ces 2 sous-échantillons est présenté pour chaque sollicitation dans la Figure 13. Les passants à 1,6 mm croissent avec le nombre de cycles subis par le granulat et tendent vers un passant à 1,6 mm de l’ordre de 8 %. Cette valeur est notablement basse. L’observation des échantillons en fin de cycle permet de constater qu’au-delà d’un certain seuil de fines produites lors de l’essai, l’action des billes d’aciers sur les granulats devient négligeable. On peut expliquer ce phénomène par une hypothèse : les fines créées ségrégent à l’interface entre les granulats et le tambour assurant un glissement rigide de l’ensemble. A partir d’une certaine teneur en fines il n’y aurait donc plus de cisaillement dans le mélange.

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- § 5.3.2 Essai micro Deval humide Les résultats des essais Micro-Deval réalisés sur différentes fractions du granulat recyclé sont présentés en Figure 14. Chaque résultat est la moyenne des résultats des deux sous échantillons testés.

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Suite à la comparaison de l’évolution des différentes fractions de recyclé (Figure 14), deux fractions granulaires sont retenues, la 4/6,3 et la 10/14, pour réaliser les granulométries des produits de l’essai Micro-Deval à 1000, 3000, 5000, 7500, 12000 et 20000 tours. L’évolution des granulométries, aussi bien du 4/6,3 mm (Figure 15) que du 10/14 mm (Figure 17) indiquent que plus la sollicitation subie par le matériau lors de l’essai Micro-Deval est importante et plus la proportion d’éléments fins augmente. L’évolution des passants à 1,6 mm (Figure 15, Figure 17) confirme celle observée précédemment (Figure 14). La représentation en fréquence de l’évolution granulométrique de la fraction 4/6,3 mm (Figure 16) indique que le matériau d’origine (0 tour) est caractérisé par un pic centré sur le diamètre 5 mm. Après 3000 tours les pics caractéristiques des produits de l’essai Micro-Deval sont tous centrés sur le diamètre 4,5 mm. Le pic caractéristique obtenu à 1000 tours est intermédiaire entre le matériau d’origine et la famille des matériaux dont les sollicitations sont supérieures à 3000 tours. On constate une réduction de la proportion d’éléments supérieurs à 4 mm et une augmentation des éléments inférieurs à 4 mm avec l’augmentation de la sollicitation (Figure 16). La diminution du diamètre moyen des matériaux produits après 1000 et 3000 tours est liée au fractionnement des particules. Après 3000 tours, le diamètre moyen reste le même. Les particules subissent alors seulement l’effet d’usure, s’arrondissant en libérant des éléments fins. La présence du sable naturel d’origine dans le béton recyclé peut expliquer que le diamètre moyen des particules produites après 3000 tours soit stable. La représentation en fréquence de l’évolution granulométrique de la fraction 10/14 mm (Figure 18) indique que le matériau d’origine (0 tour) est caractérisé par un pic centré sur le diamètre 12 mm. Les matériaux produits ont des diamètres moyens qui diminuent progressivement pour tendre vers 10 mm. Cependant cette évolution est peu marquée. Elle s’accompagne d’un appauvrissement en éléments supérieurs à 10 mm et un enrichissement en éléments plus fins (Figure 18). Le diamètre moyen évolue de manière importante entre 0 et 1000 tours (Figure 18). Ensuite, au-delà de 1000 tours, les granulats s’usent progressivement, ce qui réduit leur diamètre et libère des éléments fins.

29

L’angularité, mesurée sur la fraction 8/14 des produits de l’essai Micro-Deval de la fraction 10/14 mm, à l’aide du VDG 40 (Figure 19), indique une baisse d’angularité de 0 à 7500 tours, puis une augmentation de l’angularité de 7500 à 100000 tours. Les granulats naturels testés au laboratoire donnent des valeurs d’angularité allant de 0,150 à 0,200, les écarts sont donc jugés significatifs. Les photos des grains prisent avant essai et après essai à 7500 et 100000 tours (Figure 20) permettent de confirmer cette constatation.

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Fiche n°05 : méthode d’essai pour la détermination de la teneur en chlorures solubles & marquage

CE (essai de type)


TC 154/SC 2

Norme concernée 1) Avant-propos national 2) NF EN 12620 (projet vote formel 2018)

Type : Spécifications

Matériau (le cas échéant) Granulat – Sables et gravillons recyclés

Article concerné de la norme 1er temps : Avant-propos national 2nd temps : §7.3.5 et §B.1.2 de l’EN 12620

Texte actuel ou tableau Avant propos national :

Indication des essais recommandés/non recommandés en France.

§7.3.5 prEN 12620 (2018)

When declared, the water-soluble chloride ion content of aggregates and filler for concrete shall be determined in accordance with the appropriate clause of EN 1744-1. The declaration shall be made on request.

NOTE If the water-soluble chloride ion content of the aggregates is known to be 0,01 % or lower (e.g. for aggregates extracted from most inland quarries) this value can be used in the calculation of the chloride content of concrete.

When declared, the acid-soluble chloride ion content of recycled aggregates for concrete shall be determined in accordance with the appropriate clause of EN 1744-5. The declaration shall be made on request. For recycled aggregate for concrete it is not required to declare the results of water-soluble chloride content.

§B.1.2 EN12620+A1 (2008)

For manufactured and recycled aggregates, particularly those containing hardened concrete or mortar, chlorides may be combined in the calcium aluminate and other phases. The combined chlorides are unlikely to be extracted using water in the procedures described in Clause 7 of EN 1744-1 even if the sample is ground to a fine powder before extraction.

For most manufactured and recycled aggregates, chloride ion contents are likely to be low. The acid-soluble chloride content, determined in accordance with EN 1744-5, will probably overestimate the availability of chlorides and this value should be used in the calculation of the chloride ion content of the concrete. This may provide an additional margin of safety.

Nota : L’Annexe B a été supprimée du dernier projet prEN 12620 qui doit être envoyé au ème vote formel au 4ème trimestre 2019, donc ce point ne devrait pas poser de problème.

31


Proposition Avant-propos national : Indiquer dans les tableaux pour les auto-contrôles que l’essai de mesure des chlorures solubles dans l’acide n’est pas recommandé en France pour les recyclés. Ceci en raison du caractère basique du béton. En contrepartie, l’essai de mesure des chlorures solubles dans l’eau doit être réalisé pour les recyclés. Pour l’essai de type, on indiquera « APD » sur l’étiquette CE et la DoP et face de la caractéristique « chlorures solubles dans l’acide ». §7.3.5 Supprimer le 3ème paragraphe sur les granulats recyclés afin de signifier de manière implicite que le premier alinéa s’applique à tous les granulats. §B.1.2 Rédiger une nouvelle proposition de texte visant à indiquer que la mesure des chlorures solubles doit être faite dans l’eau. Scinder les cas des artificiels (reprendre une grande partie du texte anglais) et des recyclés (+prémélanges). Nota : à ne pas considérer si l’Annexe B de l’actuelle norme NF EN 12620+A1 (2008) n’est pas reprise dans le prEN 12620 qui doit être soumis au vote formel fin 2019.


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33

34

Fiche n°06 : adaptation des seuils des sulfates solubles dans l’eau des granulats recyclés


CEN TC154/SC2

Norme concernée 1) Avant-propos NF EN 12620 (2008) 2) NF P 18-545 3) EN 12620 (projet vote formel 2018)


Matériau (le cas échéant) Granulat – Sables et gravillons recyclés + prémélanges

Article concerné de la norme §7.3.3 – tableau 27

Texte actuel ou tableau


Proposition Ajouter une classe SS0,3 (≤ 0.3%) pour les gravillons recyclés Conserver la classe SS0,2 dont nous avons besoin pour les prémélanges. Les sables restent à SS0.7.

Justifications N° du rapport Recybéton : R/14/RECY/013 & 010

Chapitre 12 de l’ouvrage scientifique

Rapport R/14/RECY/013

- Résumé Les essais réalisés ont permis de mettre en évidence certaines caractéristiques avec un bon niveau de régularité et de performance, répondant aux exigences relatives à une utilisation dans le béton, comme la résistance à la fragmentation (Los Angeles), la forme (coefficient d’aplatissement), la propreté des sables (teneur en fines et valeur de bleu de méthylène). Au contraire, certaines caractéristiques présentent des résultats de moindre performance et/ou une certaine irrégularité, comme le coefficient d’absorption d’eau et la teneur en sulfates solubles dans l’eau, en particulier pour les sables recyclés. Concernant les gravillons recyclés, les analyses granulométriques et la classification de leurs constituants restent des points sensibles

- §4.3.1

35

36

37

La teneur moyenne en sulfates solubles dans l’eau des sables recyclés provenant des plateformes ANCYCLA est égale au seuil le plus restrictif de 0,2 %, suivant l’article 10 de la norme NF P18-545. Individuellement, 9 échantillons de sable recyclé se classent en code SSB avec des valeurs inférieures ou égales à 0,2 % et seulement 3 en code SSD avec des valeurs supérieures à 0,2 %, mais inférieures à 0,7 %. La teneur moyenne en sulfates solubles dans l’eau des gravillons recyclés provenant des plateformes ANCYCLA est égale au seuil le plus restrictif de 0,2 %, suivant l’article 10 de la norme NF P18-545. L’ensemble des 12 échantillons de gravillon recyclé se classent en code SSB. Les teneurs en sulfates solubles dans l’eau des gravillons recyclés sont proches de celles des sables recyclés, tout en restant la plupart du temps légèrement inférieures.

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- Conclusion

Autre facteur influençant très largement la codification des granulats recyclés, la teneur en sulfates solubles dans l’eau est souvent proche du seuil le plus restrictif de l’article 10 de la norme NF P 18-545 et le dépasse régulièrement, en particulier pour les sables recyclés. Il serait intéressant, afin de vérifier la pertinence de cette limite, de vérifier si des granulats recyclés dépassant ce seuil de teneur en sulfates solubles dans l’eau influence réellement les caractéristiques et les performances du béton. Les teneurs plus élevées dans les sables recyclés que dans les gravillons recyclés proviennent probablement de la proportion de pâte cimentaire que nous estimons plus élevée dans les sables recyclés. Rapport R/14/RECY/010

- §4.3.1

39

Fiche n°07 : adaptation des seuils pour la modification du temps de début de prise


TC 154 / SC 2

Norme concernée 4) Avant-propos NF EN 12620 (2008) 5) NF P 18-545 6) EN 12620 (projet vote formel 2018)



Article concerné de la norme §7.5.1

Texte actuel ou tableau §7.5.1 - Tableau 28


Proposition En deux phases : 1) Rajouter une catégorie A20 dans la NF P18-545 et indiquer

d’utiliser la catégorie A20 dans les essais recommandés de l’avant propos national de la NF EN 12620 + inscrire la catégorie A10 en tant que catégorie non utilisable.

Change initial setting time, A min

Category A

≤ 10 A 10

≤ 20 A 20

≤ 40 A 40

> 40 ADeclared

puis

2) Remplacer la catégorie A10 par A20 lors d’une future révision de l’EN 12620

Change initial setting time, A min

Category A

≤ 10 A 10

≤ 20 A 20

≤ 40 A 40

> 40 ADeclared

40

Justifications N° du rapport Recybéton : R/14/RECY/013 – §4.3.3 - Tableaux 23&24 + figures 37&38 R/14/RECY/010 - §3 & 4.3

§

41

La moyenne des résultats d’essais de détermination de l’influence d’un extrait de granulat recyclé sur le temps de prise initial du ciment réalisés sur les granulats recyclés provenant de la plateforme DLB est égale au seuil le plus restrictif de 10 minutes, suivant l’article 10 de la norme NF P18-545. Individuellement, 8 échantillons de sables recyclés se classent en code AB avec des valeurs inférieures ou égales au seuil de 10 minutes. Les 4 autres échantillons de sables recyclés se classent en code AC avec des résultats inférieurs au seuil maximum de 40 minutes. Concernant les échantillons de gravillons recyclés, 7 d’entre eux se classent en code AB et les 5 autres en code AC. Malgré une moyenne des résultats négative qui met en évidence un effet retardateur de prise, notons que sur les 24 essais réalisés, nous obtenons 3 résultats positifs indiquant un effet accélérateur de prise et une valeur nulle. Les résultats obtenus ne mettent pas en évidence de différence significative entre les deux coupures testées.

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La moyenne des résultats d’essais de détermination de l’influence d’un extrait de granulat recyclé sur le temps de prise initial du ciment réalisés sur les granulats recyclés provenant des plateformes ANCYCLA est inférieure au seuil le plus restrictif de 10 minutes, suivant l’article 10 de la norme NF P18-545. Individuellement, 11 échantillons de sables recyclés se classent en code AB avec des valeurs inférieures ou égales au seuil de 10 minutes et seulement 1 en code AC avec un résultat inférieur au seuil maximum de 40 minutes. Concernant les échantillons de gravillons recyclés, 9 d’entre eux se classent en code AB et les 3 autres en code AC. Malgré une moyenne des résultats négative qui met en évidence un léger effet retardateur de prise, notons que sur les 24 essais réalisés, nous obtenons 6 résultats positifs indiquant un effet accélérateur de prise et une valeur nulle. Les résultats obtenus ne mettent pas en évidence de différence significative entre les deux coupures testées.

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Les résultats d’analyse ne soulignent pas d’effet notable des granulats recyclés livrés au CTG sur l’évolution du temps de prise des ciments compte tenu des incertitudes de mesures relevées. De plus, l’essai appliqué aux granulats recyclés est peu précis car l’incertitude de mesure est du même ordre de grandeur que la mesure elle-même. En outre, l’essai de caractérisation du temps de prise étant celui précisé dans la norme NF EN 196-3, il convient de souligner que la différence critique entre deux mesures de temps de prise est de 50 min selon la campagne d’essais inter-laboratoires ATILH 2009 pratiquée sur un ciment présentant un temps de prise similaire à celui utilisé los de la campagne de caractérisation mise en œuvre au CTG. Il apparait donc que les différents seuils définis dans les normes NF P 18-545§9.6.4 et NF EN 12620§6.4.1 ne semblent pas suffisamment discriminants. Conclusions ... • Les résultats d’analyses pratiqués selon la norme NF EN 1744-6 ne montrent pas d’effet notable des granulats recyclés livrés au CTG sur l’évolution du temps de prise des ciments compte tenu des incertitudes de mesures relevées ; • L’essai appliqué aux granulats recyclés réalisé selon la norme NF EN 1744-6 est peu précis car l’incertitude de mesure est du même ordre de grandeur que la mesure elle-même ; …

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Fiche n°08 : calcul du taux de substitution au sein des prémélanges


Norme concernée NF P18-545 (projet 2013)


Matériau (le cas échéant) Granulat – prémélanges sables ou gravillons naturels+recyclés

Article concerné de la norme §3.38 + §5.8 (ou autre § sur les prémélanges)

Texte actuel ou tableau §3.38

document daté, lié à un usage, comprenant : ▪ les valeurs spécifiées de toutes les caractéristiques du

présent document que le fournisseur s'engage à respecter ; ▪ la synthèse de l'ensemble des résultats des essais les plus

récents effectués par le fournisseur depuis moins de deux ans de production sur les caractéristiques intrinsèques, et de moins de 6 mois de production pour les caractéristiques de fabrication :

o la granularité des sables et gravillons ; o le module de finesse des sables (FM) (pour les

articles 9 et 10) ; o la teneur en fines des gravillons ; o la qualité des fines des sables et graves (SE10 ou MB

ou MB0/D) ou des fillers (MBF) ; o la granularité et la porosité des fillers d’apport et

fillers additivés ; o la teneur en chlorures des granulats marins.


Proposition §3.38 Ajouter en fin de définition : document daté, lié à un usage, comprenant :

▪ les valeurs spécifiées de toutes les caractéristiques du présent document que le fournisseur s'engage à respecter ;

▪ la synthèse de l'ensemble des résultats des essais les plus récents effectués par le fournisseur depuis moins de deux ans de production sur les caractéristiques intrinsèques, et de moins de 6 mois de production pour les caractéristiques de fabrication :

o la granularité des sables et gravillons ; o le module de finesse des sables (FM) (pour les

articles 9 et 10) ; o la teneur en fines des gravillons ; o la qualité des fines des sables et graves (SE10 ou MB

ou MB0/D) ou des fillers (MBF) ; o la granularité et la porosité des fillers d’apport et

fillers additivés ; o la teneur en chlorures des granulats marins.

▪ Pour les prémélanges de granulats naturels et recyclés, le taux de substitution appliqué pour une classe est exprimé en % en masse de recyclé rapporté à la quantité totale avec une étendue de 10 (ex : 15% = substitution maximale de

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15% en masse de granulat naturel par un granulat recyclé avec un % mini de 5)

Justifications N° du rapport Recybéton :

Livre scientifique et recommandations du PN Recybéton


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Fiche n°09 : méthode d’essai pour la détermination de la teneur en chlorures solubles (autocontrôle)


Norme concernée NF P18-545



Article concerné de la norme §10.3.6 & §10.5.3

Texte actuel ou tableau §10.3.6 : la teneur en chlorures solubles dans l’eau n’est pas déterminée sur les granulats recyclés

§10.5.3 Chlorures solubles dans l’acide (voir NF EN 1744-5) : Valeur à déclarer


Proposition Indication dans le §10.3.6 que l’essai s’applique aussi aux recyclés

et

Modification au §10.5.3 pour indiquer que l’EN 1744-5 n’est pas l’essai pratiqué et que la réalisation de la mesure dans l’eau se fait selon la norme NF EN 1744-1


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Fiche n° 10 : Classes de taux de granulats recyclés et densité du béton armé

Instance de normalisation CEN TC

Norme concernée NF EN 1991

Type : spécification

Matériau (le cas échéant) Béton armé

Article concerné de la norme

Texte actuel ou tableau Densité du béton armé ρ = 2,5


Proposition Dans la PrNF EN 206/CN, le béton de granulats recyclés est classé en fonction de son taux massique total de granulats recyclés (lorsqu’il est supérieur ou égal à 0.15), comme indiqué dans le tableau xxx. Tableau xxxx – Classes de taux massique total de granulats recyclés selon NF EN 206/CN et valeurs du taux massique τrm,min

Classe de

taux

massique

total de

granulats

recyclés

R0.2 R0.3 R0.4 R0.5 R0.6 R0.7 …

Plage de

taux

massiques

totaux de

granulats

recyclés

0.15-

0.20

0.21-

0.30

0.31-

0.40

0.41-

0.50

0.51-

0.60

0.61-

0.70

…

Ou toute autre façon de reprendre le Tableau 12 des Recommandations. La clause de l’EN 1991 qui concerne la densité est modifiée comme suit : La densité du béton armé est : ρ = 2,5 – 0,22 τrm,min Où : τrm,min est la limite minimale du taux massique total de granulats recyclés pour la classe considérée, selon le tableau xxx. » lorsque le béton ne comporte pas de mention de taux de recyclage, τrm,min est égal à zéro.

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Justifications Etude de François de Larrard : densité_béton_recyclé_v2 (document sur le site RECYBETON)

Partie du rapport

Reprise des éléments du rapport (graphique, tableau de résultats, texte…)


Sujet connexe avec contrôle de la masse volumique. La masse vol est plus facile à mesurer mais plus difficile à contrôler. Cas du béton précontraint à traiter.

52

Fiche n° 11 : Résistance du béton


Norme concernée NF EN 1992-1-1

Spécifications de calcul

Matériau (le cas échéant) Béton armé ou précontraint

Article concerné de la norme 3.1.2 Résistance du béton

Texte actuel ou tableau Résistances moyenne fcm et caractéristique fck en compression : fck = fcm – 8 MPa En traction : fctk,0.05 = 0,7 fctm


Proposition Inchangé.

Justifications A ne pas modifier car ce sujet a été traité par ailleurs. De plus, le chantier Léon Grosse a mis en évidence une variabilité identique à un béton classique pour un taux de recyclage de 90% (voir Chap. 16 de l’ouvrage scientifique).

Partie du rapport



53

Fiche n° 12 : Résistance en traction





Article concerné de la norme 3.1.2 Tableau 3.1

Texte actuel ou tableau Formules qui donnent fctm en fonction de fcm.


Proposition Dans la NF EN 206/CN, le béton de granulats recyclés est classé en fonction de son taux massique total de granulats recyclés (lorsqu’il est supérieur ou égal à 0.15), comme indiqué dans le tableau xxx. Tableau xxxx – Classes de taux massique total de granulats recyclés selon NF EN 206/CN

Classe de

taux

massique

total de

granulats

recyclés

R0.2 R0.3 R0.4 R0.5 R0.6 R0.7 …

Plage de

taux

massiques

totaux de

granulats

recyclés

0.15-

0.20

0.21-

0.30

0.31-

0.40

0.41-

0.50

0.51-

0.60

0.61-

0.70

…

Ou toute autre façon de reprendre le Tableau 12 des Recommandations. Les formules du tableau 3.1 qui donnent la résistance moyenne fctm doivent être modifiées en leur appliquant le facteur réducteur ηt ci-dessous : ηt = 1 – 0.11 τrm Où : τrm est la limite supérieure du taux massique total de granulats recyclés pour la classe considérée, selon le tableau xxx ; lorsque le béton ne comporte pas de mention de taux de recyclage, τrm est égal à zéro.

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Justifications Nombreuses discussions pendant l’élaboration du sous-chapitre 10 de l’Ouvrage de synthèse et réinterprétation des résultats d’essais par Thierry Sedran : Analyse Rtb vs Rc base élargie V3 (document sur le site RECYBETON). Pour la traction, comme pour toutes les propriétés concernées dans les Recommandations, on s’est basé sur le résultat moyen de l’ensemble des essais exploités.

Partie du rapport



Cette approche peut être remplacée par quelque chose d’équivalent (voir approche simple en Annexe N de l’EC2 par exemple).

55

Fiche n° 13 : Module élastique





Article concerné de la norme 3.1.3 Module élastique

Texte actuel ou tableau 3.1.3 et Tableau 3.1



Classe de

taux

massique

total de

granulats

recyclés

R0.2 R0.3 R0.4 R0.5 R0.6 R0.7 …

Plage de

taux

massiques

totaux de

granulats

recyclés

0.15-

0.20

0.21-

0.30

0.31-

0.40

0.41-

0.50

0.51-

0.60

0.61-

0.70

…

Ou toute autre façon de reprendre le Tableau 12 des Recommandations. La formule du tableau 3.1 qui donne le module moyen Ecm doit être modifiée de la façon suivante : Ecm = 22 αE [1 – (1 – 0,73 / αE) τrm] (fcm/10)0,3

Où : τrm est la limite supérieure du taux massique total de granulats recyclés pour la classe considérée, selon le tableau xxx ; lorsque le béton ne comporte pas de mention de taux de recyclage τrm est égal à zéro. Dans cette formule, le coefficient αE est lié au type de granulat

selon l’article 3.1.3 (2). Ecm est en GPa pour fcm en MPa.

56

On propose aussi une formule cohérente avec le projet actuel de

révision de l’EC 2, où Ecm est relié à fcm1/3 :

Ecm = [kE – (kE -7,3) τrm] fcm1/3

où kE est fonction du type de GN d’origine.

Justifications Résultats d’essais collectés pour la rédaction du sous-chapitre 10 de l’Ouvrage de synthèse et réinterprétés par François de Larrard : Analyse E vs Rc v3 (document disponible sur le site RECYBETON).

Partie du rapport



57

Fiche n° 14 : Fluage et retrait





Article concerné de la norme 3.1.4 Fluage et retrait




Classe de

taux

massique

total de

granulats

recyclés

R0.2 R0.3 R0.4 R0.5 R0.6 R0.7 …

Plage de

taux

massiques

totaux de

granulats

recyclés

0.15-

0.20

0.21-

0.30

0.31-

0.40

0.41-

0.50

0.51-

0.60

0.61-

0.70

…

Ou toute autre façon de reprendre le Tableau 12 des Recommandations. Les valeurs issues des modèles proposés dans l’EC2 sont à modifier par l’application des facteurs majorants qui suivent. - Le coefficient de fluage ϕ déterminé selon 3.1.4 (2) (3) et l’annexe B1 est multiplié par le facteur ηϕ: ηϕ = 1 + 0.90 τrm - La déformation de retrait totale (endogène + dessication) calculée selon 3.1.4 (6) et l’annexe B2 est multipliée par : 1 + 0.82 τrm Où :

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τrm est la limite supérieure du taux massique total de granulats recyclés pour la classe considérée, selon le tableau xxx ; lorsque le béton ne comporte pas de mention de taux de recyclage, τrm est égal à zéro.

Justifications Elargissement des données du sous-chapitre 11 de l’Ouvrage de synthèse et réinterprétation des résultats d’essais par François de Larrard : modèle_retrait_fluage_v2 (document disponible sur le site RECYBETON).

Partie du rapport



59

Fiche n° 15 : Relation (σ ; ε) en compression pour l’analyse non-linéaire





Article concerné de la norme 3.1.5 Relation (σ ; ε) en compression pour l’analyse non-linéaire



Proposition L’expression analytique de la loi de comportement est inchangée, mais on définit la valeur de la déformation de pic εc1 par une expression qui n’est pas basée exclusivement sur fcm mais qui doit aussi tenir compte de la variation du module Ecm avec le taux de recyclés τrm : εc1 = [1 + 0.15 k0 / (fcm

2 + 800)] (fcm0.7 / k0)

k0 = 1.05 Ecm / fcm0.3 (fcm et Ecm en MPa)

On propose aussi une expression qui serait cohérente avec le projet actuel de révision de l’EC 2, où Ecm est relié à fcm

1/3 (cf. la fiche BF 4) : εc1 = [1 + 0.16 k0 / (fcm

2 + 800)] (fcm2/3 / k0)

k0 = 1.05 Ecm / fcm1/3 (fcm et Ecm en MPa)

Justifications Sous-chapitre 19 de l’Ouvrage de synthèse (études B. Fouré)

Partie du rapport : § 1.2.2



60

Fiche n° 16 : Analyse des effets du second ordre





Article concerné de la norme 5.8 Analyse des effets du second ordre



Proposition Les critères d’élancement de 5.8.3.1(1), 5.8.4(4) et 5.9(3) ne s’appliquent pas aux BGR. Les rigidités nominales (5.8.7.2) et courbures nominales (5.8.3.3) ne s’appliquent pas aux BGR. Il est conseillé d’appliquer la méthode générale (5.8.6) dans tous les cas.

Justifications La méthode générale s’applique avec les valeurs convenables du module et du coefficient de fluage du BGR. La modification des critères d’élancement et des rigidités et courbures nominales aurait nécessité de nombreux calculs paramétriques par la méthode générale. Cf. le sous-chapitre 19 de l’Ouvrage de synthèse.

Partie du rapport



61

Fiche n° 17 : Eléments sans armatures d’effort tranchant





Article concerné de la norme 6.2.2 ELU – Eléments sans armatures d’effort tranchant



Proposition Dans la formule (6.2.a) de VRd,c, le premier terme doit être multiplié par (ηt)2. Dans la formule (6.2.b), le premier terme vmin doit être multiplié par ηt. Le coefficient ν donné par la formule (6.6N) doit être multiplié par ηt.

Justifications Cf. fiche 12 pour ηt. La résistance vmin de (6.2.b) correspond à la formation de la fissure de cisaillement critique (rupture fragile) ; elle est grosso modo proportionnelle à la résistance en traction. Dans la résistance VRd,c de (6.2.a), au-delà de la fissuration on mobilise d’autres mécanismes (rupture non fragile), entre autres l’engrènement sur la surface de la fissure, qui diminue quand le taux de GR augmente, la surface étant plus lisse. L’analyse des résultats d’essais a mis en évidence la proportionnalité à ηt ou à ηt

2 respectivement. Voir l’Ouvrage de synthèse, chapitre 21, et le document de travail : B. Fouré, RECYBETON Note 9 Effort tranchant sur le site RECYBETON. Faute de résultats d’essais, la proportionnalité à ηt du facteur ν de la résistance du béton des bielles comprimées a été admise par analogie avec les bétons de granulats légers.

Partie du rapport



62

Fiche n° 18 : Eléments avec armature d’effort tranchant


Norme concernée N°EN ou NF EN 1992-1-1



Article concerné de la norme 6.2.3 ELU – Eléments avec armature d’effort tranchant



Proposition Dans les formules (6.6.aN) et (6.6.bN) le coefficient ν1 de réduction de la résistance du béton des bielles doit être multiplié par ηt. Des modifications analogues sont à envisager pour la torsion, pour le poinçonnement et pour le calcul en bielles-tirants.

Justifications Facteur ν1 de la résistance du béton des bielles comprimées : voir ν dans la fiche 17. Rappel pour torsion, poinçonnement, bielles-tirants : on n’a pas fait de proposition exhaustive de modification de l’EC 2.

Partie du rapport



63

Fiche n° 19 : Calcul de l’ouverture des fissures





Article concerné de la norme 7.3.4 ELS – Calcul de l’ouverture des fissures

Texte actuel ou tableau Chargement de courte durée : kt = 0,6 Chargement de longue durée : kt = 0,4


Proposition Dans la formule (7.9), la valeur du coefficient kt pour un chargement de longue durée doit être modifiée selon l’expression ci-dessous : kt = 0.6 – 0.2 ηϕ

Justifications L’EC 2 ne relie pas explicitement la variation de kt au coefficient de fluage ; on fait l’hypothèse de la proportionnalité (très probablement pessimiste). Pour un BGN (τrm = 0 ; ηϕ = 1) kt varie de – 0,2 quand on passe de ϕ = 0 (courte durée) à ϕ (longue durée) ; pour un BGR il varierait de - 0,2 ηϕ, ηϕ étant fonction de τrm selon 3.1.4 (voir fiche 14). Valeurs de kt en fonction de τrm :

τrm 0 0,2 0,4 0,6 1

ηϕ 1 1,18 1,36 1,54 1,90

kt 0,6 0,36 0,33 0,29 0,22

Partie du rapport



64

Fiche n° 20 : Vérification des flèches par le calcul





Article concerné de la norme 7.4.3 ELS – Vérification des flèches par le calcul

Texte actuel ou tableau Chargement unique de courte durée : β = 1 Chargement prolongé ou grand nombre de cycles de chargement : β = 0,5


Proposition Pour la vérification des flèches par le calcul de 7.4.3, le coefficient β de la formule (7.19) dans le cas d’un chargement prolongé ou d’un grand nombre de cycles doit être modifié selon l’expression ci-dessous : β = 1 – 0.5 √ηϕ

Justifications L’EC 2 ne relie pas explicitement la variation de β au coefficient de fluage. Si on fait l’hypothèse de la proportionnalité (comme pour kt), on a β = 1 – 0.5 ηϕ ; mais on constate que pour τrm = 1 la valeur β = 0,05 très proche de 0 est irréaliste (voir (1) dans le tableau ci-dessous), car elle signifierait que le calcul doit être fait comme si le béton tendu était totalement négligé, alors que l’on a nécessairement une contribution du béton entre les fissures. On a donc proposé une variation en √ηϕ (voir (2) dans le tableau). Valeurs de β en fonction de τrm :

τrm 0 0,2 0,4 0,6 1

ηϕ 1 1,18 1,36 1,54 1,90

β (1) 1 0,41 0,32 0,23 0,05

β (2) 1 0,46 0,42 0,38 0,31

Partie du rapport



Il convient de prêter attention au fait que la formule correcte est celle figurant dans l’erratum des Recommandations recybéton.

65

Fiche n° 20 : Contrainte ultime d’adhérence





Article concerné de la norme 8.4.2 Contrainte ultime d’adhérence



Proposition Inchangé.

Justifications Les essais ne montrent pas de variation significative de l’adhérence en fonction du taux des GR. Son expression en fonction de la résistance en traction fctd peut être considérée comme inchangée. Cf. le sous-chapitre 17 de l’Ouvrage de synthèse. En conséquence, les longueurs d’ancrage et de recouvrement ne sont modifiées qu’en fonction de la modification éventuelle de la résistance en traction.

Partie du rapport



66

Fiche n°22 : Utilisation potentielle des Fines de Béton Concassé (FBC) et/ou des Sables de Béton

Concassé (SBC) en tant qu’addition minérale dans le béton

Instance de normalisation

AFNOR/P18C, voire TC104 AFNOR P18/B, voire TC104/SC1

Norme concernée Création d’une norme produit (française ou européenne)

Modification soit du complément national de l’EN 206 soit de l’EN 206 elle-même (§ 5.1.6 Additions, 5.2.5 Utilisation d’additions et tableaux NA.F)

Produit (addition) Produit (Béton)

Matériau (le cas échéant)

Addition type I Béton


Nouvelle norme de spécifications et critères de conformité à rédiger (un peu sur le modèle de la norme des additions calcaires NF P18-508)

§ 5.1.6 Additions, 5.2.5 Utilisation d’additions et tableaux NA.F


à créer à créer

Type de modification - Préciser les modalités d’utilisation en tant qu’addition dans les bétons

Proposition Sujet à débattre en commission Page 134 de l’ouvrage scientifique : Concernant l’utilisation des fines de GBR en tant que constituant du béton, les essais effectués ont montré qu’elles se comportent au mieux comme une charge inerte, avec pas ou peu d’effet pouzzolanique.

Justifications R/15/RECY/017 Evaluation de la faisabilité d'utiliser des FBC comme addition minérale dans le béton + chapitre 5 (p.119) de l’ouvrage scientifique, plus particulièrement 5.3.2 (p. 126).

les tableaux 29 et 30 du R/15/RECY/017 récapitulent la pertinence des critères normatifs pour les SBC/FBC vis-à-vis des exigences chimiques et physiques habituellement contrôlées dans les normes produits des additions

67


Le PN envisage-t-il d’encourager cette voie ? Ce sujet ne faisant pas partie des recommandations du PN, le Codir devra décider s’il est pertinent de le porter à l’ordre du jour des travaux des instances de normalisation. Résultats complémentaires nécessaires pour établir les spécifications pour les fines de recyclage utilisées en addition de type I dans les tableaux ci-dessus.

68

Fiche n°23 : Utilisation potentielle des Fines de Béton Concassé (FBC) et/ou des Sables de Béton

Concassé (SBC) en tant que constituant des ciments courants

Instance de normalisation

P15A (commission miroir française) et TC51/WG6 Du point de vue de la procédure, un dossier suivant les lignes directrices du CEN TR 16012 devra être constitué

Norme concernée La norme harmonisée des ciments courants NF EN 197-1 devrait être modifiée (en particulier, les § 5.2 constituants principaux et 6 Composition et notation)

Produit (ciments courants)

Matériau (le cas échéant)

Constituant principal des ciments courants

Articles concerné de la norme

§ 5.2 constituants principaux et 6 Composition et notation


Type de modification

Proposition Constituant envisageable pour des CEM II/A ou B. Les ciments contenant des fines de GBR présentent finalement des valeurs de résistance mécanique qui sont compatibles avec une classe de résistance 32,5 N et 42,5 N, selon le taux de substitution A débattre en commission Page 134 de l’ouvrage scientifique : Afin de confirmer les propriétés des ciments composés incorporant des fines de GBR, il serait souhaitable de réaliser des essais à échelle industrielle afin de vérifier statistiquement si les classes de résistance obtenues sont réalistes, au regard notamment des variations inhérentes à une ressource donnée.

Justifications R/18/RECY/049 Caractérisation de ciments recyclés de type CR2 fabriqués à l'échelle semi-industrielle En cours de validation + chapitre 5 (p.119) de l’ouvrage scientifique et plus particulièrement 5.3.1 (page 123)

Caractérisation de ciments de laboratoires de type CEM II/A-M (LL-SBC), CEM II/B-M(LL-SBC) et CEM II/B-SBC


Le PN envisage-t-il d’encourager cette voie ? Ce sujet ne faisant pas partie des recommandations du PN, le Codir devra décider s’il est pertinent de le porter à l’ordre du jour des travaux des instances de normalisation. Une incorporation des fines de recyclage comme constituant principal du ciment devra probablement faire l’objet d’une modification du mandat délivré au TC 51.

69

Fiche n° 24 : Caractéristiques conventionnelles normalisées des gravillons recyclés

Instance de normalisation Commission P18B/C

Norme concernée NF EN 206/CN


Matériau (le cas échéant) Béton de structure


Tableau NA3 – Caractéristiques conventionnelles normalisées des gravillons recyclés Sulfates solubles dans l’eau Chlorures solubles dans l’eau Influence sur le temps de début de prise



Technique

Proposition

70

Justifications Sulfates solubles dans l’eau : études du PN Recybéton sur les risques de formation d’ettringite et thaumasite. Cf chapitre 12 de l’ouvrage de synthèse. Chlorures solubles dans l’eau : une solubilisation par l’acide tend à surestimer la quantité de chlorures susceptibles d’avoir un effet sur le béton frais ou durci. Influence sur le temps de début de prise : cf explication ci-dessus



71

Fiche n° 25 : Taux maximum (%) de substitution par type de granulat recyclé






Tableau NA5 – Taux maximum (%) de substitution par type de granulat recyclé



Technique

72

Proposition Remplacer le tableau existant par les 2 tableaux suivants :

Rajouter la note : « Note : Ces taux sont vérifiés en arrondissant le taux de substitution au % le plus proche. »

Justifications Les valeurs du tableau 10 pour les granulats de type 1 sont issues de l’analyse des résultats obtenus dans les études de durabilité menées par le PN Recybéton. Cf chapitre 12 de l’ouvrage de synthèse. Ces études mettent en avant notamment la possibilité de compenser l’effet des granulats recyclés sur les propriétés de transfert par une augmentation de la compacité de la matrice cimentaire (diminution du rapport Eeff/Liantéq). Les valeurs du tableau 11 pour les gravillons de type 2 correspondent à une déclinaison des valeurs retenues pour les gravillons de type 1. En considérant les proportions Rcu95 et Rcu90, les granulats de type 1 peuvent être assimilés à un mélange

73

50/50 de granulats de type 2 et de granulats naturels, toute autre spécification égale par ailleurs.



74

Fiche n° 26 : utilisation des granulats recyclés dans les bétons précontraints




Matériau (le cas échéant) Béton de structure armé et précontraint


NA 5.1.3 Granulats


Ils ne peuvent être utilisés pour la réalisation de bétons précontraints.


Technique

Proposition Supprimer la phrase « Ils ne peuvent être utilisés pour la réalisation de bétons précontraints. »

Justifications Les recommandations du PN Recybéton proposent d’étendre cette pratique au béton précontraint. En effet, des règles sont proposées pour la prise en compte du taux d’incorporation de granulats recyclés dans le calcul du module, des déformations immédiates et différées. Pour chaque mode constructif, on distingue un premier domaine dans lequel les modèles de l’Eurocode 2 peuvent être utilisés tels quels (c’est-à-dire sans prise en compte de la présence de GR) et un second domaine dans lequel certains des modèles doivent être amendés de façon forfaitaire. Pour des dosages encore plus élevés, il sera nécessaire d’identifier et de circonscrire un lot de granulats recyclés et de l’homogénéiser si nécessaire afin de limiter la variabilité des propriétés du béton recyclé. Enfin, à partir d’un certain seuil, des tests seront nécessaires afin de fournir au projeteur des valeurs expérimentales pour les propriétés mécaniques critiques du matériau.



Pour mémoire :

Créer une fiche « EC2 » reprenant ce tableau.

75

Fiche n° 27 : taux de recyclages et approches correspondantes du calcul des structures en béton recyclé

Instance de normalisation Commission BEN-TEC (miroir du CEN TC 250)

Norme concernée EN 1992-1-1




Annexe M



Technique

Proposition Ajouter le tableau suivant :

Ajouter la définition des classes de taux rm de la fiche 10.

Justifications Les recommandations du PN Recybéton proposent d’étendre cette pratique au béton précontraint. En effet, des règles sont proposées pour la prise en compte du taux d’incorporation de granulats recyclés dans le calcul du module, des déformations immédiates et différées. Pour chaque mode constructif, on distingue un premier domaine dans lequel les modèles de l’Eurocode 2 peuvent être utilisés tels quels (c’est-à-dire sans prise en compte de la présence de GR) et un second domaine dans lequel certains des modèles doivent être amendés de façon forfaitaire. Pour des dosages encore plus élevés, il sera nécessaire d’identifier et de circonscrire un lot de granulats recyclés et de l’homogénéiser si nécessaire afin de limiter la variabilité des propriétés du béton recyclé. Enfin, à partir d’un certain seuil, des tests seront nécessaires afin de fournir au projeteur des valeurs expérimentales pour les propriétés mécaniques critiques du matériau.



76

Fiche n° 28 : Bon de livraison pour le béton prêt à l’emploi





Article concerné de la norme NA.7.3 Bon de livraison pour le béton prêt à l’emploi

Texte actuel ou tableau En France, le type et la classe de résistance du ciment doivent être indiqués. Lorsque des additions sont prises en compte dans le calcul du liant équivalent , leurs types doivent être indiqués sur le bon de livraison. Pour les bétons d'ingénierie, la mention BIPS ou BICP, selon le cas, doit figurer explicitement sur le bon de livraison. Dans le cadre de spécifications complémentaires, le client pourra faire au producteur une demande d’inscription de ces spécifications sur les documents contractuels.


Proposition Nouveau § à mettre dans le chap. 4.3.3 :

Le béton de granulats recyclés est classé en fonction de son taux massique total de granulats recyclés (lorsqu’il est supérieur ou égal à 0.15), comme indiqué dans le tableau xxx.

Tableau xxxx – Classes de taux massique total de granulats recyclés selon NF EN 206/CN

Classe de

taux

massique

total de

granulats

recyclés

R0.2 R0.3 R0.4 R0.5 R0.6 R0.7 …

Plage de

taux

massiques

totaux de

granulats

recyclés

0.15-

0.20

0.21-

0.30

0.31-

0.40

0.41-

0.50

0.51-

0.60

0.61-

0.70

…

Dans le NA.7.3 : - lorsque le taux de granulat recyclé dépasse 15%, la classe définie au tableau du 4.3.3 doit être indiquée sur le bon de livraison ;

Justifications N° du rapport Recybéton

Partie du rapport



77

Fiche n° 29 : contrôle de production des caractéristiques du béton recyclé





Articles concernés de la norme

Tous les aspects du contrôle de cette caractéristique sont à vérifier : fréquences de contrôles ; critères de conformité ; fréquences d’évaluation de la conformité (Paragraphe 8 et autres). En outre, prévoir les aspects prescriptions au § 6.



Technique

Proposition Ajouter : Lorsque la présence de granulats recyclés dans le béton est prise en compte dans la conception de l’ouvrage, la densité du béton devra être contrôlée en même temps que la résistance en compression.

Justifications La masse volumique des granulats recyclés est généralement plus faible que celle des granulats naturels d’usage courant. Recommandations du PN Recybéton sur le calcul de la densité dans l’Eurocode 2 : « La clause de l’EN 1991 qui concerne la densité est modifiée comme suit. La densité du béton armé est : 𝜌=2,5−0,22𝜏𝑟𝑚

Elle ne s’applique pas si l’on est dans le domaine où les règles de l’EC2 ne sont pas modifiées. »



78

Fiche n° 30 : Stockage des constituants





Article concerné de la norme 9.6.2.1 Stockage des constituants

Texte actuel ou tableau 1) Les constituants doivent être stockés et manipulés de façon à ce que leurs propriétés ne changent pas de façon significative, notamment en raison des conditions climatiques, de leur mélange ou d’une contamination, et de sorte que leur conformité à la norme applicable soit maintenue. 2) Les compartiments de stockage doivent être clairement identifiés de façon à éviter des erreurs d’utilisation des constituants. 3) Les instructions spéciales des fournisseurs de constituants doivent être prises en compte. 4) Les moyens nécessaires au prélèvement d’échantillons représentatifs sur les tas, silos, trémies, etc. doivent exister.


Proposition - Ajouter :

Stockage séparé pour éviter les mélanges avec les indésirables

Ne pas stocker les granulats recyclés et des granulats conventionnels dans les mêmes cases/silos/tas séparés Identifier le stockage

Gestion de la teneur en eau et de l’absorption d’eau

En cas de saturation des granulats recyclés pour mieux maîtriser la rhéologie du béton frais, prendre des dispositions pour gérer la teneur en eau et la quantité d’eau de gâchage

- Sans doute, faut-il prévoir également une

recommandation sur la présaturation en production ?


Partie du rapport



79

Fiche n° 31 : Contrôle des matériaux constituants






Tableau NA.28 — Contrôle des matériaux constituants



Technique

Proposition Ajouter, en reprenant la forme existante du tableau NA.28 :

80


Partie du rapport



81

Fiche n°32 : calcul des indicateurs pour la phase de transport

Instance de normalisation CEN/TC 350

Norme concernée NF EN 15804+A1:2013/prA2:2018 et NF EN 15804/CN:2016


Matériau (le cas échéant) Béton, granulat et ciment


Eléments à insérer dans la NF EN 15804/CN, qui est le complément nationale de la NF EN 15804+A1 ou directement dans la NF EN 15804+A1


7.3 Scénarios et informations techniques additionnelles

7.3.2 Étape du processus de construction

7.3.2.1 A4, Transport jusqu'au site de construction Si des informations techniques additionnelles sont fournies dans la DEP pour le

transport entre la sortie de l'usine et le site de construction, les informations suivantes

doivent être fournies pour spécifier les scénarios de transport utilisés ou pour étayer

l'élaboration de scénarios au niveau du bâtiment :

Tableau 7 Transport jusqu'au site de construction


Technique

Proposition 1. Ajouter une ligne dans le tableau précisant certains aspects de la méthodologie de calcul des indicateurs lors des phases de transport : prise en compte ou non des infrastructures pour le calcul des indicateurs.

Remarque : cette prise ou non prise en compte des infrastructures dans le calcul influence fortement les indicateurs « déchets produits » pendant la phase de transport de matière.

➔ Soit cette information apparait clairement dans le rapport d’ACV soit il faut rendre obligatoire la prise en compte des infrastructures

2. Il faudrait également que cette information apparaisse dans un

paragraphe précédent le paragraphe 7.3.2 Étape du processus de construction tel que 7.3.x1 Etape de fabrication Sous la forme de 2 sous rubriques :

➔ 7.3.x.1 A1, extraction et traitement des matières premières, traitement des intrants de matières secondaires (par exemple processus de recyclage) ;

➔ 7.3.x.2 A2, transport jusqu'au fabricant

Justifications N° du rapport Recybéton R15/RECY/024 et R17/RECY/042

1 Les indices seraient à décaler

82

Partie du rapport Partie D3 et D4 R17/RECY/042

Reprise des éléments du rapport (graphique, tableau de résultats, texte…) D.3.1. Impacts environnementaux pour 1 t.km Pour cela, les ACV correspondant à 1 t.km ont été calculées selon le type de transport (Tableau 1) puis croisées avec les valeurs correspondant aux circuits les plus pénalisants et les moins pénalisants rappelés dans les Erreur ! Source du renvoi introuvable. et Erreur ! Source du renvoi introuvable.. Les écarts entre les deux situations sont ensuite analysés.

Tableau 1 ACV transport pour 1 t.km selon le camion

Catégorie d'impact Unité Transport, 1 t.km (granulats et

ciment) >32T Transport, 1 t.km

(béton) 16-32T Transport, 1 t.km (adjuvant) 7-16T

SimaPro SimaPro SimaPro

Epuisement des ressources

kg éq Sb 7,82E-04 1,17E-03 1,55E-03

Acidification des sols et de l'eau

kg éq SO2

4,19E-04 6,35E-04 8,30E-04

Eutrophisation kg éq PO4---

1,13E-04 1,68E-04 2,17E-04

Réchauffement global kg éq CO2

1,05E-01 1,65E-01 2,21E-01

Destruction de la couche d'ozone

kg éq CFC-11

1,54E-08 2,31E-08 3,06E-08

Formation d'ozone photochimique

kg éq C2H4

1,36E-04 1,80E-04 2,31E-04

Energie renouvelable MJ 2,26E-02 3,53E-02 5,20E-02

Energie non renouvelable

MJ 1,80E+00 2,73E+00 3,63E+00

Déchets dangereux kg 1,39E-03 1,79E-03 2,08E-03

Déchets non dangereux kg 1,78E-02 2,08E-02 2,53E-02

Déchets inertes kg 1,30E-02 1,43E-02 1,74E-02

Déchets radioactifs kg 1,34E-06 2,16E-06 3,29E-06

Remarque : indicateurs déchets Les indicateurs déchets obtenus pour la part transport correspondent aux déchets produits par ce process. Le calcul de ces indicateurs est dépendant du logiciel et surtout de la base de données utilisée. Pour information, le mode de calcul utilisé par SimaPro et Open LCA, associés à la base de données Ecoinvent prend en compte les infrastructures tel qu’illustré ci-dessous.

Ainsi l’utilisation de cette base de donnée et la prise en compte des infrastructures de la route, conduit à des valeurs du transport qui peuvent être non négligeables comme cela sera montré dans le chapitre D.4.

83

D.4 ACV des bétons sur les circuits sélectionnés : étude de la sensibilité au transport selon le taux de substitution D.4.1. Impact du transport sur l’ACV des processus complets dans le cas du circuit 1 pratiqué à l’heure actuelle, comparaison pour chaque taux de substitution Avant d’étudier les circuits les plus pénalisants, il semblait opportun d’étudier l’impact du transport pour la configuration actuelle d’utilisation de granulats recyclés à savoir le circuit 1 : le granulat est fabriqué sur plateforme de recyclage avant d’être conduit à la centrale BPE. Il n’y a pas de transit via le site de granulat naturel. Ci-après est illustré l’impact du transport sur les indicateurs d’impact de l’ACV des bétons en fonction du dosage en granulat pour chacune des villes. Les indicateurs déchets sont traités à part, afin de rendre lisible le graphe. En effet, comme constaté lors de l’analyse de l’ACV du transport, l’impact du transport est élevé. Ces valeurs sont données ci-après.

Indicateur transport

Figure 1 Impact du transport sur l’ACV des processus complets dans le cas du circuit 1- sauf indicateurs

déchets

Indicateur déchets

0,00%

1,00%

2,00%

3,00%

4,00%

5,00%

6,00%

7,00%

Epuisement desressources

Acidification des solset de l'eau

Eutrophisation

Réchauffementglobal

Destruction de lacouche d'ozone

Formation d'ozonetroposphérique

Energierenouvelable

Energie nonrenouvelable

Strasbourg Circuit 1

0,00%

10,00%

30,00%

100,00%

0,00%

1,00%

2,00%

3,00%

4,00%

Epuisement desressources

Acidification dessols et de l'eau

Eutrophisation

Réchauffementglobal

Destruction de lacouche d'ozone

Formationd'ozone

troposphérique

Energierenouvelable


Lyon Circuit 1

0,00%

10,00%

30,00%

100,00%

0,00%

1,00%

2,00%

3,00%

4,00%

5,00%

6,00%

Epuisementdes

ressources

Acidificationdes sols et de

l'eau

Eutrophisation

Réchauffement global

Destructionde la couche

d'ozone

Formationd'ozone

troposphérique

Energierenouvelable


Bordeaux Circuit 1

0,00%

10,00%

30,00%

100,00%

0,00%

2,00%

4,00%

6,00%

8,00%

10,00%

Epuisementdes

ressources

Acidificationdes sols et de

l'eau

Eutrophisation

Réchauffement global

Destructionde la couche

d'ozone

Formationd'ozone

troposphéri…

Energierenouvelable


Lille Circuit 1

0,00%

10,00%

30,00%

100,00%

84

Figure 2 Impact du transport sur l’ACV des processus complets dans le cas du circuit 1- indicateurs déchets Plusieurs informations sont confirmées à la lecture de ces graphes : - Hormis les indicateurs déchets, l’influence du transport pour le circuit 1 reste modéré quel que soit le

dosage en granulat recyclé, la ville étudiée ou l’indicateur analysé. Ces résultats sont à rapprocher de ceux

de la Erreur ! Source du renvoi introuvable..

- Le transport est très influent pour les indicateurs déchets dangereux et déchets inertes, jusqu’à 50% dans

le cas de Lille.

- Les configurations d’une ville à l’autre sont cependant différentes : Bordeaux et Lyon ont des

configurations similaires à contrario de Strasbourg pour laquelle l’augmentation du taux de recyclés

incrémente les indicateurs d’impact et de Lille pour laquelle c’est l’effet inverse qui est constaté. Une fois

encore l’explication se trouve dans la territorialisation de différents sites (plateforme de recyclage,

plateforme de naturels et centrale BPE).


Pa

rt d

u t

ran

spo

rt %

Pa

rt d

u t

ran

spo

rt %

P

art

du

tra

nsp

ort

%

Pa

rt d

u t

ran

spo

rt %

85

Fiche n°33 : utilisation de ressources issues du recyclage




Matériau (le cas échéant) Béton, granulat, ciment

Article concerné de la norme Eléments à insérer dans la NF EN 15804/CN, qui est le complément national de la NF EN 15804+A1 ou directement dans la NF EN 15804+A1

Texte actuel ou tableau Non existant, rubrique à ajouter ➔ Soit au paragraphe 7.3 Scénarios et informations

techniques additionnelles ➔ Soit au paragraphe 7.2 Déclaration des paramètres

environnementaux issus de l'ACV ➔ Soit en annexe


Proposition Soit au paragraphe 7.3 Scénarios et informations techniques additionnelles

➔ dans un paragraphe précédent le paragraphe « 7.3.2 Étape du processus de construction » tel que « 7.3.x2 Etape de fabrication »

soit au paragraphe 7.2 Déclaration des paramètres environnementaux issus de l'ACV

➔ dans un paragraphe précédent ou suivant le paragraphe « 7.2.4 Paramètres décrivant l'utilisation des ressources » tel que « 7.2.x3 Autres informations environnementales décrivant l’utilisation de ressources issues du recyclage »

Si des informations techniques additionnelles sont fournies dans la DEP pour l’utilisation de ressources issues du recyclage en substitution de ressources naturelles, les paramètres décrivant l’utilisation de ressources issues du recyclage doivent être quantifiés de la manière suivante :

Paramètre Unité

Ressource naturelle économisée

tonne

Ressource naturelle utilisée tonne

Ressource recyclée utilisée ou évitement de déchets éliminés

kg

Justifications N° du rapport Recybéton R17/RECY/042

Partie du rapport Partie C- R17/RECY/042

2 Les indices seraient à décaler 3 Les indices seraient à décaler

86


F.1 Eco-respectabilité des bétons de granulats recyclés et ACV : comment prendre en compte les impacts évités Selon l’annexe nationale de la norme NFEN 15804, pour calculer les indicateurs relatifs à l’épuisement des ressources des granulats, il faut se conformer au tableau suivant

Ainsi, en analysant l’inventaire, on peut retrouver les éléments silicium et calcium. Ci-dessous les valeurs pour les bétons témoins.

Substance Compartiment Unité TEM_0_CIR0 TEM_10_CIR0 TEM_30_CIR0 TEM_100_CIR0

Silicon Eau g 31,16 30,87 30,29 28,26

Silicon Sol mg 24,26 24,00 23,49 21,70

Calcium Sol mg 143,49 142,41 140,40 132,95

Pour mémoire TEM = témoin sans transport (circuit 0) TEM_0 = 0% de recyclé ; TEM_100 = 100% de recyclé Ces valeurs ne sont pas suffisamment diminuées pour justifier de l’utilisation des granulats recyclés dans les bétons. Pour comparaison, voici ces valeurs extraites des DEP des granulats après re-calcul par SimaPro.

Substance Compartiment Unité Granulat issu de roches massives

Granulat issu de roches meubles

Granulat recyclé

Silicon Eau g 1,59 1,94 0,12

Silicon Sol mg 1,34 1,63 0,10

Calcium Sol mg 6,02 7,34 0,48 Pour les granulats, l’intérêt est beaucoup plus marqué, surtout pour le calcium qui représente la ressource calcaire selon l’annexe nationale de la norme. On voit que la diminution de cette consommation de ressource est bien plus importante pour un granulat recyclé que pour un granulat naturel. Cet effet de diminution de l’indicateur épuisement des ressources ne se retrouve pas dans les bétons témoins, une fois encore parce que l’utilisation de ciment dilue les effets. Le critère non épuisement de la ressource granulats devra être évalué avec d’autres outils que l’ACV pour favoriser l’utilisation des granulats recyclés. Ci-dessous, les mêmes valeurs extraites pour la ville de Lille, les circuits pénalisants à 0% et 100% de GR.

87

Sub

stan

ce

Un

ité

LIL_

0_C

EMI

LIL_

0_C

EMII

I

LIL_

0_C

EMV

LIL_

10

0_C

EM

LIL_

10

0_C

EMII

I

LIL_

10

0_C

EMV

Silicon Eau g 45 38 39 43 36 37

Silicon Sol mg 27 21 22 28 22 23

Calcium Sol mg 265 239 244 304 278 283 LIL : ville de Lille, 0 ou 100 ; quantité de GR ; CEMI, III ou V : CEMI : compositon rélaiseé, CEM III ou V : compositons similée (cf explications dans le rapport) Ainsi l’impact évité « épuisement de la ressource en granulat naturel » peut être estimé en suivant la méthodologie ACV mais le résultat obtenu n’est pas très représentatif de la réalité car d’une part une modélisation de la ressource granulat naturel est faite par une assimilation au calcium ou au silicium et d’autre part, aucune territorialisation n’est prise en compte. En ce qui concerne l’impact évité diminution de la quantité de déchets stockés, il n’y a aucun moyen par la réalisation d’une ACV selon la norme EN 15804 actuelle et ses exigences obligatoires d’identifier cet impact évité. Il pourrait être évalué par l’étude d’un processus complet : fabrication d’un béton, vie dans l’ouvrage, démolition, réutilisation en tant que granulat à béton. Le caractère éco-respectueux des bétons de granulats recyclés vis-à-vis de ces deux impacts évités est évident tel qu’illustré Figure 3. On peut également relever que l’utilisation des granulats dans le béton est contributeur d’un non dépôt en décharge sauvage des déchets de démolition, facteur supplémentaire d’éco-respectabilité non qualifiable mais réel. Mais cet éco-respectabilité ne sera confirmée que si les analyses ACV présentées au cours de ce rapport ne contredisent pas le bénéfice mis en évidence par ces deux de ces critères. Pour être complètes ces valeurs devraient être comparées à la réserve de granulats naturels disponibles et à la ressource en recyclés disponibles selon les régions. Nous ne disposons pas de ces données pour ce rapport. On peut remarquer que le critère économie en granulat naturel est utilisé par l’éco comparateur Sève4. Remarque : l’impact évité « non stockage de déchets » peut aussi être intitulée « Tonne de gravats évités »

Figure 3 Impacts évités :épuisement de la ressource en granulat naturel et stockage de déchet

La méthodologie d’étude pour faire cette analyse « bénéfices-pertes » lors de l’utilisation des granulats recyclés peut être illustrée sur les schémas présentés en conclusion.


4 http://www.usirf.com/les-actions-de-la-profession/developpement-durable/eco-comparateurseve/

88

Fiche n° 34 : unité fonctionnelle de la quantité de transport




Matériau (le cas échéant) Béton, granulat et ciment

Article concerné de la norme Eléments à insérer dans la NF EN 15804/CN, qui est le complément nationale de la NF EN 15804+A1 ou directement dans la NF EN 15804+A1

Texte actuel ou tableau Non existant, rubrique à ajouter ➔ Soit au paragraphe 7.2 Déclaration des paramètres

environnementaux issus de l'ACV ➔ Soit en annexe

Type de modification Technique ou éditorial ? (case à cocher ?) Je ne sais pas

Proposition soit au paragraphe 7.2 Déclaration des paramètres environnementaux issus de l'ACV

➔ dans un paragraphe « 7.2.x5 Autres informations environnementales décrivant la quantité de transport

Les paramètres décrivant la quantité de transport relative au transport des matières au cours de étapes A1, A2 et A4 doivent être quantifiées de la manière suivante

Paramètre Unité

Quantité de transport t.km

Justifications N° du rapport Recybéton R17/RECY/042

Partie du rapport Partie F1 R17/RECY/042

5 Les indices seraient à décaler

89


C.3. Analyse des circuits pénalisants Influence du taux de substitution des granulats recyclés A la lecture des tableaux précédents, il ressort que selon la ville, et le processus étudiés (jusqu’à la centrale BPE ou jusqu’au chantier de construction) l’influence du taux de granulats recyclés n’évolue pas de façon identique. Ceci est normal car la somme des t.km est calculée selon

t.km=𝑀𝑅𝑒𝑐 × 𝐷𝑅𝑒𝑐 +𝑀𝑁𝑎𝑡 × 𝐷𝑁𝑎𝑡 +𝑀𝑏é𝑡 × 𝐷𝑏é𝑡

Un taux élevé en recyclé entraine : une augmentation de MRec, une baisse de Mnat et Une baisse de

Mbét (masse volumique du béton est diminuée car la masse volumique des granulats recyclés est plus faible que celle des granulats naturels à volume constant). Remarque : les taux de substitution sont en volume et un taux de substitution de 10% en Gr n’entraine pas une baisse de 10% du fait des différences de masses volumiques entre les recyclés et les naturels.

En contrepartie, les distance DRec, DNat et DBét ne sont pas les mêmes selon les villes et les circuits sélectionnés. Ainsi, en raison de territorialisations des sites différents d’une ville à l’autre, l’augmentation du taux de recyclés influence différemment la somme des t.km parcourues lorsque les circuits les moins pénalisant sont sélectionnés. Ces évolutions sont illustrées Erreur ! Source du renvoi introuvable.

Figure 4 Evolution des t.km selon le taux de recyclés pour les circuits les plus ou moins pénalisants des

villes concernées (G = transport des granulats ; G-B = transport des granulats et du béton)

En partie Erreur ! Source du renvoi introuvable. du rapport, l’influence de ces écarts (de valeurs en t.km) sur les principaux indicateurs d’impacts environnementaux sur l’ACV sera analysée.

90

C.6. Conclusion : sensibilité aux transports sur une analyse en t.km L’analyse comparative des circuits sur l’acheminement des granulats conduit à identifier pour la majorité des villes le circuit 1 comme le circuit le moins pénalisant. Ce circuit est celui qui consiste à préparer séparément les GR et les GN sur leur plateforme respective puis à acheminer les granulats sur le site de la centrale BPE. Le choix d’un prémélange sur le site de production des GN conduit à pénaliser le circuit, ce qui se traduit par une augmentation de la valeur t.km. Selon les villes la solution la plus pénalisante sera celle qui consiste à élaborer le GR sur le site de la plateforme de recyclage avant d’être acheminé sur le site des GN (circuit 2 solution la plus fréquemment pénalisante) ou bien celle qui consiste à élaborer le GR sur le site de production des GN. Quelques villes ont des configurations particulières, ainsi pour Strasbourg le circuit 1 n’est pas le moins pénalisant alors que c’est celui qui envisage le moins d’étape. Ce constat est dû à un éloignement des plateformes de recyclage et des centrales BPE. Lille présente une répartition territoriale différente qui conduit à des écarts de valeurs en t.km entre les différents circuits de plus grande amplitude et une nette préférence pour le circuit 1. Pour cette ville, très peu de sites de granulats naturels sont situés en périphérie proche du centre-ville. Pour cette ville ou des villes à configuration équivalente, il pourra être intéressant de préconiser le circuit 1 et un dosage en granulat recyclé important pour diminuer cet impact du transport. L’augmentation du taux de recyclés nuit aux circuits sauf pour la ville de Lille du fait de l’éloignement des sites de GN. Cette influence du taux de recyclés se retrouve dans la détermination de la valeur t.km calculée selon l’équation ci-après sauf pour la ville de Lille pour laquelle le circuit 1 est très préférentiel, les écarts de valeurs en t.km entre les circuits n’excédant pas 15% pour les prémélanges.

t.km=𝑀𝑅𝑒𝑐 × 𝐷𝑅𝑒𝑐 +𝑀𝑁𝑎𝑡 × 𝐷𝑁𝑎𝑡 +𝑀𝑏é𝑡 × 𝐷𝑏é𝑡 La prise en compte de l’acheminement du béton de la centrale jusqu’au chantier ne modifie pas les conclusions de cette analyse puisque cette distance est identique quel que soit le circuit étudié sauf lorsqu’un circuit court est introduit. Lorsque cet acheminement de béton est pris en compte, l’effet du taux de substitution sur les transports n’est pas le même. L’introduction du circuit court (circuit 4), pour lequel les granulats recyclés sont fabriqués in situ sur le chantier de démolition/reconstruction et le béton est fabriqué sur ce même chantier, conduit systématiquement à des valeurs inférieures (en t.km). Ce circuit court n’est pas irréaliste puisque quelques chantiers pilotes ont été réalisés avec cette approche. Le chantier de Bâle est donné ici en exemple. Cette étude a été faite en considérant les distances à vol d’oiseau entre les sites. Une étude complète des distances routières et à vol d’oiseau incite à la prudence et à une éventuelle modification des conclusions qui seront obtenues pour l’étude de sensibilité du transport sur les ACV puisque des écarts allant de 14 à 65% sont observés selon les villes et les sites. Il n’est pas possible de donner une conclusion universelle quelle que soit la ville étudiée. Une étude du territoire est indispensable pour déterminer le circuit favorable/pénalisant au taux de substitution envisagé. L’étude présentée ici confirme que sur les villes étudiées, deux ont des configurations particulières soit par un éloignement plateforme de recyclage-BPE, soit par l’éloignement du site de GN. Une recommandation pourrait être de rapprocher les plateformes de recyclage des centrales BPE lorsque le pré-mélange n’est pas envisagé. cet impact du transport.


91

Fiche n° 35 : gélivité des granulats recyclés des bétons pour les classes XF3 et XF4

Instance de normalisation BNTRA / CN Granulats

Norme concernée NF P 18-545


Matériau (le cas échéant) Granulat – sables et gravillons recyclés


10.1.2


Tableau 44

Code Catégorie EN

GA et GB

GC

GD

granulats résistants au gel/dégel (1) (2)

F Déclarée

(1) F1 peut être requis pour certains usages spéciaux dans des

régions à fortes contraintes hivernales.

(2) Les granulats résistants au gel-dégel sont définis en 3.41


Technique

Proposition Tableau 44

Code Catégorie EN

GA et GB

GC

GD

granulats résistants au gel/dégel

(1) (2) (3)

F Déclarée

(1) Pour les granulats naturels, F1 peut être requis pour certains

usages spéciaux dans des régions à fortes contraintes

hivernales.

(2) Pour les granulats recyclés, lorsque le béton est destiné à des environnements de type XF3 ou XF4 selon la norme NF EN

206/CN, la gélivité doit être vérifiée selon la norme NF EN

1367-1, pour chaque lot de granulat recyclé utilisé.

(3) Les granulats résistants au gel-dégel sont définis en 3.41

92

Bibliographie

[1] Le béton recyclé, François de Larrard et Horacio Colina, éditions IFSTTAR

[2] Recommandations Recybéton

[3] Liste des rapports : https://www.pnrecybeton.fr/rapports

https://www.pnrecybeton.fr/rapports

Documents

Rapport de tranche 4 - RECYBETON · NF P18-542 X . 6 4 essai de résistance à l’abasion des gavillons recyclés NF EN 1097-1 X 5 détermination des chlorures solubles NF EN 12620