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Construire des Ouvrages d'Art en Béton Le référentiel technique Ch. Aubagnac (DLA) 19-20 janvier 2011

Référentiel technique

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Construire des Ouvrages d'Art en Béton

Le référentiel technique

Ch. Aubagnac (DLA)

19-20 janvier 2011

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SOMMAIRE

 NF EN 206­1 Fascicule 65 du CCTG Eurocode 2 (NF EN 1992) EN 13670 Recommandations LCPC

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La version française de la norme européenne est constituée par :

Elle a été publiée en avril 2004.Elle est en vigueur depuis le 1er janvier 2005.

Elle est opposable pour tous les marchés publics par référence à laDirective Marchés Publics.

EN 206-1 décembre 2000+

Les articles « NA » des annexes nationales=

NF EN 206-1 BETONSpécifications, performances, production et conformité

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Domaine d’application : La norme NF EN 206-1 est une norme de PRODUIT qui

s’applique à la fabrication du BETON de STRUCTUREcoulé en place ou préfabriqué

pour le BATIMENT et le GENIE CIVIL,

qu’il soit béton prêt à l’emploi (BPE),fabriqué dans une usine de production de produits préfabriqués,

ou fabriqué sur chantier.

La norme ne vise que les bétons compactés dont l’air occlus estnégligeable (masse volumique > 800 kg/m3).

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La norme est associée à :� des normes de constituants,� des normes d’essais (béton frais série NF EN 12350, béton

durci série NF EN 12390, béton dans la structure série NF EN 12504 avec future EN 13791),

� la norme sur les règles communes pour produits préfabriqués en béton NF EN 13369 et les normes individuelles de produits préfabriqués en béton (marquage CE),

� des normes de calcul de conception et de calcul des ouvrages (BAEL, BPEL, puis Eurocodes NF EN 1992),

� des normes d’exécution des ouvrages (NF P 18-201 - DTU 21, fascicule 65, puis future EN 13670).

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

NF EN 206-1Béton

Essais du béton dans les structures :

Série NF EN 12504Compression sur carottes …

(en liaison avec future EN 13791 : évaluation de la résistance du béton

dans les structures)

Conception :Calcul des structures en béton

BAEL et BPEL puis EUROCODE 2 (NF EN 1992)

Exécution :NF P18-201: Exécution des ouvrages

en bétonFascicule 65 : Exécution des ouvrages

de génie civilpuis future EN 13670 : Exécution des

structures en béton

Constituants du béton :Ciments courants, PM, ES …

GranulatsAdjuvants

Eau de gâchageCendres volantesFumée de silice …

Essais sur béton frais :Série NF EN 12350

PrélèvementAffaissement

Teneur en air ….

Essais sur béton durci :Série NF EN 12390

CompressionTraction

Flexion …

Autres essais :Essai de performance alcali-

réactionEssai d’écaillage

Essai de gel interne

Normes pour les produits structuraux

préfabriqués :NF EN 13369 …

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La Directive européenne Produits de Construction (DPC 89/106),exigeant notamment qu’un produit soit fabriqué en usine et missur le marché en vue de sa commercialisation, la commissionEuropéenne a choisi de ne pas considérer le béton, dans saglobalité, comme un produit pour ne pas introduire de distorsionde concurrence vis-à-vis des bétons fabriqués sur chantier.

La norme EN 206-1 n’est donc pas « harmonisée »→ Pas de marquage CE sur le béton

Par contre, un système de certification de production volontaireexiste→ Marque NF-BPE possible donnée par référentiel NF033

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La norme spécifie les exigences applicables :� aux constituants du béton,� aux propriétés du béton frais et durci, et à leur vérification,� aux limitations imposées à la composition du béton,� à la spécification du béton,� aux procédures de contrôle de production,� à l'évaluation de la conformité du béton fabriqué.

La norme NF EN 206-1 ne s’applique qu’à la fabrication du béton.Elle ne traite ni du transport, ni des critères de réception ou deconformité du béton destiné à l’ouvrage.

Attention !

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La norme met l’accent sur :� la distinction entre producteur, prescripteur et utilisateur� les aspects de durabilité (en autorisant l’approche

performantielle)� la maîtrise de la production avec l’évaluation de sa

conformité (contrôle de production)

Elle introduit les notions de classes d’exposition et de classes dechlorures.

Elle définit de nouvelles classes de consistance et de nouvellesclasses de résistance.

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Définition du rôle des acteurs et responsabilités techniques :� prescripteur : personne physique ou morale qui établit la

spécification du béton frais et durci → responsable de la spécification du béton

� producteur : personne physique ou morale produisant du béton frais → responsable de la conformité et du contrôle de production

� utilisateur : personne physique ou morale utilisant du béton frais pour l'exécution d'une construction ou d'un élément → responsable de la mise en œuvre du béton dans l’ouvrage ou l’élément

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Différents types de spécification pour le béton :� Béton à Propriétés Spécifiées (BPS) : béton pour lequel les

propriétés requises sont spécifiées au producteur→ le producteur est responsable de fournir un béton qui satisfasse à ces propriétés.

� Béton à Composition Prescrite (BCP) : béton pour lequel la composition du béton et les constituants à utiliser sont spécifiés au producteur→ le producteur est responsable de fournir un béton qui respecte cette composition prescrite.

� Béton à Composition Prescrite dans une Norme (BCPN) : béton à composition prescrite dont la composition est définie dans une norme applicable là où le béton est utilisé (cas de la norme NF P 18-201 référencé DTU 21).

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Durabilité liée au respect de la norme NF EN 206-1 :

Les exigences de durabilité du béton doivent permettre degarantir une durée de vie présumée des structuresd’au moins 50 ans, dans des conditions d’entretien optimales.

Il est donc important de définir dans les marchés les conditionsenvironnementales des structures avec toutes les précisions utiles.

La norme NF EN 206-1 introduit 2 nouveaux types d’agression :� carbonatation,� chlorures d’origine autre que marine.

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La norme NF EN 206-1 définit 6 types de classe d’exposition :

X0 : aucun risque de corrosion ni d’attaque,XC : corrosion induite par Carbonatation,XD : corrosion induite par les chlorures, ayant une origine autre que marine (De-icing salts),XS : corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de

mer (Sea),XF : attaque gel/dégel avec ou sans sels de déverglaçage (Frost),XA : attaques chimiques (Attack).

Un même béton (partie d’ouvrage) peut être soumis à plusieurs typesd’agression. Dans ce cas, il devra respecter toutes les exigencesprévues pour chaque classe d’exposition.

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Classe de gel (faible, modéré ou sévère) : cf figure NA.2NF EN 206-1 et FD P18-326; tenir compte des micro-climats éventuels

Classification de l'exposition au salage (voie portéeet voies franchies)– peu fréquent (njs < 10), fréquent (10 < njs < 30) ettrès fréquent (njs > 30)– tenir compte de la rigueur de l'hiver Hi de la zoneconcernée (guide SETRA de novembre 1994)– tenir compte du niveau de service hivernal fixé pourl'itinéraire (circulaire “viabilité hivernale” de la DR du 31octobre 1996, guide SETRA de juillet 1992)…

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FD P18-011…

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

La norme NF EN 206-1 donne les spécifications pour résisteraux agressions de l’environnement en terme de propriétés et devaleurs limites de composition du béton.

Les valeurs limites relatives à chaque classe d’exposition sontspécifiées pour chacune des propriétés suivantes dans l’annexeNA.F.1 (cas général hors produits préfabriqués):� rapport maximal eau efficace/ciment (ou liant équivalent),� résistance caractéristique minimale,� dosage minimal en ciment (ou en liant équivalent),� nature des constituants permis,� le cas échéant : teneur minimale en air dans le béton.

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Classes d’exposition et valeurs limites

Durée de vie = 50 ans

- Ciment PM pour XSi - Ciment PM ou ES pour XAi (P18-011) et XF4

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Référentiel techniqueNF EN 206-1 - Classes de chlorures

Utilisation du béton Classe de chlorures

Teneur maximale en Cl- rapportée à la masse de ciment

Ne contenant ni armatures en acier ni pièces métalliques noyées (à l’exception des pièces de levage résistant à la corrosion)

Cl 1,0 1,0 %

Contenant des armatures en acier ou des pièces métalliques noyées

En France (*)�

Cl 0,20 0,20 %

Cl 0,40 0,40 %

Contenant des armatures de précontrainte en acier

En France (**) �

Cl 0,10 0,10 %

Cl 0,20 0,20 %

(*) En France : Cl 0,65 avec les bétons avec CEM III(**) En France : Cl 0,15 pour la précontrainte par pré-tensionAdjuvants chlorés interdits pour le BA et le BP

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Classes de consistance

4 méthodes :� essai d’affaissement (slump – cône d’Abrams)� essai Vébé� essai de serrage� essai d’étalement (table à choc)

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Classes d’affaissement ou valeurs cibles avec tolérance

ou exemple : 150 ± 30 mm

Classe Affaissement (mm)

S1 10 à 40

S2 50 à 90

S3 100 à 150

S4 160 à 210

S5* > 220 * peu recommandé

Plage des valeurs cibles, en mm

≤ 40 50 à 90 ≥ 100

Tolérances, en mm ± 10 ± 20 ± 30

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Classes d’étalement ou valeurs cibles avec tolérance

ou exemple : 550 ± 30 mm

* peu recommandé

Plage des valeurs cibles, en mm Toutes les valeurs

Tolérances, en mm ± 30

Classe Diamètre d’étalement (mm)

F1* < 340

F2 350 à 410

F3 420 à 480

F4 490 à 550

F5 560 à 620

F6* > 630

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Référentiel technique

Résistance mesurée sur cylindre 150 x 300 mm

Résistance mesurée sur cube de 150 mm d’arête

NF EN 206-1

Classes de résistance

C30/37

160 x 320 mm (en France)

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Classes de résistance (suite)

Classe de résistance àla compression

Résistance caractéristique minimale

sur cylindres (MPa)

Résistancecaractéristique minimale

sur cubes (MPa)

C8/10 8 10

C12/15 12 15C16/20 16 20C20/25 20 25C25/30 25 30

……. ……. …….

C60/75 60 75C70/85 70 85C80/95 80 95C90/105 90 105C100/115 100 115

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Référentiel techniqueNF EN 206-1

Désignation d’un Béton à Propriétés Spécifiées :

NF EN 206-1 - C25/30 - XC4/XF1 (F) - Dmax20 - S3 - Cl0,40

ConformitéNF EN 206-1

Classe de résistance

Classes d’exposition

Dimension maximale des granulats

Classe de consistance

Classe de chlorures

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Le nouveau fascicule 65 du CCTG a été approuvé par arrêté endate du 6 mars 2008.

Art. 3. - Les dispositions du présent arrêtésont applicables aux marchés pour lesquelsla procédure de consultation sera engagée àcompter du premier jour du sixième moissuivant la date de publication du présent arrêté.

L'arrêté ayant été publié le 18 juin au JO, l'échéance d'applicationest donc le 1er décembre 2008 (lancement procédure de consultation).

La version approuvée le 6 mars 2008 du fascicule 65 est disponiblesur le site http://www.btp.equipement.gouv.fr.

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Le nouveau fascicule 65 du CCTG :� remplace l’ancien fascicule 65A (août 2000),� abroge l’additif au fascicule 65A (août 2000),� abroge le fascicule 65B (ouvrage de génie civil de faible

importance en béton armé).

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Evolutions du nouveau fascicule 65 du CCTG :� regroupement du fascicule 65A et de l'additif,� intégration de l'évolution des référentiels et notamment des

textes européens (normes, agréments),� prise en compte des procédures de certification (marquage CE

et procédures particulières),� prise en compte de l'ISO 9000 version 2005 en ce qui concerne

le Management de la Qualité,� clarification du texte,

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Evolutions du nouveau fascicule 65 du CCTG (suite) :� en ce qui concerne les bétons et mortiers (chapitre 8)

� intègre la norme NF EN 206-1,� intègre les « recommandations pour la durabilité des

bétons durcis soumis au gel (LCPC, 2003) »,� amorce la prise en compte du problème de la Réaction

Sulfatique Interne (RSI),� intègre l'utilisation des bétons auto-plaçant (BAP),� apporte des compléments / précisions.

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Classes d’exposition :� renvoie à la norme NF EN 206-1 (choix d'une ou plusieurs

classes pour un même béton),� précise que, vis-à-vis de la carbonatation, les bétons exposés

à l'air situés en atmosphère extérieure relèvent de la classe d'exposition XC4,

� apporte des précisions sur les classes de gel en compatibilité avec les recommandations LCPC sur la durabilité des bétons soumis au gel (2003) en croisant zones de gel (carteNF EN 206-1) et classes de salage.

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+ Piles, piédroits, murs exposés aux projections de sels…

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Spécifications liées aux classes d’exposition :

Durée d’utilisation du projet = 100 ans**sous réserve du respect de valeurs d’enrobage (eurocode 2)

NF EN 206-1 (rappel) :- Ciment PM pour XSi- Ciment PM ou ES pour XAi (P18-011) et XF4

- Ciment PM pour XSi- Ciment PM ou ES pour XDi, XF2 et XF4

** **

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Constituants des bétons et mortiers :� ciment : conformité NF EN 197-1 + NF P 15-317 (PM),

NF P 15-318 (CP) et NF P 15-319 (ES) et disposant d'une certification de conformité (ex : NF-Liants hydrauliques),

� granulats : conformité NF EN 12620 « Granulats pour béton » et XP P 18-545 « Eléments de définition, conformité et codification » et disposant d'une certification de conformité (ex : NF-Granulats) ou procédure de contrôle équivalente avec :

� bétons de Rc < C35/45 : code B (avec une ou deux caractéristiques en C après études ou références)

� bétons de Rc ≥ C35/45 : code A (avec une ou deux caractéristiques en B après études ou références)

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35 COTITA Bétons – Le Référentiel techni que – C. Aubagnac

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Constituants des bétons et mortiers (suite) :� eau : conformité à la norme NF EN 1008, eau de mer

interdite, eaux recyclées interdites pour parements avec exigences de régularité de teinte,

� adjuvant : conformité à la norme NF EN 934-2 et disposant d'une certification de conformité (ex : NF-Adjuvants),

� addition : conformité aux normes en vigueur et disposant d'une certification de conformité (ex : NF-Additions) ou procédure de contrôle équivalente,

� ajout : conformité à la norme NF EN 206-1, non nocivité vis-à-vis du béton et des armatures (à justifier par une étude).

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36 COTITA Bétons – Le Référentiel techni que – C. Aubagnac

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Fabrication et transport du béton :� Bétons Prêts à l'Emploi (BPE) préparés en usine :

certification des bétons et de l'installation de fabrication(ex : marque NF-BPE) + respect des spécifications complémentaires de l'annexe B (équipements des centrales à béton),

� bétons fabriqués sur site : soumise à l'acceptation du MOe sur la base du référentiel particulier de certification utilisé pour la certification du béton (ex : marque NF-BPE) + respect des spécifications complémentaires de l'annexe B (équipements des centrales à béton),

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37 COTITA Bétons – Le Référentiel techni que – C. Aubagnac

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Fabrication et transport du béton (suite) :� annexe B : équipements des centrales à béton

→ obligations en terme de moyens conformes aux spécifications du référentiel NF 033 marque NF-BPE+ exigences supérieures pour certains points, à savoir :� ajustements d'eau restreint à +/- 10 litres/m3,� tolérances de pesées + strictes,� temps minimal de malaxage pour l'ensemble des bétons à 55 s,� enregistrement des pesées obligatoire et relevé par gâchée

systématiquement joint au bon de livraison.

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38 COTITA Bétons – Le Référentiel techni que – C. Aubagnac

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Mise en oeuvre du béton :� développement de la maturométrie,� évolution de la durée minimale de la cure,� prise en compte de la RSI (risque quand température du

béton à coeur dépasse 65°C) : voir guide technique LCPC « Recommandations pour la prévention des désordres dus à la RSI » (2007), actualisé par les « Recommandations provisoires LCPC pour la maîtrise de la durabilité des ouvrages d’art en béton (application de l’approche performantielle) de décembre 2009 et les spécifications du CCTP type PETRA du Sétra.

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Référentiel techniqueFascicule 65 du CCTG

Définition des spécificités des BAP

Bétons traditionnels

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Référentiel techniqueNF EN 206-1 + fascicule 65

La prescription au niveau du cahier des charges de l’ouvrage :� Prescription minimale (au sens du fascicule 65) :

L’obligation contractuelle du respect de l’ensemble NF EN 206-1 +fascicule 65 dans le cas des marchés publics de travaux constitueune garantie généralement suffisante concernant le béton comptetenu des évolutions incluses dans les textes (expositions, durabilité,dosage mini en ciment, résistance mini, Eeff/C maxi…).

Cependant, le Maître d’Ouvrage doit au minimum spécifier les classesd’exposition auxquelles seront soumis les ouvrages ou partiesd’ouvrages du marché de travaux.

� Prescriptions complémentaires :Le Maître d’ouvrage peut souhaiter, avec son maître d’œuvre, pénétrer dans le domaine de la spécification du ou des bétons de l’ouvrage, enimposant des prescriptions complémentaires aux textes déjà cités.Ces prescriptions ne doivent toutefois être ni d’un niveau inférieur nien contradiction avec les textes applicables.

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Référentiel techniqueEurocode 2 (NF EN 1992)

La norme est constituée de 3 parties (& leurs annexes nationales) :� partie 1-1 : Règles générales et règles pour les bâtiments� partie 1-2 : Règles générales – Calcul du comportement au feu� partie 2 : Ponts en béton – Calcul et dispositions constructives� partie 3 : Silos et réservoirs

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Référentiel techniqueEurocode 2 (NF EN 1992)

Le règlement de conception EC2 tient compte des caractéristiquesdu béton et de sa mise en œuvre au niveau :� Du dimensionnement structurel de l’ouvrage :

Le dimensionnement (sollicitations en compression) et la géométrie de l’ouvrage sont fonction de la classe de résistance du béton.

� Des coefficients de sécurité :Les coefficients de sécurité, fixés par l’Eurocode 0 (NF EN 1990), sont calibrés en tenant compte des contrôles extérieurs réalisés aussi bien en phase d’études qu’en phase de mise en œuvre du béton.

� De la détermination des enrobages :Les enrobages sont déterminés notamment en fonction de la classe d’exposition (norme NF EN 206-1) et de la classe de résistance du béton (via la modulation de la classe structurale de l’ouvrage).

� De la définition des ouvertures de fissures admissibles :Comme pour les enrobages, la classe d’exposition conditionne les ouvertures de fissures admissibles.

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Référentiel techniqueEurocode 2 (NF EN 1992)

A noter, en appui de l’Eurocode 2, l’existence des guidessuivants :� Eurocode 2 – Application aux ponts routes en béton –

SETRA – guide méthodologique (juillet 2008),� Structures en béton conçues avec l'Eurocode 2 – Note

technique sur les dispositions relatives à l'enrobage pour l'application en France – LCPC – guide technique (novembre 2005).

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Référentiel techniqueEN 13670

Il s’agit de la future norme européenne sur l’exécution desouvrages en béton applicable au bâtiment et au génie civil(norme française Pr NF EN 13670/NA en projet seulement pour

l’heure).

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Le contenu de la norme NF EN 13670

1. Domaine d’application2. Références normatives3. Termes et définitions4. Gestion de l’exécution5. Etaiements et coffrages

6. Armatures de béton armé7. Précontrainte8. Opération de bétonnage9. Mise en œuvre d’éléments préfabriqués10.Tolérances géométriques

Annexes :A – (informative) Guide sur la documentation

B – (informative) Guide sur le management de la qualitéC – (informative) Guide sur les étaiements et les coffragesD – (informative) Guide sur les armatures de béton armé

E – (informative) Guide sur la précontrainteF – (informative) Guide sur l’opération de bétonnage

G – (informative) Guide sur les tolérances géométriquesG – (informative) Guide sur l’annexe nationale

Avant-propos national (à venir)

Avant-proposIntroduction

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Référentiel techniqueEN 13670

Nouveaux concepts de la norme européenne EN 13670 :� classes d’exécution (3 classes) : exigences relatives au

« niveau de qualité » et « de fiabilité » (EN 1990) visé de l’ouvrage ou de la partie d’ouvrage,

� production de spécifications d’exécution,� exigences d’inspection (contrôles) pour la conformité avec

les spécifications d’exécution, variant avec la classe d’exécution pour :� les matériaux et produits,� les objets de l’exécution (techniques et procédés de fabrication),� le type et la documentation de l’inspection (contrôles),

� tolérances géométriques.

→ Exigence de résultats plus que de moyens. → Possibilité d’utiliser les référentiels nationaux dont le fascicule 65.

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Référentiel techniqueEN 13670

La classe d’exécution 3 pour les Ouvrages d’Art prévoit(Annexe B – Guide sur le management de la qualité) en ce quiconcerne l’étendue de l’inspection de l’exécution :� auto-contrôle,� contrôle intérieur effectué par le constructeur lui-même

(systématique à tout ouvrage en béton ayant une importance pour la capacité portante et la durabilité de la structure),

� si requis, inspection étendue conforme aux réglementations nationales et aux spécifications d’exécution. Cette inspection étendue peut être effectuée par une autre entreprise – contrôle « extérieur » indépendant (qui s’apparente néanmoins à un second niveau de contrôle externe).

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Référentiel techniqueEN 13670 et fascicule 65

Aujourd’hui : Le CCTP fait référence aux articles du fascicule 65 et aux normesavec compléments ou dérogations en fonction de la nature de l’opération et de l’évolution de la réglementation et de lanormalisation.

Demain (PETRA l’a déjà anticipé…): Le CCTP fera référence uniquement aux normes, dont l’EN 13670,avec des classes d’exécution et de tolérance et des spécificationsd’exécution fondées sur les clauses des articles du fascicule 65 etdes dérogations éventuelles en fonction de l’évolution de laréglementation et de la normalisation.

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Référentiel techniqueRecommandations LCPC

� Recommandations LCPCpour la prévention des désordresdus à l’alcali-réaction de juin 1994

� Recommandations LCPCpour la durabilité des bétons durcissoumis au gel de décembre 2003

� Recommandations LCPCpour la prévention des désordresdus à la réaction sulfatique interned’août 2007

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Référentiel techniqueRecommandations LCPC

� Recommandations provisoires LCPCpour la maîtrise de la durabilité desouvrages d’art en béton (applicationde l’approche performantielle) demars 2010

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Merci de votre attention.