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5/23/2018 G11 Les Btons. Formulation, Fabrication Et Mise en Oeuvre

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COLLECTION

TECHNIQUE

C I M B TON

G11

Les btons : formulation,

fabrication et mise en uvre

FICHES TECHNIQUES

TOME 2


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Les btons: formulation,fabrication et mise en uvre

FICHES TECHNIQUES

TOME 2


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3

Les Fiches techniques, tome II, ont t ralises par les

experts de CIMBTON. Elles ont pour titre : Les btons :

formulation, fabrication et mise en uvre . Elles abordent

plus particulirement:

les mortiers et coulis;

les btons courants;

les btons nouvelles performances.

Quant au tome III, il dveloppera laspect durabilit et les-

thtique des btons. Il traitera galement des applications du

bton dans le domaine du btiment, des travaux routiers et

du gnie civil.

Les Fiches techniques CIMBTON, destines aux acteurs de

lacte de construire ont pour ambition de mieux faire conna-tre les donnes essentielles relatives aux ciments et aux

btons dans leur diversit. Elles ont galement pour objectif

de contribuer mieux faire connatre les possibilits cons-

tructives des btons en constante volution. Le bton,

matire darchitecture, relve chaque fois les dfis dex-

ception, de performances structurelles, daspect de surface

et de dimensionnement.

Avant-propos


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1 Les mortiers et les coulis 7

1.1 Les chaux hydrauliques naturelles

fabrication et utilisation dans le btiment 81.1.1 - Rappel historique 81.1.2 - Quest-ce que la chaux hydraulique naturelle ? 81.1.3 - La fabrication des chaux hydrauliques naturelles 91.1.4 - La normalisation des chaux hydrauliques naturelles

(NHL) norme NF EN 459-1 91.1.5 - Les emplois des chaux hydrauliques naturelles 10

1.2 Les mortiers et coulis gnralits 12

1.2.1 - Quest-ce que le mortier ? 121.2.2 - Les mortiers de chantier et les mortiers prts lemploi 121.2.3 - Les emplois des mortiers 141.2.4 - Les coulis 15

1.2.5 - Les techniques particulires de mise en uvre 15

1.3 Les enduits 16

1.3.1 - Rle de lenduit 161.3.2 - Les types denduits 161.3.3 - La prparation du support 161.3.4 - Lexcution dun enduit traditionnel 171.3.5 - Les enduits monocouches 201.3.6 - Traitements de surface dcoratifs 211.3.7 - Adhrence de lenduit : les dfauts viter 21

1.4 Les chapes 22

1.4.1 - Le rle de la chape 22

1.4.2 - Les diffrents types de chapes 221.4.3 - La ralisation des chapes 231.4.4 - Les chapes pour sols industriels 25

1.5 Les scellements et les calages 26

1.5.1 - Les domaines demploi 261.5.2 - Les exigences 261.5.3 - La composition 271.5.4 - Les scellements 271.5.5 - Le calage 28

1.6 Les mortiers et coulis de rparation 30

1.6.1 - Quand rpare-t-on? 30

1.6.2 - Les causes des dgradations 301.6.3 - La reconstitution du bton de surface 311.6.4 - Le traitement des fissures 32

Sommaire

TOME 2

Les btons: formulation,fabrication et mise en uvre


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2 Les btons courants 35

2.1 Le bton : connaissance du matriau 36

2.1.1 - Historique 362.1.2 - Le bton, pour quoi faire? 362.1.3 - Quels btons? 382.1.4 - Quest-ce que le bton? 38

2.1.5 - Proprits des btons 40

2.2 Domaines demploi et fonctions du bton 44

2.2.1 - Les possibilits du bton 442.2.2 - Les domaines demploi du bton 452.2.3 - Le bton et ses fonctions dans le btiment 462.2.4 - Des btons adapts aux besoins 472.2.5 - Les deux filires de la ralisation dun ouvrage en bton 482.2.6 - Le bton et la qualit 49

2.3 Formulation des btons courants 50

2.3.1 - Objet 502.3.2 - Rappel des caractristiques recherches pour un bton 50

2.3.3 - Comment dterminer la composition du bton ? 502.3.4 - Lapproche de la formulation 512.3.5 - Une mthode pratique de composition: les abaques de G. Dreux 522.3.6 - Exemples pratiques de composition 55

2.4 Le bton prt lemploi BPE 58

2.4.1 - Lorigine et le dveloppement du BPE 582.4.2 - Les avantages du BPE 582.4.3 - Une fabrication industrielle 592.4.4 - Loffre BPE 612.4.5 - Le transport et la manutention 642.4.6 - Les organismes professionnels du BPE 65

2.5 Les btons : fabrication et transport 662.5.1 - La fabrication du bton 662.5.2 - Lapprovisionnement et le stockage des constituants 662.5.3 - Le dosage des constituants 672.5.4 - Le malaxage des constituants 682.5.5 - Le transport du bton: lapprovisionnement du chantier 692.5.6 - Le transport du bton par benne, goulotte, tapis 692.5.7 - Le transport du bton par pompage 702.5.8 - Les rgles respecter lors du transport 70

2.6 Mise en uvre du bton sur chantier 71

2.6.1 - Les diffrentes phases de la mise en uvre 712.6.2 - Lapprovisionnement du bton 71

2.6.3 - La mise en place 722.6.4 - Le serrage du bton 732.6.5 - La mise en uvre du bton sans vibration: les btons autoplaants 742.6.6 - Le surfaage du bton 742.6.7 - La protection du bton 742.6.8 - Le dcoffrage 752.6.9 - La cure du bton 76

2.7 Le btonnage par temps chaud par temps froid 78

2.7.1 - Le btonnage par temps chaud 782.7.2 - Le btonnage par temps froid 81

2.8 Les coffrages de chantier 84

2.8.1 - Le rle du coffrage 842.8.2 - La conception des coffrages 842.8.3 - Les diffrents types de coffrages 852.8.4 - La prparation des coffrages 862.8.5 - Les produits de dmoulage 87


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6

2.9 La vibration du bton sur chantier 88

2.9.1 - Le rle de la vibration 882.9.2 - Comment agit la vibration? 882.9.3 - Les effets de la vibration 892.9.4 - Les paramtres de la vibration 892.9.5 - Les matriels de vibration 902.9.6 - Les rgles de bonne pratique 91

3 - Les btons aux nouvelles performances 93

3.1 Introduction 94

3.2 Les Btons Hautes Performances BHP 96

3.2.1 - Dfinition des BHP 973.2.2 - Formulation, constituants et essais 973.2.3 - Spcifications sur les constituants 1013.2.4 - Avances rcentes 1013.2.5 - Proprits physico-chimiqueset mcaniques des BHP 1013.2.6 - Performances des BHP 1043.2.7 - Association de btons et darmatures hautes performances 1053.2.8 - Atouts des BHP 1073.2.9 - Analyse conomique 1073.2.10 - Principaux domaines dapplications et principales rfrences 1073.2.11 - Documents de rfrences 109

3.3 Les btons autoplaants 110

3.3.1 - Proprits des BAP 1113.3.2 - Principe de formulation des BAP 1123.3.3 - Fabrication et transport 1123.3.4 - Mise en uvre des BAP sur chantier 1133.3.5 - Domaines dutilisation privilgis des BAP 1143.3.6 - Prcautions pour lemploi des BAP 1153.3.7 - Les atouts des BAP 1153.3.8 - Atouts des BAP pour la ralisation des parements 1163.3.9 - Contrle des BAP 1163.3.10 - Documents de rfrence 1183.3.11 - Le projet national BAP 1183.3.12 - Conclusions 119

3.4 Les btons fibrs 120

3.4.1 - Gnralits 1203.4.2 - Les diffrents types de fibres 1203.4.3 - Les caractristiques et les proprits des fibres 1203.4.4 - Le rle des fibres 1213.4.5 - Les atouts des fibres 1213.4.6 - Les domaines dapplication des btons fibrs 122

3.4.7 - Les fibres polypropylne 1223.4.8 - Les fibres mtalliques 1233.4.9 - Les fibres de verre 1243.4.10 - Les techniques de mise en uvre 124

3.5 Les Btons Fibrs Ultra hautes Performances BFUP 126

3.5.1 - Principe de formulation des BFUP 1263.5.2 - Microstructure des BFUP et potentiel de cicatrisation 1283.5.3 - Performances mcaniques 1293.5.4 - Traitement thermique 1293.5.5 - Proprits des BFUP 1293.5.6 - Fabrication, transport et mise en uvre des BFUP 1313.5.7 - Durabilit des BFUP 131

3.5.8 - Domaines dapplications potentiels des BFUP 1323.5.9 - Document de rfrence 1333.5.10 - Dimensionnement des structures en BFUP 1343.5.11 - Conclusions 134


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Chapitre1 Les mortierset les coulis

1.1 Les chaux hydrauliques naturelles

1.2 Les mortiers et les coulis gnralits

1.3 Les enduits

1.4 Les chapes

1.5 Les scellements et les calages

1.6 Les mortiers et les coulis de rparation


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1.1.1 - Rappel historique

Les chaux sont utilises depuis des millnaires. LesChinois, les gyptiens, les Mayas ont construit desdifices durables avec des mortiers base de chaux caractre hydraulique, obtenues par cuisson descalcaires locaux. Plus prs de nous, les Romainspuis nos anctres ont utilis les mmes procdspour construire des ouvrages et des btiments quifont partie de notre patrimoine.

1.1.2 - Quest-ce que la chauxhydraulique naturelle?

La chaux hydraulique naturelle est obtenue par cal-cination, une temprature suprieure 900 C,de roches calcaires qui contiennent des lmentssiliceux et alumineux. Au cours de la calcination, ilse forme simultanment:

de loxyde de calcium (chaux vive) provenant dela dcomposition du carbonate de calcium, cons-tituant principal du calcaire:

CaCO3 CaO + CO2Carbonate de calcium oxyde de calcium

+ gaz carbonique des silicates et des aluminates de calcium prove-nant de la combinaison dune partie de la chaux

vive avec les lments siliceux et alumineux.

lissue de la calcination, les chaux sont hydratespour teindre la chaux vive non combine:

CaO + H2

O Ca (OH)2Cette raction saccompagne dun fort dgagement

de chaleur et provoque la pulvrisation du produit.Les chaux teintes sont gnralement broyes. Lessilicates et les aluminates de calcium leur donnentla proprit de faire prise et mme de durcir sousleau. Cest cette proprit quelles doivent leurdsignation chaux hydrauliques naturelles .Comme les chaux ariennes (calciques ou dolomi-tiques) les chaux hydrauliques naturelles durcissentgalement lair par carbonatation lente.

Selon la roche ou le constituant dorigine et le trai-tement subi, on obtient les diffrentes chaux figu-rant dans le tableau ci-dessous.

Chapitre Les mortiers et les coulis1

8

1.1 Les chaux hydrauliques naturelles fabrication et utilisation dans le btiment

* Dsignations issues de la normalisation europenne (NF EN 459-1) NHL: Natural Hydraulic Lime CL: Calcium Lime DL: Dolomitic Lime

Les diffrents types de chaux

MatireCalcination au-dessus

Extinction par hydratationAprs tamisage et broyage,

de 900 C produits commercialiss

Calcaire siliceux et alumineuxCHAUX VIVE CHAUX TEINTE CHAUX HYDRAULIQUE

+ silicates et aluminates + silicates et aluminates NATURELLE (NHL)*

Calcaire faible teneurCHAUX CALCIQUE (CL)*

en silice et alumine CHAUX VIVE CHAUX TEINTECalcaire dolomitique faible

CHAUX DOLOMITIQUE (DL)*teneur en silice et alumine


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1.1.3 - La fabrication des chauxhydrauliques naturelles

La matire premire

La roche calcaire est extraite de carrires cielouvert ou souterraines. Aprs abattage, elle estconcasse et crible.

La cuisson

La cuisson seffectue en gnral dans des fours ver-ticaux marche continue, dans lesquels sont intro-duits dans la partie suprieure, par couchessuccessives, la pierre calcaire et le combustible. Lamatire descend lentement, en traversant dabordune zone de prchauffage, provoquant lvapora-tion de leau libre et la dshydratation (vers200 C). Elle traverse ensuite une zone de calcina-tion o elle est dcarbonate ( partir de 900 C).La zone de cuisson proprement dite, o se formentles silicates et aluminates de calcium, se situe unetemprature variant entre 1000 C et 1200 Cselon la qualit de chaux recherche.

Lextinction

La chaux recueillie la sortie du four passe alorspar une extinction contrle o, sous laction deleau, la pierre se pulvrise et la chaux vive estteinte compltement, tout en respectant les sili-cates et aluminates qui lui donnent naturellementson caractre hydraulique.

Le broyage

Le matriau obtenu est gnralement broy, avecou sans addition dautres constituants.

1.1.4 - La normalisation des chauxhydrauliques naturelles (NHL)norme NF EN 459-1

Classes de rsistance

Les chaux hydrauliques naturelles (NHL) sont clas-ses en fonction de leur rsistance 28 jours expri-me en N/mm2 ou MPa (1 N/mm2 = 1 MPa). Ilexiste trois classes de rsistance dsignes par la

valeur minimale : 2, 3,5 et 5. chaque classe cor-respond une plage de variation entre cette valeurminimale et une valeur maximale, comme indiquau tableau ci-dessous.

Caractristiques physiques

et chimiques

La norme fixe des valeurs infrieures ou suprieu-

res pour un certain nombre de caractristiques.La finesse de mouture: refus aux tamis de 90 m (0,09 mm) 15 % de 200 m (0,2 mm) 5 %.

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Exigences sur la rsistance mcanique normalise

Type Classe de Rsistance la compression en MPade chaux rsistance 7 jours 28 jours

NHL 2 2 2 7

NHL 3,5 3,5 3,5 10

NHL 5 5 2 5 15*

* Si NHL 5 a une masse volumique apparente infrieure 0,90 kg/dm3,il est permis d'avoir une rsistance jusqu' 20 MPa.


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titre indicatif ces valeurs correspondent une surface spcifique Blaine de 8000 cm2/g

10000 cm2

/g. Stabilit: lexpansion 2 mm. Pourcentage deau libre 2 %. Pourcentage de chaux libre 8 %.

Le temps de prise initial doit tre suprieur uneheure. Le temps de prise final doit tre infrieur ougal quinze heures. Teneur en air 20 %.

Dsignation

La dsignation comprend les lettres NHL suivies

de la classe de rsistance (exemple: NHL 3,5).Lorsquune addition de matriaux pouzzolaniquesou hydrauliques est effectue dans la limite de20 % comme lautorise la norme, la chaux hydrau-lique naturelle est dsigne NHL-Z.

1.1.5 - Les emplois des chauxhydrauliques naturelles

Les mortiers de chaux hydraulique naturelle trou-vent leurs applications essentiellement dans lebtiment, o leurs qualits sont apprcies pour lesenduits, les menus ouvrages en maonnerie, lapose de carrelages anciens, le jointoiement et laconsolidation de murs, les badigeons et dunefaon gnrale, pour les travaux de restauration.

Les enduits

La chaux hydraulique naturelle est un liant clair qui,mlang aux sables locaux, assure une parfaite res-titution des enduits anciens. Additionne de pig-ments elle permet galement de fabriquer desmortiers prsentant une vaste palette de teintesclatantes.

Les nombreuses qualits de la chaux hydrauliquenaturelle, notamment plasticit et adhrence, ren-dent son emploi trs intressant et trs efficacedans la confection des enduits intrieurs et ext-

rieurs o la rsistance de lenduit doit tre adapte celle des supports tendres.

Enduits pour le bti neuf

Les recommandations pour la composition desmortiers base de chaux hydrauliques naturellessont dtailles dans la norme NF P 15-201 DTU 26.1. Travaux de btiment. Enduits aux mor-tiers de ciments, de chaux et de mlange pltre et

chaux arienne. *.

Enduits sur maonneries anciennes

La chaux hydraulique naturelle est particulirementadapte la restauration des constructions ancien-

nes et des monuments historiques (glises, tours,


10

* Compte tenu de sa date de publication, le DTU 26.1 fait rfrence lanorme NF P 15-310 de 1969 et ses dsignations.

Valeurs caractristiques des exigences chimiques

Type CO 2 Chaux libre

HL 2pas

8

HL 3,5 dexigence 6

HL 5 3

Pour mmoire, la limite de teneur en SO3 est maintenue moins de 3 %.


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chteaux). Ces ouvrages ont souvent t construitsen utilisant des chaux hydrauliques naturelles.

Lutilisation de la chaux hydraulique naturelle surles maonneries anciennes permet de limiter lesrisques de fissuration et les dsordres divers. Il estpar contre essentiel de raliser des tudes prala-bles lorsquil est envisag de mettre en uvre, lextrieur, des mortiers de chaux hydraulique surdes supports base de pltre.

Les badigeons

Les chaux hydrauliques naturelles conviennentbien pour la confection de laits de chaux ou badi-geons, qui peuvent tre colors dans la masse. Ces

chaux sont suffisamment fines et riches en hydro-xyde de calcium pour rester en suspensionaqueuse et donner un lait de chaux utilisable aumoyen dun pinceau ou dun pulvrisateur.

Mortiers de pose et de jointoiement

Grce ses qualits de plasticit et dadhrenceaux supports, la chaux hydraulique naturelle estbien adapte au hourdage et au jointoiement deblocs, briques et pierres. Elle peut tre employepure ou btarde selon la vitesse de durcissementsouhaite.

Coulis de consolidation

Certaines maonneries anciennes ont t hourdes la terre. Au fil des ans celle-ci sest dlite, tasseou a fui travers les joints dgrads du parement.

On les consolide en injectant en aveugle un coulisde chaux hydraulique naturelle par assises succes-sives au fur et mesure de lavancement du rejoin-toiement du parement.

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1.2.1 - Quest-ce que le mortier?

Une construction est gnralement ralise parlments, dont il faut assurer la liaison ou quil fautprotger par un revtement. On doit alors effec-tuer des scellements ou divers travaux de reprise,de bouchage, etc. Toutes ces oprations se font laide dun liant toujours mlang du sable, deleau et ventuellement un adjuvant pour obte-nir un mortier , qui se distingue du bton par lab-sence de gravillons.

Des compositions multiples de mortiers peuventtre obtenues en jouant sur les diffrents para-mtres: liant (type et dosage), adjuvants et ajouts,dosage en eau. En ce qui concerne le liant, tous lesciments et les chaux sont utilisables; leur choix etle dosage sont fonction de louvrage raliser etde son environnement.

Les mortiers btards sont constitus par desmlanges de ciment et de chaux avec du sable,dans des proportions variables. Les chaux appor-tent leur plasticit, les ciments apportent la rsis-tance mcanique et un durcissement plus rapide.

Les mortiers peuvent tre: prpars sur le chantier en dosant et en mlan-geant les diffrents constituants, adjuvants compris;

prpars sur le chantier partir de mortiers indus-triels secs prdoss (il suffit dajouter la quantitdeau ncessaire);

livrs par une centrale: ce sont des mortiers prts lemploi, dont les derniers ns, les mortiers retar-ds stabiliss, ont un temps demploi suprieur 24 heures.

Les mortiers industriels se sont beaucoup dvelop-ps ces dernires annes, permettant dviter lestockage et le mlange des constituants sur deschantiers parfois exigus et difficiles daccs: rno-

vation, travaux souterrains.

Le march du bricolage a profit du dveloppe-ment des mortiers prmlangs. Aujourdhui, onpeut trouver dans les surfaces de bricolages desmortiers rpondant tous les besoins non seule-ment par la nature du produit, mais aussi par sonconditionnement plus adapt: sacs de 5 25 kg.

1.2.2 - Les mortiers de chantieret les mortiers prts lemploi

Les mortiers fabriqus sur le chantier

Lentreprise qui fabrique sur le chantier son mortierdoit choisir correctement le liant en fonction de sontype et de sa classe, le ou les sables, la teneur eneau (pour obtenir la plasticit dsire) et les adju-

vants adapts la destination du mortier.

Les sables utiliss sont gnralement siliceux ousilico-calcaires; leur granulomtrie est de prfrence


12

1.2 Les mortiers et coulis gnralits


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continue. Les dosages se feront en poids pluttquen volume comme cest souvent le cas, afindviter les erreurs de dosage, par suite de laug-mentation de volume du sable humide (foisonne-ment).

Les mortiers peuvent comporter diffrents typesdadjuvants:

rducteurs deau-plastifiants ; plastifiants ;

entraneurs dair ; modificateurs de prise (retardateurs, acclra-teurs);

hydrofuges.Dans tous les cas des soins particuliers doivent trepris afin dobtenir des mortiers sans ressuage,homognes dune gche lautre.

Le dosage en liant, (ciment ou chaux, ou mlangedes deux) le plus gnralement employ est de300 400 kg/m3 de sable. Pour un sable courant et

un ciment Portland utilis au dosage de 400 kg/m3

de sable, la quantit deau de gchage ncessairepour obtenir un bon mortier dusage courant est delordre de 200 litres au maximum, quon a intrt diminuer par lemploi de rducteur deau ou deplastifiant.

Les mortiers industriels secs

prmlangs

Comme la plupart des produits industriels, cesmortiers font lobjet de contrles tous les stadesde leur laboration par le fabricant, ce qui constituepour lutilisateur une scurit.

Les autres avantages prsents par ces produitssont les suivants:

prdosage de composition constante, garant dergularit et de qualit;

pas dapprovisionnement et de stockage surplace des constituants (sables, liants, adjuvants) ;

perte de temps limite (apprciable dans le casde travaux effectuer rapidement et lorsque laplace fait dfaut);

chantiers plus propres.

Les producteurs proposent de nombreuses formu-les standard rpondant la plupart des besoins. Ilspeuvent galement tudier des compositions de

mortier adaptes, donnant les performances opti-males requises pour chaque usage. Ces mortiersreoivent le plus souvent un ou plusieurs adjuvantsen poudre, afin de modifier les proprits rholo-giques, les temps de prise, la durabilit, laspect(mortiers colors) ou leur adhrence grce lajoutde rsines vinyliques ou acryliques. Ils sont condi-tionns en sacs. Ces dernires annes, il est apparudes sacs de 10 et 25 kg pour les petits travaux etle bricolage.

Les mortiers frais retards,

stabiliss, prts lemploi

Depuis quelques annes est apparue une nouvellegnration de mortiers livrs par les centrales debton prt lemploi : les mortiers frais retards etstabiliss. Du fait quils sont retards, ces mortierspeuvent tre livrs et stocks en quantit impor-tante. On peut les utiliser dans un dlai allant

jusqu 24 heures sans avoir le souci de prparer

de nombreuses petites gches. Trs maniables ethomognes, ils possdent des rsistances trslargement suffisantes pour les travaux auxquelsils sont destins: maonnerie et jointoiement.

13

Mortier de jointoiementproduit par silo mlangeur.


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Lorsquils sont tals en couche mince, la prise deces mortiers est acclre (effet dabsorption deau

par le support et perte par vaporation).

Ces mortiers permettent, comme le bton prt lemploi, de simplifier et damliorer les conditionsde travail, en vitant les pertes de temps. Ils sonten gnral livrs dans des auges ou des bacs nonabsorbants, de 250 500 litres de capacit. Cesbacs restent sur le chantier, ce qui fournit un stoc-kage commode et une complte disponibilit.

Les mortiers de fibres

Lincorporation de fibres de verre ou de polypro-pylne permet dobtenir des mortiers prsentantune cohsion suprieure et moins fissurables. Cesont soit des mortiers prmlangs, livrs en sac,soit des mortiers prts lemploi, livrs par certai-nes centrales.

1.2.3 - Les emplois des mortiers

Les joints de maonnerie

La construction ralise en lments maonns(blocs de bton, pierres de taille, briques), nces-site leur assemblage avec un mortier qui doit pr-senter des caractristiques mcaniques suffisantespour assurer la transmission des charges et une

compacit suffisante pour tre tanche. On a gn-ralement intrt utiliser des mortiers ne prsen-tant pas un module dlasticit trop lev, de faon pouvoir sadapter aux variations dimensionnellesdes lments quil liaisonne sans fissurer.

Les mortiers de joints constituent donc un maillonimportant de la maonnerie, qui doit tre bien tudiet bien mis en uvre pour assurer la fonction qui luiest dvolue. Cest notamment le cas de la maonne-rie apparente. La norme XP P 10-202-1 DTU 20.1.

Ouvrage en maonnerie de petits lments. Paroiset murs. fournit des indications sur les dosagesprconiss pour les mortiers de jointoiement, ainsique les prconisations pour leur mise en uvre.

Les enduits

Ce domaine dapplication, qui constitue lun desplus vastes dbouchs des mortiers, fait lobjet duchapitre I.3. Rappelons simplement qu ct desenduits traditionnels en trois couches dcrits dansla norme NF P 15-201 (DTU 26.1), se dveloppentaujourdhui les enduits monocouches pais, ainsique les enduits isolants considrs encore commenon traditionnels. Ces produits font lobjet duneprocdure dAvis technique par le CSTB.

Les chapes

Les chapes ont pour fonction dassurer la mise niveau du dallage et la rgularit de sa surface. Leschapes peuvent constituer la finition: on y incor-pore alors souvent des produits spcifiques. Ellespeuvent aussi constituer le support dun revte-ment de sol. Les chapes doivent prsenter unersistance suffisante pour assurer la transmissiondes charges au support, et parfois rsister labra-sion ou au poinonnement (sols industriels).

Adhrente ou flottante, la chape peut galement


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Rglage dune chape (lemortier est ici color grce des pigments minraux).

Serrage dun enduit la spatule.


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avoir une fonction thermique ou acoustique. Cesouvrages sont dcrits dans la norme NF P 14-201 DTU 26.2. Travaux de btiment. Chapes et dalles base de liants hydrauliques. . Le chapitre I.4 leurest consacr.

Les scellements et les calages

La multiplicit des problmes de scellement et decalage a conduit les producteurs de mortiers indus-triels mettre au point des produits spcifiquesadapts aux travaux raliser: scellements dl-ments de couverture, scellements dlments desecond uvre, scellements de mobiliers urbains,scellements de regards de visite, assemblage d-lments prfabriqus Ces applications sont

dcrites dans le chapitre I.5.

1.2.4 - Les coulis

Le coulis est un mlange fluide, base de chargesfines infrieures 0,3 mm, de liants hydrauliques etdadjuvants. Outre les liants classiques, il existe

aussi des liants spciaux pour coulis dinjection.Les charges sont constitues par des suspensionsdargile, de bentonite (argile collodale). Lesdomaines dutilisation des coulis sont les remplis-sages de cavits et fissures dans les roches, les solsou les ouvrages bton ou maonneries.

1.2.5 - Les techniques particuliresde mise en uvre

Les techniques traditionnelles sont dveloppesdans les chapitres correspondant aux diffrentsdomaines demploi (4.2, 4.3 et 4.4). On ne cite doncici que deux techniques qui intressent de nom-breuses applications : la projection et linjection.

La projection

Fabriqus sur chantier, ou plus gnralement pr-doss, les mortiers projets comportent, outre leliant et le sable habituels, des adjuvants spcifiques

amliorant ladhrence, des charges (silice, carbo-nate, etc.), et parfois des fibres (verre, polypropy-lne ou acier).

Projet laide de machines le plus souvent aircomprim, le mortier est plus compact, adhremieux au support et se prte bien son applicationsur des parties douvrages difficiles daccs et deforme irrgulire. La suppression de manipulationsdlicates et pnibles, ainsi que les gains de pro-ductivit, expliquent le succs du mortier projetdans de nombreuses applications:

enduits monocouches, enduits isolants ; revtements de votes, en galeries, consolida-

tion de talus; travaux de rparation, etc.

Linjection de mortiers ou coulis

Linjection de mortier nintresse que certainstypes de travaux o les cavits remplir sont suffi-samment larges. Il est ncessaire que le diamtremaximum des grains de sable les plus gros nedpasse pas le 1/5 des vides les plus fins remplir.

Sil nen tait pas ainsi, il faudrait utiliser des coulisdinjection.

Comme dans le cas des coulis de ciment, le mor-tier dinjection doit tre constitu de faon tre leplus injectable possible: grande fluidit pour unressuage modr (et, partant, une bonne stabilit,peu de sgrgation).

Les applications de linjection sont essentiellementle remplissage de cavits, gaines, enveloppes

diverses, ou plus gnralement les vides daccsdifficile. Linjection est gnralement pratiquepour certains travaux sous leau, avec des formulesde mortier tudies pour viter le dlavage.

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Les enduits sont des ouvrages traditionnels quirelvent de la norme NF P 15-201 (DTU 26.1) Travaux de btiment. Enduits aux mortiers deciments, de chaux et de mlange pltre et chauxarienne .

1.3.1 - Rle de lenduit

Les enduits aux mortiers de liants hydrauliquessont utiliss aussi bien pour les travaux neufs quepour la rfection de faades. Les enduits remplis-sent plusieurs rles:

un rle de protection du gros uvre contre lesintempries;

un rle dimpermabilisation, tout en laissant respirer le support; un rle esthtique (aspect et couleur).Les enduits habillent le gros uvre en le prot-geant. Ils constituent la finition extrieure visible dela construction.

1.3.2 - Les types denduits

Les enduits classiques base de liants hydrauliquesont une paisseur de lordre de 2 3 cm. Ils se dis-tinguent les uns des autres par:

leur aspect, leur relief, leur teinte; leur composition (liant, sable, adjuvants, colo-

rants, charges diverses, etc.) ; leur mode dapplication : en trois couches

manuelles ou en deux couches par projectionmcanique.

Les enduits se sont diversifis grce lapparitionde liants et dadjuvants mieux adapts et grce auxperfectionnements des appareils de projection.

Pour des raisons de rapidit de mise en uvre, lesenduits ont volu et donn naissance une nou-

velle famille: les enduits monocouche, dont le dve-loppement a t favoris par leur industrialisation.

1.3.3 - La prparation du support

De la bonne prparation du support vont dpendreladhrence de lenduit et son aspect final. Lesenduits sont appliqus sur des supports de naturetrs diffrente: maonnerie de pierres, de briquesou de blocs en bton, bton banch brut de dcof-frage, bton de granulats lgers, bton cellulaire,fibres-ciment, bois. Certains supports permettentune application directe, cest le cas de la brique, desblocs en bton, des maonneries de pierre. Dautressupports ncessitent un traitement pralable.

Dans tous les cas, le support: doit tre dbarrass des poussires et des selsventuels, tre sans trace de pltre (formation desulfo-aluminate de chaux expansif avec le ciment);

sil nest pas assez rugueux, doit tre bross oupiqu pour permettre un bon accrochage de len-duit;

doit tre suffisamment humidifi avant la projec-tion de la premire couche daccrochage (parfoisplusieurs humidifications sont prvoir un jour ou

quelques jours lavance). Cette humidification enprofondeur doit tre dautant plus pousse quelatmosphre ambiante favorise le schage (cha-leur, vent, etc.).


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1.3 Les enduits


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En revanche, le support doit tre ressuy en sur-face lors de lapplication de lenduit. La prparationest galement fonction de lanciennet des murs.

Supports neufs

Les travaux denduit ne doivent tre commencsque sur des maonneries termines depuis un dlaiminimum dun mois et aprs mise hors deau de laconstruction. Pour assurer une bonne tenue delenduit, il convient de ne lappliquer que sur desmatriaux ayant termin la plus grosse partie deleur retrait. Pour les surfaces localises prsentantdes dfauts de planimtrie, il faut prvoir de dres-ser la surface avec un mortier de composition ana-logue celle du corps denduit, et ventuellement

de larmer.

Supports anciens

Le mur doit dabord tre dbarrass de toutes tra-ces de revtements anciens, friables ou non adh-rents tels que: enduits dgrads, hydrofuges desurface, peintures, etc. Il pourra tre ncessaire,dans certains cas (prsence de taches blanchtresde calcite sur les murs), de procder un brossage

la brosse mtallique ou un lavage leau souspression. Les joints de maonneries de briques oude moellons sont dgarnis sur 2 3 cm de profon-deur et brosss.

1.3.4 - Lexcution dun enduittraditionnel

Les mortiers pour enduits peuvent tre soit dosset gchs sur le chantier, soit prdoss en usine(mortiers industriels) ne ncessitant alors quunventuel apport deau pour leur gchage aumoment de lemploi ( mortiers secs prts gcher).

Pour la premire famille, les prconisations dedosage fournies par la norme NF P15-201, en fonc-tion de leur destination et du support, sont rsu-

mes dans le tableau page 19, pour les cas les pluscourants denduits sur maonneries rcentes deblocs bton ou de briques.

En ce qui concerne les mortiers industriels ( mor-tiers frais prts lemploi ou mortiers secs prts gcher), les spcifications concernant lescaractristiques des mortiers durcis font lobjet dela norme europenne NF EN 998-1.

Selon sa destination et les sollicitations qui endcoulent, le mortier doit prsenter des perfor-mances adaptes, notamment pour la rsistance la compression et labsorption deau. cet effet,des classes ont t tablies par la norme auxquel-les pourront faire rfrence les pices du march.

Les mortiers industriels sont soumis, depuis 2005,au marquage CE obligatoire qui prvoit la mention

des caractristiques du mortier durci.

Les mortiers pour enduits traditionnels

raliss sur chantier (norme NF P 15-201)

Les liants

Les ciments Portland CEM I et Portland compossCEM II conformes la norme NF EN 197-1, lesciments maonner (norme NF EN 413-1), les

chaux hydrauliques ou ariennes teintes (normeNF EN 459-1) peuvent tre utiliss pour la ralisa-tion des enduits.

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Classification des caractristiques des mortiers durcis(norme NF EN 998-1, mortiers industriels)

Proprit Catgorie Valeurs

Rsistance CS 1 0,4 2,5 N/mm2

la CS 2 1,5 5 N/mm2

compression CS 3 3,5 7,5 N/mm2

28 jours CS 4 6 N/mm2

Absorption W 0 Non spcifideau par W 1 c 0,4 kg/m2. min0,5

capillarit W 2 c 0,2 kg/m2. min0,5


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Pour viter la tendance la fissuration, il convientdutiliser les classes de rsistances moyennes.

Le ciment prompt naturel peut tre galement uti-lis seul ou en mlange avec de la chaux ou unciment Portland. Lemploi du prompt permet detravailler temprature plus basse et de rduire lestemps dattente entre les couches.

Les chaux ariennes et les chaux hydrauliquesnaturelles amliorent la capacit de rtentiondeau. Mlanges au ciment, elles permettentdobtenir des mortiers btards, la fois onctueux,

gras, adhrents et ne se sgrgeant pas.

La prfrence donne aux mlanges de cimentet de chaux nexclut pas pour autant la possibilitdutiliser des ciments et des chaux hydrauliques ltat pur. Cest ainsi que la chaux hydrauliquenaturelle est utilise pour les mortiers de couchede finition, tandis que le ciment est surtoutemploy pour la couche daccrochage.

Les sables

Ils doivent tre conformes aux normes NF EN 12620et NF EN 13139. Le sable doit tre sain, siliceux,silico-calcaire ou mme calcaire condition que lesgrains ne soient pas friables. Il doit tre propre,cest--dire dpourvu dimpurets susceptibles decompromettre la qualit du mortier en uvre(argile, vase, terre vgtale, pltre, sels minraux).Le degr de propret du sable est mesur parlessai dquivalent de sable (voir le chapitre 2.1,tome I). Lindice fourni par cet essai SE doit tre

suprieur 75.

Il est prfrable dutiliser des sables rouls derivire. Les sables de carrire conviennent sils nerenferment pas dimpurets nocives. Les sables demer doivent tre lavs (sinon ils schent mal etpeuvent donner lieu des efflorescences en raisondes sels quils contiennent). La granulomtrie dessables doit tre limite 4 mm.

En gnral, les dosages du mortier sont exprims

en poids de liant par m3

de sable sec. Or, le plussouvent, sur le chantier, le sable renferme un cer-tain pourcentage deau (pouvant varier de 0 20 %) et il suffit de trs peu deau pour que le

poids du m3 de sable soit modifi; cest le phno-mne bien connu du foisonnement du sable.

Pour viter des surdosages en liant pouvantconduire des enduits plus fissurables, il est utilede dterminer la teneur en eau du sable par unessai facile pratiquer sur chantier (schage etpese du sable). dfaut, on prendra un coeffi-cient de foisonnement forfaitaire de 25 %.

Les adjuvants

Il peut savrer intressant dajouter un adjuvant aumortier si celui-ci, malgr toutes les prcautionsprises, nest pas suffisamment maniable. On utilisealors un plastifiant ou un entraneur dair. Lemploidun hydrofuge de masse permet de diminuer lacapillarit de lenduit et damliorer son imper-mabilit. Les adjuvants, ventuellement utiliss,

doivent tre conformes la norme NF EN 934-2.

Les produits daccrochage

Ces produits gnralement base dmulsionthermoplastiques: copolymres vinyliques, styrnebutadine, acryliques sont destins amliorerladhrence de lenduit sur le support lorsque sontat de surface le ncessite, ainsi que ses propri-ts mcaniques.

Les colorants

Ils doivent tre exclusivement dorigine minrale.Leur dosage sera infrieur 3 % du poids du liant.


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La mise en uvre

Application manuelle

La ralisation dun enduit traditionnel se fait entrois couches:

une premire couche dite gobetis ou couche

daccrochage, de 2 4 mm dpaisseur; une deuxime couche formant le corps denduit,

de 12 20 mm dpaisseur; une troisime couche appele couche de finition,

de 5 7 mm dpaisseur, qui a un rle dcoratif.

Les rsistances mcaniques du mortier de chacunedes couches constituant lenduit doivent tredgressives, la plus forte tant donne au gobetis.Cette exigence conduit un dosage en liant gale-ment dgressif pour les trois couches. Le gobetis

est toujours ralis en mortier de ciment (ou dechaux hydraulique naturelle pour les enduits surmaonneries anciennes). Les deux couches suivan-tes sont en mortier de ciment, de chaux ou en mor-tier btard. La nature du liant est choisie selon lanature du support. Lemploi dun mortier colorcontribue lesthtique de la faade.

Les dosages des liants que lon peut prconiserpour des travaux courants sur maonnerie ou surbton sont donns au tableau suivant titre indica-

tif: la norme NF P 15-201 (DTU 26.1) fournit desvaleurs de dosage suivant la nature du support. Onpourra sy rfrer pour plus de prcision.

Il faut veiller la rgularit des constituants et desdosages. Les variations de dosages, notamment eneau, peuvent provoquer des variations des carac-tristiques, notamment de teinte, de mme que les

conditions ambiantes (vent, soleil), qui peuventconduire protger lenduit frais contre la dessica-tion par humidification, bches de protection ouproduits de cure. La compacit de la couche ducorps denduit est obtenue par un serrage ner-gique du mortier la taloche.

Application mcanique

Lenduit peut aussi tre ralis en deux coucheslorsque le mortier est projet mcaniquement

(machine projeter, pot de projection). La pre-mire couche assure ladhrence de lenduit ausupport et lventuel rattrapage des irrgularits,elle a une paisseur de 10 15 mm. La secondecouche donne sa forme dfinitive lenduit etcomplte la fonction impermabilisation. Sonpaisseur est de 8 12 mm. Le mortier est serrnergiquement la taloche.

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Composition des mortiers denduits pour maonneries rcentes de blocs bton ou briques

Dosage en liant/m3

de sable sec Sable

Couches Enduits mortier Enduits mortier Enduits mortier

lments finsciment ou chaux

btard (2e et 3e btard avec chaux Granulomtrie< 0,08 mm

couches seulement) arienne teinte

1re couche gobetis500 600 kg de ciment 500 600 kg de ciment 500 600 kg de ciment

0/4 NantCEM I ou CEM II CEM I ou CEM II CEM I ou CEM II

100 350 kg de ciment (1)200 350 kg de ciment (1)

2e couche 350 450 kg de ciment (1)+ 100 350 kg

et/ou chaux hydraulique0/4 > 5 %

corps denduit (2) ou chaux hydrauliquede chaux hydraulique

naturelle + 100 150 kg

de chaux arienne teinte

50 200 kg de ciment (1)150 250 kg

3e couche 250 350 kg de ciment (1)+ 100 300 kg

de chaux hydraulique ou0/4 Riche en lments fins

de finition (3) ou chaux hydrauliquede chaux hydraulique

de ciment + 50 150 kg

de chaux arienne teinte

1. Ciment CEM I ou CEM II, classe 32,5 ou 42,5, liant maonner ou prompt naturel.

2. Le dosage global en liant est compris entre 350 et 450 kg/m3 de sable sec.

3. Le dosage global en liant est compris entre 250 et 350 kg/m3 de sable sec.


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Dlais sparant lapplication

des diffrentes couches

Les dlais minima sont de 48 heures entre la pre-mire et la deuxime couche, et de 4 7 jours, sui-

vant la nature du liant, entre le corps denduit et lacouche de finition. Ces dlais sont ncessaires pourque le mortier ait effectu la plus grande partie deson retrait.

Application de lenduit

Un enduit peut tre ralis selon deux mthodes:soit au jet directement, soit entre nus et rep-res . Les travaux courants sont gnralement ex-cuts au jet directement. Les travaux soigns sont

raliss entre nus et repres. Dans ce cas, desrepres sont dabord placs aux extrmits hauteet basse des nus raliser. On excute les nus engarnissant derrire une rgle applique sur lesrepres et maintenue par des chevillettes.

1.3.5 - Les enduits monocouches

Ils se distinguent des enduits traditionnels par leurapplication en une ou deux passes, avec un produitde mme composition, prpar en usine et livr en

sacs prts gcher. Doss avec des mthodesindustrialises, les enduits monocouches prsen-

tent la scurit dune qualit constante et contrledans le cadre de la procdure dAvis technique.

La composition de ces enduits comporte souventdes charges lgres (perlite, vermiculite, ponce) oudes fibres, ainsi que des adjuvants (entraneursdair, hydrofuges) et des rtenteurs deau.

Ces enduits font lobjet du document labor par leCSTB (Cahier N 1777 de juin 1982). Conditionsgnrales demploi et de mise en uvre des

enduits dimpermabilisation de mur base deliants hydrauliques . Leurs performances sont sp-cifies par la norme NF EN 998-1.

Conditions demploi

Le choix de lenduit doit tre fonction: de la nature du support considr ; de lexposition de la paroi; des moyens et des conditions de mise en uvre ;

du type de finition dsir.

Lutilisation de teintes fonces est dconseilledans tous les cas. En effet, elles augmentent lescontraintes dorigine thermique du fait dune plusforte absorption du rayonnement solaire, et accen-tuent les problmes daspect lis au nuanage ouaux efflorescences. Lapplication sur bton cellu-laire est prvue pour certains enduits, elle est alorsmentionne dans lAvis technique.

Application proprement dite

Lapplication est gnralement effectue en une oudeux passes, de prfrence espaces de quelquesheures, suivant le type de finition dsire. Lorsquela seconde passe ne peut tre effectue dans les24 heures, il y a lieu, pour assurer son accrochage,de rhumidifier lenduit de premire passe. La pre-mire passe de lenduit doit tre serre (dressage la rgle ou la taloche) mais non lisse, et il faut

respecter lpaisseur indique par le fabricant.


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Mortiers isolants

Ces mortiers trs lgers, base de polystyrneexpans ou de lige, ont une densit 2 4 fois plusfaible que les mortiers classiques, ce qui leur per-met dassurer la fonction isolation thermique enplus des fonctions dimpermabilisation et desth-tique.

1.3.6 - Traitements de surfacedcoratifs

Le mouchetis tyrolien: obtenu directement parprojection au balai ou la tyrolienne . Le gratt: lenduit taloch est gratt la lamedentele, en cours de prise, dans les deux ou trois

heures suivant lapplication. Le gratt-grs: lenduit gratt est grs superfi-ciellement aux abrasifs ou rabot superficiellementau chemin de fer. Le grs: lenduit taloch est grs aux abrasifsou rabot au chemin de fer, en cours de durcisse-ment, 2 8 jours aprs lapplication. Le bouchard: lenduit est bouchard 3 semainesaprs, la boucharde main ou pneumatique. Le lav: les grains sont dgags par lavage labrosse souple et au jet deau lger.

Le caractre dcoratif de lenduit est apport nonseulement par la finition de surface, mais aussi parla teinte obtenue en jouant sur le choix des sables

et sur la coloration de la pte de ciment par despigments minraux. On peut obtenir des intensitsde coloration plus ou moins marques selon ledosage et la nature du ciment utilis. Pour les tein-tes claires, on aura souvent intrt utiliser desciments blancs ou des chaux.

1.3.7 - Adhrence de lenduit :les dfauts viter

La bonne adhrence dun enduit sur son supportest fondamentale. Il est facile de la vrifier: unenduit dcoll localement sonne creux . La non-

adhrence entrane la dtrioration de lenduit quise dtachera par plaques. Les principaux dfautsdadhrence sont dus:

un support trop lisse; un bton brut de dcoffrage, avec des traces

dhuile de dmoulage ou de produits de cure; un support sale avec des dpts de matire

organique ou comportant des traces danciensenduits en pltre; ce support ne sera pas neutrepuisque le pltre ragira ensuite sur le ciment dumortier pour donner des produits expansifs

(sulfo-aluminate de chaux); un support trop sec, qui na pas t suffisam-

ment humidifi avant la projection de la premirecouche daccrochage (gobetis);

au mortier mal compos, appliqu trop tardive-ment (parfois remouill, rebattu et dont la priseest commence);

un mortier ayant un retrait excessif (surdosageen liant).

Enfin, si certaines prcautions ne sont pas prises,

de leau pourra sinfiltrer entre le support et len-duit et provoquer son dcollement en hiver lors dugel. Cest le cas dune remonte deau du sol, oudun enduit non protg en partie haute. Ilconvient enfin dviter lapplication denduits partemps froid. Sans prcaution particulire, 5 C estune limite en dessous de laquelle il ne faut pas des-cendre. Un enduit bien fait tient trs longtemps. Saconfection demande du soin, une main-duvrequalifie, un matriel parfaitement adapt et desmortiers performants.

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1.4.1 - Le rle de la chape

Le rle de la chape est dassurer la mise niveaude la dalle et la rgularit de sa surface. Elle doitaussi prsenter une rsistance suffisante pour assu-rer la transmission des charges au support, rsisteraux efforts dusure et dabrasion. Elle peut consti-tuer le support dun revtement de sol ou dunrevtement dtanchit. La chape peut enfin par-ticiper lisolation thermique et/ou acoustique deslocaux.

Lorsquelle nest pas destine recevoir un revte-ment, on peut y incorporer des produits spci-fiques, destins amliorer ses caractristiquesmcaniques ou son esthtique.

Lexcution des chapes destines aux btimentsdusage courant tels que les logements, lesbureaux ou les btiments scolaires, fait lobjet dela norme NF P 14-201 (DTU 26.2) Travaux debtiment. Chapes et dalles base de liants hydrau-liques et la norme NF EN 13813 qui dfinit lescaractristiques des matriaux pour chapes.

Pour les btiments caractre industriel, agricoleou sportif, les chapes peuvent faire lobjet de pres-criptions particulires.

1.4.2 - Les diffrents typesde chapes

En fonction de leur conception et de leur modedexcution, on distingue:

les chapes adhrentes, qui sont incorpores ourapportes; les chapes flottantes.

Les chapes adhrentes

Les chapes incorpores

Elles sont constitues par un mortier fin appliquavant que le bton du support (dalle, massif) naitfait sa prise. La continuit entre le bton du supportet le mortier de la chape assure lensemble une

trs bonne cohsion et des conditions de matura-tion favorables, le support tant encore humide.

Les chapes rapportes adhrentes

Il sagit du cas le plus frquent o le bton a djfait sa prise. Dans le cas de travaux neufs, la chapeest excute de prfrence le plus tt possible,aprs que le bton ait commenc son durcisse-ment. Pour les ouvrages anciens ou du fait descontraintes de chantier, ce choix nest malheureu-

sement pas toujours possible. Ce type de chape estexcut chaque fois quune dalle bton doit rece-

voir un revtement de sol mince coll (moquette,plastique) ou tre peinte.

Les chapes flottantes

Il sagit douvrages totalement dsolidariss, aussibien du support que des parois verticales, par lin-terposition dune couche de dsolidarisation et/oudune couche isolante rsiliente. Le but de la cou-

che de dsolidarisation est la rduction de la trans-mission des dformations (par exemple les

variations dimensionnelles dune tanchit parrapport son support).


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1.4 Les chapes

Principe de la constitution dune chape flottantesur couche disolation.


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La couche isolante permet dapporter une isolationthermique et/ou acoustique rglementation RT2005. Cette solution est trs efficace vis--vis de latransmission des bruits dimpact, ce qui conduit la prconiser dans les pices carreles (salles deau,cuisines). Lamlioration de lisolement aux bruitsdimpact obtenue laide dune chape flottantepeut tre de lordre de 20 25 dB (A).

1.4.3 - La ralisation des chapes

Les chapes adhrentes

Les chapes incorpores

Le support bton tant encore frais, il ne ncessitepas de prparation particulire, si ce nest de sas-surer quil prsente une surface rugueuse; dans le

cas contraire, il suffit dun griffage pour obtenir cersultat.

Le mortier utilis pour raliser la chape doit rpon-dre aux spcifications de caractristiques dfiniespar la norme NF EN 13813 et faire lobjet dunmarquage CE obligatoire. Le mortier comporte unsable de granulomtrie nexcdant pas 0/4 mm, etun dosage en ciment Portland de classe de rsis-tance 32,5 au moins gal celui du bton support,avec un minimum de 350 kg/m3 de mortier.

Ces chapes sont gnralement ralises en mortierde consistance ferme et ont une paisseur moyennede 15 25 mm. On peut galement utiliser un

matriau pour chape fabriqu industriellement;dans ce cas, le producteur doit respecter les spci-fications dfinies dans la norme NF EN 13813.

Les caractristiques vises par la norme, en ce quiconcerne les produits base de ciment, sont auminimum les rsistances la compression, laflexion et lusure. Dautres caractristiques, nonobligatoires, peuvent tre indiques par le produc-teur: duret de surface, temps de prise, retrait,module dlasticit

Les rsistances la compression sont dsignespar un C suivi de la classe de rsistance allant de5 80 N/mm2. Pour la rsistance, la flexion,les classes vont de F1 F50. Le marquage CE,attestant la conformit du produit la normeNF EN 13813, reprend ces deux caractristiquesdans sa dsignation.

Exemple: EN 13813 CT - C 20 - F 4Pour un produit base de ciment (CT) prsentantsur le matriau durci une rsistance la compres-

sion de 20 N/mm2 et une rsistance la flexion de4 N/mm2.

La mise en uvre du mortier comporte un rglage,un talochage et ventuellement un lissage.

Les chapes rapportes adhrentes

Le bton ayant dj fait sa prise, la prparation dusupport doit tre dans ce cas trs soigne, afin quela liaison avec la chape soit efficace. La surface du

support doit tre rendue rugueuse par des moyensmanuels ou mcaniques, puis soigneusement net-toye, humidifie et traite avec des produits dac-crochage destins amliorer ladhrence de la

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Application denduit autolissant.

Ralisation dune couche isolante

en argile expanse pour la sous-

couche dune chape flottante.


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chape. Ces produits daccrochage sont des mul-sions base dactates de polyvinyle, de rsines

acryliques ou de styrnes. On applique en gnralune premire couche dadhrence ( primaire )directement sur le support, puis le mortier danslequel sont incorpors des produits daccrochage.Lincorporation de ces produits et ventuellementdadjuvants au mortier est indispensable pour despaisseurs de chape infrieures 3 cm; au-del,cest une prcaution utile.

Le dosage en ciment des mortiers est au minimumde 350 kg/m3. De la mme faon que pour les cha-

pes incorpores, on peut utiliser des mortiersindustriels rpondant aux exigences prcdem-ment dcrites, conformes la norme NF EN13813.

Le mortier est tal sur la surface, puis rgl, talo-ch et ventuellement liss.

Les chapes flottantes

Ces chapes sont dites flottantes parce quelles sup-posent linterposition, entre la dalle support et lachape proprement dite, dune couche de dsolida-risation (constitue dun film polythylne, dun litde sable ou dun feutre bitum), ou dune sous-couche isolante (panneaux de fibres, plastiquealvolaire, bton de granulats lgers tels quargileexpanse, vermiculite ou lige), lorsque sontrecherches des performances thermiques ouacoustiques. La mise en uvre de la sous-coucheisolante fait lobjet de la norme NF P 61-203.

La chape est ralise au mortier dos au minimum 350 kg/m3 de ciment de classe 32,5. Selon lacompressibilit de lisolant, la chape a une pais-seur de 4 5 cm, et peut tre arme ou non.Larmature utilise est alors un treillis petitesmailles de 50 x 50 mm (grillage) avec fils dacier de1 1,5 mm de diamtre, plac mi-paisseur. Onpeut remplacer le treillis par des fibres polypropy-lne bnficiant dun Avis Technique.

Les enduits de lissage pour sols

intrieurs (enduits autolissants)

La surface de la chape peut tre finie grce lap-plication denduits de lissage, base de liantshydrauliques, de charges minrales, de rsines etdadjuvants spcifiques; ils ont pour caractristiquedtre autolissants. Ces enduits trs fluides sappli-quent en paisseur de 3 10 mm, et sont destins recevoir directement les revtements de solshabituels: textiles, plastiques, cramiques.

Les enduits de lissage sont conditionns par le

fabricant, de faon ne ncessiter que ladjonctiondeau de gchage et ventuellement dune rsinefournie avec lenduit.

Les finitions spciales

Lorsquune rsistance lusure est recherche, onpeut incorporer la surface de la chape des granu-lats durs (corindon, carborandum), ou des fibresdacier, qui amliorent la rsistance labrasion et

aux chocs.

Les joints de fractionnement

Lorsque le gros uvre comporte des joints, lachape doit tre fractionne aux mmes emplace-ments; dans tous les cas les joints sont excutspour des surfaces de lordre de 25 m2. La distanceentre les joints est au maximum de 8 m cependant5 m sont prfrables.

Les joints de fractionnement sont excuts soit parsciage du mortier frais ou durci, soit par profilsdisposs avant mise en place du mortier.

La cure du mortier

La cure est lopration destine viter la dessic-cation du mortier par temps chaud ou sur deschantiers exposs dimportants courants dair.

Elle peut tre ralise en protgeant la surface dumortier frais par des bches (films plastiques) oudes sacs humides, par humidification ou par pulv-risation dun produit de cure.


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1.4.4 - Les chapes pour solsindustriels

Les exigences dun sol industriel peuvent tre mul-tiples:

rsistance mcanique aux chocs, aux poinonne-ments, labrasion;

rsistance aux attaques chimiques : acides, selsminraux, corps gras, sucres;

rsistance des tempratures leves.Le sol lui-mme doit tre conu pour rsister dif-frentes contraintes, mais la chape, qui est la partiela plus sollicite, ncessite un traitement particulierpar rapport aux ralisations usuelles.

Les mortiers utiliss sont des mlanges prdosscomprenant gnralement un composant basede ciment et de charges spciales minrales oumtalliques et un composant qui est une rsine. Lemlange se fait au moment de la mise en uvre,et permet de raliser un mortier de type autolissantappliqu en paisseur approprie.

Lincorporation au mortier ou le saupoudrage sur lemortier dj mis en uvre et encore frais, de gra-nulats trs durs, minraux type corindon ou parti-cules mtalliques, permet dobtenir des chapestrs rsistantes.

Pour la ralisation des chapes industrielles, comptetenu de leur rsistance de nombreux agents chi-miques et de leur rsistance mcanique aux jeunesges, permettant une mise en service rapide, onemploie des ciments de classe de rsistance leveainsi que le ciment prompt naturel et les alumina-tes de calcium.

La rsistance daluminates de calcium, associ

des granulats rfractaires, des tempraturesdpassant 1000 C, le fait galement utiliser pourles sols soumis des tempratures leves industries mtallurgiques, verreries.

En milieu rural ou dans les industries agro-alimen-taires, la ralisation de chapes rsistant aux agres-sions chimiques ncessite lemploi de liantsadapts: ciment prompt naturel, aluminates decalcium, CEM V, CEM III/C.

Ces diffrentes ralisations se faisant en paisseurrelativement mince, ncessitent un traitement decure, de faon assurer une maturation correcte dumortier sans risque de dessiccation.

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Une chape ralise en mortier base de ciment courant caractristiques complmentaires normalises PM ES

retenu pour sa rsistance aux acides dans une laiterie.


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1.5.1 - Les domaines demploi

Lvolution des techniques de construction, lepositionnement prcis de pices prfabriques, lescellement dlments rapports sur bton, entra-nent une utilisation croissante de produits de scel-lement et de calage.

Parmi les multiples utilisations, on peut citer: calage dquipements industriels, machines lour-des forts couples ou fortes vibrations;

scellement de poteaux, poutres, acrotres; scellement de portes, fentres et lments de

second uvre; scellement de mobilier urbain, dlments de

signalisation; travaux de scellement en milieu marin; assemblage dlments en bton; scellement de regards de visite sur routes fort

trafic avec remise en circulation quasi-immdiate.

1.5.2 - Les exigences

Absence de retrait

La principale caractristique de ces mortiers est deprsenter peu ou pas du tout de retrait, inaccepta-ble pour les travaux de scellement ou de calage.Pour parvenir ce rsultat, un bon mortier de scel-lement ou de calage doit tre sans retrait ou

retrait compens . Un mortier classique peut eneffet prendre un retrait excessif et ne plus jouer sonrle en se dsolidarisant de lentourage (dcolle-ment, apparition de fissures).

Il convient donc de prendre les prcautions habi-tuelles pour viter le retrait du mortier au cours deson durcissement cest--dire ne pas exagrer la

teneur en eau de gchage et assurer la protectiondu mortier frais contre la dessiccation (absorptionpar le support ou vaporation).

Caractre expansif du mortier

Afin dviter les consquences du retrait, les pro-duits spciaux de scellement et de calage sontgnralement raliss partir de matriaux expan-sifs: poudres mtalliques (oxydes de fer, alumi-nium), oxydants (expansion aprs la prise due larouille forme).

Une autre technique couramment utilise consiste provoquer une expansion cristalline par forma-tion de sulfo-aluminate de chaux (ettringite).Lexpansion libre peut varier de 0,5 2 % en

volume.

Rsistance au jeune ge

Elle est indispensable pour rpondre aux dlaiscourts imposs par ce type de travaux. Elle est

obtenue par une composition approprie; le liantest gnralement un ciment de classe R (durcisse-ment rapide) ou un ciment spcial durcissementrapide: ciment prompt ou ciment alumineux.


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1.5 Les scellements et les calages

Le retrait dun mortier maltudi a pour consquencela dsolidarisationscellement/support.

Lexpansion du mortier dansun scellement cre unphnomne dautoblocage.


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La longueur utile L du trou estinversement proportionnelle son diamtre.

Le diamtre du trou dterminela longueur utile L suivantlaquelle sont transmis lesefforts darrachement ausupport.

On se tiendra aussi prs que

possible de cette limite : on najamais intrt agrandir lediamtre dun trou de scellement.En effet, la longueur utile L du support qui reprend les effortsdarrachement transmis par le mortier de scellement, selon un anglede 45, est inversement proportionnelle au diamtre du trou.

Le support devra comporter les armatures ncessaires la reprise localedes efforts, et leur transmission aux partiesrsistantes de la pice.

Autres caractristiques

Une faible porosit assurant la protection despices mtalliques contre la corrosion;

une bonne fluidit pour les mortiers de calage quidoivent remplir des volumes large section etfaible paisseur.

1.5.3 - La composition

Quils soient prdoss ou fabriqus sur chantier, lesmortiers de scellement font appel des consti-tuants bien dfinis, qui doivent tre dune trsbonne qualit:

ciments forte rsistance de classe 52,5 ou 42,5,en gnral durcissement rapide (classe R),ciment prompt, aluminates de calcium;

sable trs propre (roul de prfrence) dun dia-mtre maximum de 2 ou 3 mm;

expansifs; adjuvants divers (plastifiants, rtenteurs deau,

acclrateurs, rsines); il existe des mortierscomportant des fibres dacier (de prfrenceinoxydables) ou de polypropylne.

Les dosages en liant sont gnralement levs(600 700 kg de ciment pour 1 m3 de sable). Ledosage en eau doit tre ajust selon la consistancerecherche: E/C compris entre 0,40 et 0,50.

1.5.4 - Les scellements

Scellement de tiges

Le scellement de tiges ou de barres dacier dans lebton est un des cas les plus frquents. La profon-deur et le diamtre du trou doivent tenir comptede la longueur du scellement et du diamtre de labarre, ainsi que de la granulomtrie du mortier descellement.

Dune manire gnrale, on adoptera pour diam-

tre du trou celui de la barre () major de dix foisla dimension du plus gros grain du mortier (D) :d = + 10 D

titre dexemple, on peut fournir des valeurs dar-rachement mesures avec des barres scelles dansdu bton avec un mortier retrait compens.

Scellement de regards

Dans la voirie, le scellement de regards, grilles,etc., est de pratique courante. Cette utilisationdemande, en plus des performances mcaniqueset de compensation du retrait ncessaires toutscellement de qualit, une monte rapide desrsistances, afin de rtablir la circulation dans lesdlais les plus brefs.

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Valeurs darrachement mesures avec des barres scellesdans du bton avec un mortier retrait compens

Diamtre des tiges (en mm) 12 16 20 25

Longueur de scellement (en mm) 200 300 400 600

Effort darrachement (kgf)* 4500 9000 15000 28000


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Assemblage dlments prfabriqus

Assembler de tels lments cest assurer entre euxune liaison. Cest une opration qui ressemble fort un scellement: on cherche en effet un bon rem-plissage des volumes avec nanmoins un blocageefficace et une bonne adhrence. Les rgles l-mentaires dcrites propos des scellements sap-pliquent de la mme manire. On utilise un mortier consistance plastique.

1.5.5 - Le calage

Caler une pice ou une machine, cest faire en sortequelle repose, selon un positionnement prcis, defaon solide et fixe sur un support.

Une mthode consiste utiliser des cales trsdiverses (empilement de cales, cales usines,coniques, cales vrins, vis de rglage). Elleest longue, coteuse, dlicate (mise niveau diffi-

cile). Les charges sexercent sur des sections faiblesde mortier traditionnel.

La mthode utilisant des mortiers spciaux permet

un positionnement plus rapide et un rglage plusconomique (vis de rglage et vrins rcupra-bles). Les charges sont rparties sur une large sec-tion de contacts par lintermdiaire dune paisseurde mortier ou de coulis rduite. Ladhrence estexcellente grce la liaison intime avec la fonda-tion. Suivant les problmes rsoudre, propres chaque cas, et suivant la dimension des espaces remplir, on utilise des coulis ou des mortiers plusou moins fluides, sans ressuage.

Le mortier de calage doit conserver sa fluidit pen-dant tout le temps de la mise en place (qui peutdpasser largement une heure dans le cas des trsgrandes machines). Malgr cette fluidit, il doit


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Injection dunmortier descellement.

Exemples de dispositifs destins amliorer le scellement dune barre.

Calage rparti avec un matriau base de liant hydraulique.


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rester homogne et sans retrait ultrieur qui auraitpour effet dinterrompre la liaison support-objet,dentraner une concentration des charges sur lescales mcaniques et une corrosion en sous-face.

Les applications sont nombreuses: calages de plaques dappui de toutes sortes, de

supports mtalliques; calages de rails de ponts roulants; calages de socles de machines, tournantes ou

non, susceptibles de gnrer des vibrations (tur-bines, presses, machines-outils, laminoirs, alter-nateurs);

calages de haute prcision; ainsi que des blocages plus ou moins importants,

et parfois des rparations, des reprises en sous-uvre, des assemblages dlments (en gnienuclaire), etc.

Les mortiers (ou coulis) de calage sont mis en placesoit par injection, soit par gravit.

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Un calage est presque toujours associ des scellements.

Calage de machines.

Tiges scelles.


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1.6.1 - Quand rpare-t-on?

Il arrive que, du fait de causes accidentelles, duneutilisation anormale, de dfauts de mise en uvre,des dsordres apparaissent dans les ouvrages enbton. Certains sont acceptables et ne ncessitentpas une intervention immdiate, dautres peuventtre prjudiciables la durabilit de louvrage etncessitent des rparations.

Nous ne traitons pas ici des dsordres mettant encause la stabilit de louvrage, qui font lobjet detravaux de renforcement avec remplacement ouadjonction darmatures.

Les rparations envisages dans cette Fiche tech-nique concernent le reprofilage du bton au voisi-

nage de sa surface pour reconstituer lenrobagedes armatures, rtablir ltanchit ou remdier des dfauts daspect, ainsi que le traitement desfissures stabilises.

1.6.2 - Les causes des dgradations

Les dgradations du bton trouvent leur originedans des phnomnes usuels et bien connus, telsque la carbonatation ou les influences de la pluie,de la chaleur ou du gel. Elles peuvent tre aussioccasionnes par des causes ponctuelles ou acci-dentelles, telles que les surcharges ou les incen-dies. Ces diffrentes causes peuvent tre classessuivant leur origine.

Phnomnes purement chimiques

La carbonatation du bton est due laction dugaz carbonique de lair sur la chaux, produite parlhydratation du ciment. La carbonatation, nongnante pour le bton lui-mme, a pour effet dediminuer la basicit du milieu qui constitue la pro-tection de lacier des armatures, assure par unphnomne de passivation.

La disparition de cette passivation expose donc lesarmatures la corrosion, qui va non seulementaffecter la capacit portante du bton arm, maisaussi faire clater le bton du fait de lexpansion dela rouille. La carbonatation progresse lentement dela surface vers le cur du bton, dautant moins

vite que le bton est moins poreux et mieux dosen ciment (au minimum 350 kg/m3).

Les agressions dorigine chimique peuvent treprovoques aussi par leau, quelle soit pure ou aucontraire charge en sels plus ou moins actifs (chlo-rures, sulfures, sulfates).


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1.6 Les mortiers et coulis de rparation

Rparation par projection: le mortier adhre fortement.


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Leau de pluie, leau de mer et plus gnralementles eaux charges en sels, leau de la nappe phra-tique, les eaux de lavage constituent autant de casdespces, dont laction peut se traduire par un les-sivage du bton qui dissout la chaux et augmentesa porosit, ou par des ractions conduisant laproduction de sels expansifs lorigine de fissuresou dclatement du bton.

Phnomnes physiques

Il peut sagir des actions mcaniques telles quechocs, vibrations, abrasion, ou des actions lies aux

variations de temprature: dilatation due la cha-leur, effets du gel, chocs thermiques.

Phnomnes physico-chimiques

Ils sont inhrents au bton lui-mme, comme ceuxlis aux phnomnes complexes du retrait, ouaux ractions se dveloppant linterface desconstituants. Ils peuvent tre provoqus par desagressions extrieures; laction des sels de dver-glaage en est lexemple le plus significatif.

1.6.3 - La reconstitution du btonde surface

Les domaines dapplication

Il sagit de reconstituer le bton dgrad, pour dessurfaces localises, sur une paisseur allant dequelques millimtres 4-5 cm maximum. Cest le

cas courant des ragrages de parement, des rpa-rations dpaufrures ou de reconstitutions du btondenrobage darmatures ou dappuis de balcons.

Le but de ces rparations est aussi bien esthtiqueque technique. Elles permettent de redonner louvrage la protection requise et, en bton arm,de prserver les armatures.

Les mortiers utiliss

Fabriqus sur chantier, prts lemploi ou prdo-ss, les mortiers doivent satisfaire des exigencesdiverses, qui varient en fonction de la nature de la

rparation et des conditions dapplication ou den-vironnement: temprature, dlais, accessibilit. Ilssont soit base de liants hydrauliques, soit basede liants de synthse. Ils doivent dans tous les casprsenter des caractristiques compatibles aveccelles du support, notamment du point de vue desa dformabilit, de sa dilatation et, bien entendu,chimiquement. Ces conditions sont remplies avecles mortiers base de liants hydrauliques. Ils doi-

vent galement permettre dassurer une bonneadhrence au support et apporter par leur faibleporosit une protection efficace aux armatures.

Les mortiers base de liants hydrauliques

Les liants utiliss dpendent des caractristiquesattendues du mortier. Le dosage est au minimum

de 450 kg de ciment par m

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de mlange. Pouramliorer les caractristiques dadhrence, dersistance mcanique ou de rhologie, on utilisesouvent des adjuvants, des rsines base de styr-nes, desters de polyvinyles ou dpoxydes, ainsique des fibres de verre, de polypropylne ou da-cier. Le sable utilis pour ces mortiers est un sablefin de granulomtrie voisine de 0/3 mm.

Mortiers base de liants de synthse

Ce sont des mortiers qui contiennent environ 50 %de granulats (sables et fillers) et 10 % de rsinepoxyde, polyurthane ou polyester. Des charges,des adjuvants ou des fibres peuvent entrer dansleur composition. Ces mortiers sont de prfrenceprdoss et rservs des rparations de faiblesdimensions.

Lexcution des rparations

Prparation des supports

Cest une phase capitale qui conditionne la qualitde la rparation. Le bton est dbarrass des par-ties non adhrentes ou dgrades par piquage,brossage et dpoussirage. Les armatures appa-rentes sont dgages par enlvement du btonnon adhrent, puis ventuellement dcapes parsablage ou grenaillage.

Lorsque lpaisseur du bton denrobage est faible

ou en atmosphre agressive, on procde un trai-tement de passivation des aciers avec des mat-riaux tels que les oxydes de zinc ou lespoxydes-zinc.

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La procdure sera la suivante: dgager compltement les armatures corrodes

traiter jusquaux aciers sains; liminer les parties corrodes sur toute la surface

de larmature par brossage mtallique, repi-quage, sablage ou grenaillage;

liminer toutes poussires rsiduelles soit sec,

par brossage, soit par lavage leau en fonctiondes produits de rparation utilisables sur supportsec ou humide;

en fonction du diamtre rsiduel de lacier cor-rod, prvoir ou non son remplacement;

enduire la surface de lacier dun produit de pro-tection anti-corrosion (passivant acier) compati-ble avec le produit de rparation;

reconstituer lenrobage des armatures avec unproduit de rparation certifi ou spcifique selonla nature du bton, sa localisation, son traitement;

aprs rparation, lensemble de la surface pourratre trait laide dun inhibiteur de corrosion qui

va renforcer la protection des armatures paraction chimique (inhibiteur de type monofluoro-phosphate ou amino-alcool). Dans le cas prsentcette phase est indispensable compte tenu dufaible enrobage des armatures.

Mise en uvre du mortier

Aprs mouillage de la surface ou application dune

couche daccrochage, le mortier est mis en uvre,soit manuellement avec ou sans coffrage selon lesdimensions de la rparation et la thixotropie dumortier, soit par projection.

Lavantage de la projection, surtout par voie sche(eau introduite au niveau de la lance de projection),est li la vitesse laquelle le matriau est projetsur le support (jusqu 100 m/s).

Dans ce cas, le mortier a une forte adhrence ausupport, une faible porosit, des caractristiquesmcaniques leves. Lorsquune forte imperma-bilisation est recherche, une couche de protectioncomplmentaire est gnralement applique sur lemortier de rparation. Les matriaux utiliss pourcette protection sont en gnral base de liantshydrauliques et de rsines.

1.6.4 - Le traitement des fissures

Les domaines dapplication

La fissuration du bton, consquence de phno-mnes physico-chimiques ou mcaniques varis,ne prsente pas toujours un caractre justifiant sarparation, en particulier lorsquil sagit de fines fis-sures de lordre du 1/10 mm qui naffectent pas saprennit. En revanche, partir de 2 3 diximesde millimtre, on peut tre conduit envisager un

traitement par injection, qui fait appel des mat-riaux diffrents selon louverture de la fissure etson degr de stabilisation.


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Une rparation ncessite diffrentes oprations: la passivationdes armatures, la mise en place dun mortier.


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Nature des produits de traitement selon le typede fissures traiter

Les recommandations labores par le STRRES(Syndicat national des entrepreneurs spcialistesen travaux de rparation et de renforcement destructures) font la distinction suivante entre les fis-sures:

suprieures 10 mm; comprises entre 1 et 10 mm; comprises entre 0,5 et 3 mm; infrieures 0,5 mm.

Matriaux utiliss pour le traitement

des fissures

Le tableau ci-contre, tir notamment des recom-mandations du STRRES*, rsume la nature des pro-duits de traitement selon le type de fissures traiter.

Mise en uvre des mortiers et coulis

Le matriel utilis pour injecter les rsines (potsdinjection, pompes et injecteurs) nest pas dve-lopp ici. Avant application du mortier ou du cou-lis, le support doit tre soigneusement prpar parbrossage, dcapage des lvres des fissures les pluslarges et dpoussirage. Si ncessaire, les fissuressont nettoyes lair comprim ou sous jet deau.

Linjection du produit de rparation est faite, selonles cas, par gravit ou laide dinjecteurs disposstous les 30 40 cm le long de la fissure, alimentspar une pompe travaillant une pression compriseentre 0 et 3 MPa.

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OuvertureType de mlange

Nature physiquedes fissures et chimique

Mortier: (sable + cimentConsistance fluide

Suprieure + adjuvants ventuels)proche de celle

10 mm Conditionnement possibledun coulis

en mlange prt lemploi

Coulis de ciment purSuspension de ciment

dans leau

Coulis de ciment Suspension de ciment

+ bentonite et de bentonite dans leau

Coulis de ciment Suspension de ciment

retrait compens avec entraneur dair

Suspension styrne

Comprise Coulis de ciment de ciment butadineentre + rsines thermostatiques et mulsion ester1 mm de polyvinyle

et 10 mm Coulis spciaux Suspension de ciment etavec minralisateur de minralisateur dans leau

Hydrocarbone Suspension

avec ou sans ciment ou mulsion

Rsine poxyde chargePolymre thermodurcissable:

rsine + durcisseur + charge

Polyurthane gonflant Polymre thermodurcissable:

Acrylique rsine + durcisseur

poxydesPolymre thermodurcissable:

rsine + durcisseur

Polyurthanes lastiquesPolymre thermodurcissable:

Comprise rsine + durcisseur

entre Polymre thermodurcissable:

0,5 mm Acryliques solution aqueuse. Rsine +et 3 mm durcisseur + acclrateur

Coulis de cimentSuspension de ciment

avec minralisateuret de minralisateur (silicate)

dans leau

poxydesPolymre thermodurcissable:

rsine + durcisseur

Polymre thermodurcissable:

Acryliques solution aqueuse. Rsine +

Infrieure durcisseur + acclrateur0,5 mm Minralisateur pur Solution aqueuse (s il icate)

Polyester Polymre thermodurcissable :

Aminoplaste solution deux ou troisPhnoplaste composants

* Syndicat dentrepreneurs spcialiss dans les travauxde rparation : STRRES, 3, rue de Berri, 75008 Paris.

Nota1. Il faut remarquer que ces traitements

sappliquent essentiellement des fissures

passives (fissures stabilises).

2. Les mortiers prconiss pour les fissures

suprieures 10 mm sont doss au

moins 400 kg de ciment/m3 et font fr-

quemment appel des adjuvants: plasti-

fiants ou hydrofuges.


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Chapitre2 Les btons courants

2.1 Le bton : connaissance du matriau

2.2 Domaines demploi et fonctions du bton

2.3 Formulation des btons courants

2.4 Le bton prt lemploi BPE

2.5 Les btons : fabrication et transport

2.6 Mise en uvre du bton sur chantier

2.7 Le btonnage par temps chaudou par temps froid

2.8 Les coffrages de chantier

2.9 La vibration du bton sur chantier


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2.1.1 - Historique

Lingnieur Blidor, auteur de Larchitecture hydrau-lique (1737) tudia la composition du bton etintroduisit le mot bton dans son sens actuel.

Linvention du ciment par Louis Vicat en 1817,celle du ciment Portland par Aspdin en 1824 etlinstallation des premiers fours par Pavin deLafarge au Teil en 1830 prparent lavnement dubton. Les premires cimenteries se dveloppenten France entre 1850 et 1860, dans le Boulonnaisavec la Socit des Ciments Franais.

Cest en fait le mariage ciment-mtal, appel cimentarm, puis bton arm, qui va donner au btonson plein essor. Le premier exemple est la barque

de Lambot (1848), le plus significatif, limmeubleHennebique Paris (1898).

Au xxe sicle, le bton se dveloppera considra-blement et, paralllement, lvolution de ses tech-niques: usage croissant des adjuvants, bton prt lemploi, matriel de mise en uvre, mise aupoint du bton prcontraint par Freyssinet. Plusrcemment, les progrs raliss dans les btons dehautes performances lui donnent ses lettres denoblesse dans le btiment, avec une ralisationcomme lArche de la Dfense, ou en gnie civil:pont de lle de R, pont sur llorn, pont deNormandie, Viaduc de Millau.

2.1.2 - Le bton, pour quoi faire?

Performances et souplesse demploi permettent aubton dtre prsent dans tous les domaines dubtiment et du gnie civil.

Chapitre Les btons courants2

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2.1 Le bton: connaissance du matriau

65 ans sparent le nouveau pont sur llorn du pont Albert Louppe conu et ralis par Freyssinet en 1928.


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Le bton fait partie de notre cadre de vie. Il amrit sa place par ses caractristiques de rsis-tance, ses proprits en matire thermique, sarsistance au feu, son isolation phonique, sa dura-bilit, ainsi que par la diversit quil permet dansles formes, les teintes et les textures. Le bton a saplace dans les btiments dhabitation (logements,coles, hpitaux, etc.) aussi bien que dans lesconstructions lies lactivit professionnelle (usi-nes, ateliers, commerces, bureaux) ou dans desralisations diverses (socio-culturelles, sportives oude loisir, etc.).

Le bton structure et participe de manire visi-ble larchitecture. Le bton nest plus une pierreartificielle , mais un matriau adapt aux formeslances, propres aux ouvrages dart, au mmetitre quaux exigences des ralisations actuellesdes architectes.

Le bton permet de franchir. Grce la pr-contrainte, le bton a pu amliorer ses performan-ces et rend possible les trs longues portes. Lesdernires volutions techniques concernent la pr-contrainte extrieure et lallgement des mes destabliers, en particulier par lutilisation de structurestreillis.

Le bton est dans les routes. Supprimant prati-quement toutes les servitudes inhrentes lentre-tien, le bton routier sest fait sa place dans tous lestypes de voiries, de lautoroute au chemin de

vignoble, en passant par les pistes cyclables. Dansles villes, les dalles et les pavs en bton apportentleur esthtique particulire, en harmonie avec lemobilier urbain.

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2.1.3 - Quels btons?

Le bton varie en fonction de la nature des granu-lats, des adjuvants, des colorants, des traitementsde surface, et peut ainsi sadapter aux exigencesde chaque ralisation, par ses performances et parson aspect. Les btons courants sont les plus utiliss, aussibien dans le btiment quen travaux publics. Ilsprsentent une masse volumique de 2500 kg/m3

environ. Ils peuvent tre arms ou non, et lors-

quils sont trs sollicits en flexion, prcontraints. Les btons lourds, dont les masses volumiquespeuvent atteindre 6000 kg/m3 servent, entre aut-res, pour la protection contre les rayons radioactifs. Les btons de granulats lgers, dont la rsistancepeut, nanmoins, tre leve, sont employs dansle btiment. Les btons cellulaires peuvent rpondre aux pro-blmes disolation dans le btiment. Les btons fibrs, plus rcents, correspondent des usages trs varis: dallages, lments dcora-

tifs, mobilier urbain. Les BHP, les BAP, les BFUP (voir G11, chapitre 3les nouvelles performances des btons).

2.1.4 - Quest-ce que le bton?

Le bton est un mlange de plusieurs composants:

ciment, eau, granulats et, le plus souvent, adju-vants qui constituent un ensemble homogne. Lescomposants sont trs diffrents : leurs masses volu-miques vont, dans les btons courants, de 1 (eau) 3 (ciment) t/m3 ; les dimensions de leurs grainsschelonnent de 0,5 m (grains les plus fins duciment) 25 mm (gravillons).

Dans les btons o une trs grande compacitest recherche (tels que les Btons Hautes Per-formances, par exemple), la dimension des l-

ments les plus fins peut descendre en dessous de0,1 m (fillers, fume de silice). De mme les gra-nulats trs lgers ont des masses volumiques inf-rieures 100 kg/m3.

La pte (ciment + eau), lment actif du btonenrobe les granulats. Lobjectif est de remplir les

vides existants entre les grains. La pte joue ltatfrais le rle de lubrifiant et de colle ltat durci.

La confection dun bton appropri sa destinationconsiste, partir dtudes graphiques ou expri-

mentales, dterminer et optimiser la composi-tion granulaire et le dosage des divers constituants.

Le ciment

Le choix du type de ciment et son dosage dpen-dent la fois des performances recherches (rsis-tance mcanique, rsistance aux agents agressifs) etde la nature des autres composants. Sans dtaillerles critres de choix du ciment (voir Fiches tech-

niques, tome 1) on peut rappeler quelques rgles. Pour un bton courant, on utilise des ciments detype CEM I, CEM II, CEM III, CEM III/C, ou CEM V,alors que le ciment maonner et la chaux hydrau-lique sont rservs la prparation de mortierspour maonneries. Pour les btons arms, la classe de rsistance 32,5est au minimum retenue.Pour des travaux en ambiance agressive, on utilisedes ciments pour travaux la mer PM, normeNF P 15-317, ou des ciments pour travaux en eaux

haute teneur en sulfates ES, norme NF P 15-319. Le ciment prompt naturel et le ciment dalumina-tes de calcium fondu sont utiliss pour leur durcis-sement rapide (rparations, scellements), mais aussipour leur rsistance aux ambiances agressives. La classe R est utilise chaque fois que lon cher-che des rsistances leves au jeune ge: prfabri-cation avec cycle de dmoulage court, btonnagepar temps froid. Les ciments blancs se prtent bien la ralisationde btons architectoniques. Ils peuvent tre gale-ment teints laide de pigments minraux.

Chapitre Les btons courants2

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Ordre de grandeur des proportions des constituantsdun bton courant

Constituants Eau Air Ciment Granulats

Volume (en %) 14-22 1-6 7-14 60-78

Poids (en %) 5-9 9-18 65-85


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Dosage en ciment: les critres

Le dosage en ciment dpend de plusieurs critrestels que le type de bton, la destination de lou-

vrage, la rsistance requise, les actions environne-mentales auxquelles le bton est soumis. Le dosagenest pas dtermin par un calcul thorique absolu,

mais il rsulte de lapplication de rgles dont lapertinence a pu tre apprcie lusage et vrifieexprimentalement. La norme NF EN 206-1 fournitles dosages minimaux respecter selon les classesdexposition des btons, en fonction des actionsenvironnementales (humidit, milieu marin, agres-sions chimiques, cycles gel-dgel).

Dosage en ciment et rsistances mcaniques

Le dosage en ciment a une influence directe sur les

rsistances mcaniques du bton. Toutes autresconditions gales par ailleurs, on peut dire quedans une certaine plage (300 400 kg/m3 debton) la rsistance est sensiblement proportion-nelle au dosage en ciment.

Leau

Ncessaire lhydratation du ciment, elle faciliteaussi la mise en uvre du bton (effet lubrifiant)dans la mesure o on nabuse pas de cetteinfluence par un excs deau qui diminue les rsis-tances et la durabilit du bton. Leau doit t