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Construire des Ouvragesd'Art en Bton
Les essais sur bton
M. Dierkens (DLL)
19-20 janvier 2011
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13 et 14 janvier 2010
SOMMAIRE
Prlvementde bton
Consistance
Teneur en air
Confection dprouvettes
Cas particulier des BAPRsistance en compression
Autres essais
Suivi maturomtrique
Les essais de lapproche performantielle
Durabilit au gel
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13 et 14 janvier 2010
prlvement de bton : NF EN 12350-1
Essais sur bton
prise lmentaire :
main cope
chantillon homogniser
homogne ou non ?
charge
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13 et 14 janvier 2010
Prlvement de bton
Essais sur bton
Prlvement au moment de lemploi aprs dversement de0,3 m3
ou
brassage nergique de 2 minutes Vmaxi
(selon NA. 5.4.1 de la NF EN 206-1 pour essai de consistance)
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13 et 14 janvier 2010
Prlvement de bton : NF EN 12350-1
Essais sur bton
Quelle quantit prlever ?
Exemple :
Pour 6 prouvettes 16x32 38,4 l+ 1 cne dAbrams 6 l
+ 1 teneur en air 8 l
Total utilis :52,4 l
Minimum prlever : 52,4 * 1,5 = 78,6 l~ 80 l
1,5 fois le volume ncessaire aux essais
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Consistance
Essais sur bton
XC1/XC2 (F)BPS NF EN 2061 C25/30 Dmax 22,4 Cl 0,40S3
Classes de consistance : NF EN 206-1
de 560 620F5
630F6
de 490 550F4
de 420 480F3
de 350 410F2
340F1
talement en mmclasse
Tableau 6
220S5
de 160 210S4
de 100 150S3
de 50 90S2
de 10 40S1
affaissement en mmclasse
Tableau 3
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Consistance
Essais sur bton
affaissement au cne dAbrams
NF EN 12350-2
10 aff. 210 mm
talement la table chocs (cne DIN)
NF EN 12350-5
aff. > 210 mm
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Consistanceaffaissement au cne dAbrams - NF EN 12350-2
Essais sur bton
piquage : 25 coups par couche en 3 couches
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Consistanceaffaissement au cne dAbrams - NF EN 12350-2
Essais sur bton
cmmm
h 10mm
remonte du moule : dure 5 10 secondes
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Consistancetalement la table chocs - NF EN 12350-5
Essais sur bton
10 piquageslgers pourchacune des
2 couches
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Consistancetalement la table chocs - NF EN 12350-5
Essais sur bton
TEST avec sopalin correct
mauvais
risquedapparition defaux ressuage
table humide mais non mouille
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Consistancetalement la table chocs - NF EN 12350-5
Essais sur bton
mesure moyenne : f arrondie 10 mm prs
d1 + d2f =2
aprs 15 chocs sans arrt,on mesure d1 et d2, et :
d1111
d2222
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(NF EN 206-1 extrait tableau NA.F.1)Teneur en air
Essais sur bton
d1111
d2222
0,55
C2/30
0,30
0,55
C30/37
315
C30/37
aucune valeur individuelle ne doit dpasser lavaleur spcifie + 4 %
4 %pas de valeurspcifie
teneur
minimale en air (%)
XF2 XF4X0
XC1 XC4
XS1 XS3
XD1 XD3
XF1
XA1 XA3
classes
dexposition
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Essais sur bton
d1111
d2222
Teneur en air : NF EN 12350-7mthode de lacolonne deau
mthode dumanomtre
valeur arrondie 0,1 point prs
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Essais sur bton
d1111
d2222
Teneur en air : NF EN 12350-7Mthode du manomtre
On galise un volume dair connu une pression connue dans uneenceinte hermtique avec le volume dair inconnu de lchantillon de
bton. Le cadran du manomtre est talonn en % dair correspondant la pression rsultante.
pomper (= mise en pression de lachambre) et ajuster laiguille au traitrouge puis relcher
mise en oeuvre dubton en 3 couchesavec serrage refus
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Essais sur bton
d1111
d2222
Teneur en air : NF EN 12350-7Mthode de la colonne deauOn introduit de leau sur une hauteur prdfinie au-dessus dunchantillon de bton serr de volume connu se trouvant dans une
enceinte hermtique et on applique sur leau une pression dairprdtermine. On mesure alors la diminution du volume daircontenu dans le bton en observant la baisse du niveau deau.
mise en oeuvre dubton en 3 couchesavec serrage refus
A1 =h1- h2
h1
h2
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Essais sur bton
d1111
d2222
Confection dprouvettes : NF EN 12390-2
Le FD P 18 457 autorise pour les btons courants passerpour le remplissage respectivement en 3 et 2 couches
remplissage
main
cope
moyens
3 couches
< 10 cm
serragerefus
11x22 cm
4 couches
< 10 cm
serrage refus
courant etBHP
16x32 cmbton
E i bt
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Essais sur bton
d1111
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Confection dprouvettes :
notion de serrage refus (FD P 18 457)
affaissement au
cne dAbrams
aiguille vibrante ou table vibrante
(10 s par couche)10 aff. 90 mm
E/C < 0,50
aiguille vibrante outable vibrante
(5 s par couche)
E/C > 0,50
tige de piquage
(25 coups par couche)
aff. 100 mm
barre de damage (25 coups par couche)
ou
table vibrante (20 s)
aff. < 10 mm
surface du bton lisse et luisante, exempte
dapparition de grosses bulles
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10 mm aff. 90 mm
infrieur 12 s parcouche
aff. 100 mm
infrieur 6 s parcouche
btons avec airentran
FD P 18 457 5.7.4
serrage naturelsous leffet de la pesanteur
BAP
Btons spciaux
notion de serrage refus (FD P 18 457)
i b
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Essais sur bton
d1111
d2222
Conservation des prouvettes : NF EN 12390-2
viter dessiccation et carts de tempraturetransport
chambre
T = 202 C
et HR 95 %
eau
T = 202 Caprs
dmoulage
dans le moule
sans choc, sans vibration
ni dessiccation
T = 205 C
(ou 25 5 C pour pays chauds)
avant 16 h
3 jours
En pratique, on visera surchantier 15C
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Essais sur bton
d1111
d2222
Cas particulier des BAP
Btons trs fluides, homognes et stables mis en uvresans vibration par le seul effet gravitaire
Essais spcifiques : talement au cne dAbrams
caractrisation de mobilit du bton en milieu non confin bote en L caractrisation de la mobilit du bton en milieu confin
stabilit au tamis
caractrisation du risque de sgrgation et au ressuage
Recommandations AFGC BAP de janvier 2008Norme NF EN 206-9
E i bt
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Essais sur bton
d1111
d2222
Cas particulier des BAP
essai dtalement au cne dAbrams : NF EN 12 350-8
d1 + d2D =
2
Essais sur bton
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Essais sur bton
d1111
d2222
Cas particulier des BAP
essai la bote en L : NF EN 12 350-10
H2
H1
3 aciers lisses 12 mmespace libre : 41 mm
Essais sur bton
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Essais sur bton
d1111
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Cas particulier des BAP
essai de stabilit au tamisNF EN 12 350-11
Plaitance x 100
Pchantillon
4,8 kg 0,2
120 s 5
Essais sur bton
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Essais sur bton
d1111
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Rsistance en compression : NF EN 12390-3Surfaage des prouvettes Surfaage au soufre
- scurit : hotte, extincteur- mlange soufre (50%) sable siliceux (50%)
- attendre 30 min avant essai de compression
Rectification
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Essais sur bton
d1111
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Rsistance en compression : NF EN 12 390 - 3R = F / S
25 MPa 30 MPa
C25/30
cylindre D = 150 mm cube 150 mm
Essais sur bton
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Essais sur bton
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Rsistance en compression
11
22
Dmax 22,4 mmavec coefficient correcteur
1010
10
Cubes de 100 mm :
fc,cub = 0,97 * R si R 50 MPa
fc,cub = R-1,5 si R < 50 MPa
Cylindres 11*22 :
fc,cyl = 0,98 * R si R 50 MPa
fc,cyl = R-1 si R < 50 MPa
prouvettes avec correction (NF EN 206-1)
Essais sur bton
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FACTEUR D'ESPACEMENT DES BULLESFACTEUR D'ESPACEMENT DES BULLES
= 1/2 DISTANCE ENTRE BULLES= 1/2 DISTANCE ENTRE BULLES
L ( L barre)
pour la mme quantit d'airplus de petites bulles
que de grosses
Durabilit au gel : facteur despacement (ASTM C 457)
Essais sur bton
Essais sur bton
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chantillons = 2 plaques de bton polies de 10x10x2 cm
ge du bton 4 5 jours
examen des plaques sous loupe binoculaire
2 * 1 500 points
Essais sur bton
Essais sur bton
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13 et 14 janvier 2010
Durabilit au gel : gel interne (NF P 18 424 et NF P 18 425)
chantillons = prismes 10x10x40 cm
plots de mesure disposs aux extrmits du moule avant coulage
confection et conservation 24 h selon norme NF EN 12 390-2
et FD P 18-457eau 20C 2 jusqu 28 j
Essais sur bton
Essais sur bton
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cycles = 300 cycles
amplitude (-18 +9)C
4 cycles sur 24 h
critres dvaluation :dformation longitudinale l/l frquence de rsonance f1/f0
dure de lessai : 3,5 mois
Essais sur bton
Essais sur bton
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13 et 14 janvier 2010
Application :
gel svre avec forte saturation en eau du bton
NF P 18-424 : Gel dans leau Dgel dans leau
NF P 18-425 : Gel dans lair Dgel dans leauApplication :
- gel modr le degr de saturation en eau du bton
- gel svre avec saturation modre en eau du bton
Essais sur bton
Essais sur bton
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13 et 14 janvier 2010
1/2 cubes 15x15x7 (cm)
4 moules mtalliques recouverts de cire
Essais sur bton
Durabilit au gel et aux sels : caillage (XP P 18 420)
vibration sur micro table vibrante (NF P 18-421) refus
Essais sur bton
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13 et 14 janvier 2010
chantillons : cube 15x15x7 cm
Cycles : 56 cycles (1 par 24 h)Amplitude : (-20 +20)C
Dure : 3 mois environ
Essais sur bton
Essais sur bton
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Essais sur bton
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Autres essais
masse volumique sur bton frais (NF EN 12350-6) masse volumique sur bton durci (NF EN 12390-7) rendement volumique = Mvthorique/Mvrelle
Formulation de bton = quantits pour 1 m3
Exemple :
Mvthorique = 2,4
Mvrelle
< 2,4 Mvrelle
> 2,4
Essais sur bton
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Autres essais (essais pour bton dans les structures)
carottes prlvement et essais en compression (NF EN 12 504-1)
dtermination de lindice de rebondissement (NF EN 12 504-2)
dtermination de la vitesse de propagation du son (NF EN 12 504-4)
metteur
Matriau tester
rcepteur
comparaison dessignaux mis et reus
Essais sur bton
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Essais sur bton
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Suivi maturomtrique
Objectif ? connatre la rsistance (mrissement) du bton dans
louvrage pour raliser le plus rapidement possible et entoute scurit des oprations de construction (dcoffrage)quand le recours aux prouvettes dinformation nest pas
jug suffisamment efficient (reprsentativit du mode deconservation, chauffage ou tuvage des lments, )
Essais sur bton
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Essais sur bton
d1111
d2222
Suivi maturomtrique
Comment ? elle transforme, en temps rel et sous rserve dun
talonnage pralable du bton, lhistoire de temprature dubton in situ en rsistance
OUVRAGE
enregistrement destempratures
talonnage enmmoire
estimation des
rsistances pourchaque suivithermique
Essais sur bton
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d1111
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Suivi maturomtrique
De nombreux avantages simplicit des mesures de temprature
et reprsentativit des estimations dersistance
information quasi-instantane(disponible en continu)
prdiction du dlai dobtention de larsistance requise
optimisation des systmes
de chauffage du bton
Essais sur bton
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Suivi maturomtrique
PrincipeLvaluation de la rsistance au jeune ge du bton par
maturomtrie repose sur : la connaissance de lhistoire de temprature vcue par
le bton
le concept dge quivalent la connaissance de lvolution de la rsistance encompression en fonction de lge quivalent latemprature de rfrence (20C en gnral), appele
courbe de rfrence du bton la connaissance de lnergie dactivation apparente du
bton
Essais sur bton
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d1111
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Suivi maturomtriquePrincipe
t0
Courbe de rfrence Rc
Age quivalent
Histoire thermique du bton en placeT
Age relteq(t0)
Rc0
calculteq(t0)
Ea
Essais sur bton
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Approche performantielle
- porosit leau- permabilit au gaz- coefficient de diffusion apparent des ions chlorures- rsistivit lectrique- carbonatation acclre (XP P 18 458)
porosit leau : NF P 18 459
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coefficient de diffusion apparent des ions chlorures :j t d
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V : 25 V pour 5 cm
rgime non
stationnaire
projet de norme
rsistivit lectrique :mode opratoire LCPC
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permabilit au gaz :
projet de norme
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