LA ROUTE EN BÉTON. FONCTIONNEMENT MÉCANIQUE Sous l’action d’une charge, une couche de béton induit les phénomènes suivants :  Répartition uniforme de.

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1 LA ROUTE EN BÉTON

2 FONCTIONNEMENT MÉCANIQUE Sous l’action d’une charge, une couche de béton induit les phénomènes suivants :  Répartition uniforme de la charge sur le sol support. Donc, contraintes de compression sur le sol relativement faibles  Apparition de deux types de contraintes au sein de la couche béton :  Une contrainte de compression  Une contrainte de traction LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA/LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS

3 SCHÉMA DE FONCTIONNEMENT MÉCANIQUE LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA/LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS

4 Le dimensionnement du béton consiste à déterminer l’épaisseur nécessaire lui permettant de subir le passage répété des charges sans se fissurer. Il convient donc :  De déterminer la contrainte à la traction du béton et s’assurer qu’elle est inférieure à la contrainte admissible du matériau  D’apprécier le comportement à la fatigue du béton LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA/LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS PRINCIPE DE DIMENSIONNEMENT

5 Le béton est utilisé principalement:  sur le réseau à fort trafic (routes nationales et autoroutes), où il totalise environ 1 350 km de chaussées béton soit 4 % du réseau national, Et  en voirie urbaine, où il représente 5% du marché annuel. Mais ce faible pourcentage cache une grande richesse technique. LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA/LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LE MARCHÉ

6 Une multitude de techniques utilisées à grande échelle  Avant 1957 - Revêtement en dalles longues armées  1958/1970 - Revêtement en dalles courtes à joints non goujonnés “dalles californiennes”  1970/1980 - Dalles californiennes avec dispositions constructives (drainage - surlargeur - fondation non érodable - goujons)  1980/1983 - Revêtement en dalles épaisses  1983/1995 - Revêtement en béton armé continu LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA/LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES STRUCTURES

7 Une grande variété d’utilisation  Brossage transversal  Striage transversal  Rainurage transversal et longitudinal  Dénudage chimique  Couche de surface en produits bitumineux  (enduit surperficiel, béton bitumineux, enrobé drainant) LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA/LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LE TRAITEMENT DE SURFACE

8  Les chaussées à dalles courtes non armées et non goujonnées « BC »  Les chaussées à dalles courtes non armées et goujonnées « BCg »  Les chaussées en béton armé continu « BAC » LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES STRUCTURES TYPES EN BÉTON

9 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET NON GOUJONNÉES « BC5/GC ou GL »

10 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET NON GOUJONNÉES « BC5/GC ou GL » 30 Voies du réseau structurant (VRS) BC5/GC3 BC5 24 cm GC3 20 cm BC5 20 cm GC3 18 cm BC5 22 cm GC3 20 cm BC5 18 cm GC3 18 cm BC5 20 cm GC3 15 cm PF 2PF 3PF 4 50 MPa120 MPa200 MPa TC5 6 millions PL TC4 3 millions PL BC5 18 cm GC3 15 cm CATALOGUE SETRA-LCPC 1998

11 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET NON GOUJONNÉES « BC5/BC2 »

12 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET NON GOUJONNÉES « BC5/BC2 » CATALOGUE SETRA-LCPC 1998 30 Voies du réseau structurant (VRS) BC5/BC2 BC5 23 cm BC2 18 cm BC5 22 cm BC2 15 cm BC5 20 cm BC2 18 cm BC5 20 cm BC2 15 cm BC5 21 cm BC2 12 cm BC5 20 cm BC2 12 cm PF 2PF 3PF 4 50 MPa120 MPa200 MPa TC5 6 millions PL TC4 3 millions PL

13 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSEES A DALLES COURTES ÉPAISSES SUR COUCHE DRAINANTE: BC5/CD

14 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSEES A DALLES COURTES ÉPAISSES SUR COUCHE DRAINANTE: BC5/CD CATALOGUE SETRA-LCPC 1998 30 Voies du réseau structurant (VRS) BC5/CD BC5 37 cm CD 10 cm BC5 35 cm CD 10 cm BC5 35 cm CD 10 cm BC5 33 cm CD 10 cm BC5 33 cm CD 10 cm BC5 31 cm CD 10 cm PF 2PF 3PF 4 50 MPa120 MPa200 MPa TC5 6 millions PL TC4 3 millions PL

15 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET GOUJONNÉES : BC5g/BC2

16 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET GOUJONNÉES : BC5g/BC2 CATALOGUE SETRA-LCPC 1998 50 MPa Voies du réseau structurant (VRS) BC5g/BC2 ou BCR BC5g 19 cm BC2 18 cm BC5g 22 cm BC2 18 cm BC5g 23 cm BC2 15 cm BC5g 21 cm BC2 15 cm BC5g 19 cm BC2 15 cm PF 2PF 3PF 4 120 MPa 200 MPa TC8 30 94 millions PL TC7 30 38 millions PL TC6 30 14 millions PL TC5 30 6 millions PL

17 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES EN BÉTON ARMÉ CONTINU SUR BÉTON MAIGRE: BAC/BC2 Béton maigre : 15 cm

18 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES EN BÉTON ARMÉ CONTINU SUR BÉTON MAIGRE: BAC/BC2 CATALOGUE SETRA-LCPC 1998 Voies du réseau structurant (VRS) BAC/BC2 BAC 17 cm BC2 18 cm BAC 20 cm BC2 18 cm BAC 19 cm BC2 18 cm BAC 19 cm BC2 15 cm BAC 17 cm BC2 15 cm PF 2PF 3PF 4 50 MPa 120 MPa 200 MPa TC8 30 94 millions PL TC7 30 38 millions PL TC6 30 14 millions PL TC5 30 6 millions PL

19 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSEES EN BETON ARME CONTINU SUR BETON BITUMINEUX SEMI-GRENU BAC/BBSG

20 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSEES EN BETON ARME CONTINU SUR BETON BITUMINEUX SEMI-GRENU BAC/BBSG CATALOGUE SETRA-LCPC 1998 Voies du réseau structurant (VRS) 30 BAC 25 cm BBSG 5 cm BAC 24 cm BBSG 5 cm BAC 22 cm BBSG 5 cm BAC 20 cm BBSG 5 cm BAC 23 cm BBSG 5 cm BAC 22 cm BBSG 5 cm BAC 20 cm BBSG 5 cm BAC 18 cm BBSG 5 cm PF 2PF 3PF 4 50 MPa 120 MPa 200 MPa TC8 94 millions PL TC7 30 38 millions PL TC6 30 14 millions PL TC5 30 6 millions PL

21 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LE BILAN  Sur le plan structurel, le BAC donne le meilleur résultat  En matière de traitement de surface, une couche de surface en produits bitumineux augmente la durabilité du béton (étanchéité)  Le béton colle durablement sur une fondation en produits bitumineux (résultats confirmés par des campagnes de carottages sur chantiers existants)  Sur le plan économique, le BAC est plus onéreux qu’une structure bitumineuse équivalente.

22 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS PROBLÉMATIQUE DES CHAUSSÉES BAC  Absence d’optimisation structurelle : le coefficient Kd sous-évalué  Dimensionnement pénalisé par le décollement de l’interface béton/fondation La méthode française retient les hypothèses suivantes :  Interface béton/fondation : décollée  Coefficient de calage kd (coefficient de majoration des contraintes dû au caractère discontinu des revêtements béton)  Kd = 1/1,70 pour les chaussées à dalles californiennes  Kd = 1/1,47 pour les chaussées à dalles goujonnées et pour le béton armé continu

23 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS RECHERCHE D’UNE NOUVELLE STRUCTURE Pour optimiser le dimensionnement d’une structure en béton, il faut donc écarter le béton maigre de fondation au profit d’un matériau jouissant des propriétés suivantes :  Sans retrait  Pouvant adhérer au béton (collage)  Non érodable  De rigidité suffisante pour assurer un rôle dimensionnant dans la structure

24 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES CHAUSSÉES COMPOSITES Une chaussée composite est une structure comportant un revêtement béton (éventuellement armé continu) mis en œuvre sur un matériau bitumineux. L’interface béton/matériau bitumineux est considérée comme collée.

25 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES CHAUSSÉES COMPOSITES Béton  Module élastique  Élevé: E=35000 MPa  Invariable dans le temps  Insensible à la température  Insensible à la durée d’application des charges  Résistance à la traction forte. Il est ainsi parfaitement adapté à être placé en couche supérieure de chaussée.

26 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES CHAUSSÉES COMPOSITES Grave-bitume  Module élastique  Variable dans le temps (fatigue et fluage)  Sensible à la température : (E=15 000 MPa à –10°C, E=5 000 MPa à +40 °C)  Sensible à la durée d’application de la charge  Résistance à la traction relativement faible  Admet des déformations assez fortes sans rupture, mais celles-ci peuvent se révéler permanentes à haute température (orniérage). Elle est donc mieux adaptée à être placée en couche de fondation.

27 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES CHAUSSÉES COMPOSITES BAC/GB Les chaussées composites en Béton Armé Continu sur Grave Bitume: BAC/GB Le BAC/GB est une technique Structurelle. La couche du BAC (13 à 18 cm) a un double rôle:  une couche anti-orniérante de surface  une couche de base avec un rôle structurel prépondérant, la grave bitume assurant le complément struturel.

28 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES FICHES EXPERIMENTALES DRCR

29 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LES FICHES EXPERIMENTALES DRCR

30 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS Les voies d’évolutions Aujourd’hui, deux voies de développement sont prévues L’utilisation du béton compacté (BCR) en couche de fondation Les structures BCg sur GB (+ 2cm de béton par rapport à la structure BAC/GB et suppression du BBTM)

31 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS CHAUSSÉES A DALLES COURTES NON ARMÉES ET GOUJONNÉES : BC5g/BCR Béton compacté BCR

32 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS | BIBLIOGRAPHIE BIBLIOGRAPHIE  T 65 Chaussées composites en béton de ciment – Guide de dimensionnement, CIMBÉTON..

33 LA CHAUSSÉE EN BÉTON | LES PRATIQUES FRANCAISES | LES STRUCTURES DU CATALOGUE SETRA / LCPC 1998 | LES PROBLÉMATIQUES | L’OPTIMISATION DES STRUCTURES | LES NOUVEAUX DÉVELOPPEMENTS LA ROUTE EN BÉTON MERCI POUR VOTRE ATTENTION