1 2 A la demande de nombreux acteurs de la profession, le Synad a développé un outil pédagogique accessible à toute la filière béton et.

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2 2 A la demande de nombreux acteurs de la profession, le Synad a développé un outil pédagogique accessible à toute la filière béton et notamment aux enseignants. Ce document a pour vocation de présenter une synthèse globale de la technologie du béton, dont les adjuvants sont devenus un élément essentiel et incontournable. Toutes les familles d’adjuvants et d’additifs y sont développées afin de faciliter leur compréhension et utilisation dans le Béton. Édition 2011

3 3 Les adjuvants sont considérés comme l’élément clef indispensable au développement des bétons modernes. La durée de vie des ouvrages peut désormais atteindre 100 ans ! Le design des ouvrages en a été révolutionné ! Il y a 40 ans (comme le SYNAD !), seuls quelques % des bétons étaient adjuvantés ! AUJOURD’HUI, plus de 95 % des bétons sont adjuvantés : Les PERFORMANCES, la REGLEMENTATION et la FACILITE d’UTILISATION en sont les 3 principales raisons. Quitter L’intérêt de l’adjuvant dans les bétons Édition 2011

4 4 « Le développement des adjuvants a offert une nouvelle dimension aux utilisateurs du béton que nous sommes : celle du pilotage de la rhéologie. Si les BAP (bétons autoplaçants) en constituent une illustration extrême du point de vue mise en œuvre, les apports au niveau résistance ont été également remarquables avec les BHP (bétons à hautes performances), offrant un éventail de possibilités remarquable. Les domaines concernés sont immenses et plusieurs Projets Nationaux ont participé au développement des possibilités exceptionnelles offertes par ces produits. Et le travail est encore loin d'être achevé car le domaine de l'adjuvantation est en progrès permanent ! » « Les adjuvants sont aujourd’hui très couramment utilisés dans les bétons, en particulier en préfabrication où ils constituent un des éléments clés pour l’innovation. Les progrès réalisés durant ces dernières décennies ont permis d’élaborer de nouvelles molécules chimiques à l’origine du développement de nouveaux bétons tels que les bétons à hautes performances, les bétons autoplaçants et plus récemment les bétons fibrés à ultra hautes performances. Les usines de préfabrication disposent ainsi d’un large panel d’adjuvants contribuant, par les fonctionnalités qu’ils apportent, à la réalisation de produits en béton toujours plus innovants, durables et respectueux de l’environnement. » Quitter Vincent HEMERY Président de la FIB Michel GUERINET Directeur Scientifique Eiffage Construction Édition 2011

5 5 « Les adjuvants sont aujourd'hui présents dans la quasi-totalité des bétons de structure mais les possibilités qu'ils offrent sont encore largement sous-exploitées. En particulier, les bétons modernes (BHP, BAP, BFUP) sont encore peu utilisés dans le domaine des bétons coulés en place. Les progrès constants réalisés dans la performance des superplastifiants peuvent permettre de favoriser le développement des bétons modernes, qui dépend par ailleurs fortement de la robustesse des solutions techniques proposées : dans ce domaine également, les superplastifiants et les agents de cohésion ont un rôle prépondérant à jouer. En parallèle, les nouveaux systèmes d'adjuvantation sont aussi un moyen d'amélioration de la qualité des bétons courants (bétons de classe S4 avec une bonne cohésion). » « Les progrès dans la chimie du bâtiment sont tels qu’il deviendra difficile, dans quelques années, de trouver une formule de béton ne comportant pas d’adjuvants, tant les avantages techniques à les utiliser sont importants, qu’il s’agisse de rhéologie, de durabilité ou d’esthétique. Sans doute, un jour nos enfants diront-ils : « Mais, comment faisaient-ils,… avant ? » Quitter François CUSSIGH Expert Béton Vinci Construction Philippe GEGOUT Directeur PIM Bouygues Construction Édition 2011

6 6 « De 1880 à 1980, les progrès de la construction en béton ont été considérables alors que, paradoxalement, les propriétés du béton sont restées sensiblement les mêmes durant cette longue période. Depuis cette date, les nouvelles générations d’adjuvants ont permis d’appliquer à notre matériau les sauts scientifiques que la physique et la chimie avaient récemment accomplis (optimisation de l’empilement granulaire, maîtrise des effets d’échelle, compréhension de la thixotropie, pilotage dans le temps de l’hydratation, compréhension des phénomènes de surfaces, etc.). Alors les adjuvants sont devenus les principaux catalyseurs d’un saut technologique qui a bouleversé et qui va encore bouleverser la construction en béton. Grâce aux nouveaux adjuvants, les bétons sont devenus pluriels et leur ingénieries permettent d’élaborer avec précision et fiabilité les propriétés d’usages dont concepteurs et constructeurs ont besoin. Bien au-delà de la résistance et de la durabilité renforcées, ce sont les ouvertures vers de nouvelles technologies de mise en œuvre, de nouvelles conditions de travail, de nouvelles économies, de nouvelles esthétiques et de bien meilleures approches du développement durable qui sont désormais offertes. Tout intervenant dans l’acte de construire des ouvrages en béton qui ignore ou sous-estime, aujourd’hui, le rôle des adjuvants a l’assurance d’un lourd handicap qui met en péril son activité future… Je plaide pour que, dans l’entreprise, à l’école, et dans l’administration, ceux qui ont en charge la formation ne l’oublient pas. Notre compétitivité future en dépend beaucoup. » Quitter Yves MALIER Président d’honneur Fondation Ecole Française du Béton Édition 2011

7 7  Généralités sur le béton Généralités sur le béton  Le Béton Le Béton  Les Adjuvants selon NF EN 934-2 Les Adjuvants selon NF EN 934-2  Autres Produits (non adjuvants) Autres Produits (non adjuvants)  Utilisations/Applications Utilisations/Applications  Travaux pratiques Travaux pratiques  Quizz Quizz  Présentation du SYNAD Présentation du SYNAD  Annexes Annexes Quitter Le Sommaire Édition 2011

8 8 Quitter Généralités sur le béton Édition 2011

9 9 le matériau le plus utilisé dans le monde Le béton est le matériau le plus utilisé dans le monde et le plus économique. Façonnable à volonté et à température ambiante. Ne nécessite pas de cuisson. Accessible à tous. Grande longévité. Il peut être coulé sur place ou préfabriqué. Il répond aux exigences d’une démarche de développement durable. Bilan environnemental favorable au développement durable*. Matériau très bien adapté aux futures règlementations thermiques*: bâtiments à basse consommation. * Ces sujets sont développés en annexes. Quitter Généralités sur le béton Édition 2011

10 10 Le Béton  Le Ciment et autres additions minéralesLe Ciment autres additions minérales  Les GranulatsLes Granulats  L’EauL’Eau  L’AirL’Air Quitter Généralités sur le béton Édition 2011

11 11 Formulation du Béton Formuler un béton consiste à intégrer des paramètres essentiels tels que : la qualité des matériaux disponibles, la nature du projet à réaliser, les moyens de mise en œuvre disponibles sur le site, la qualité de l’environnement dans lequel va “vivre” l’ouvrage à réaliser, les conditions de mise en œuvre (besoin d’ouvrabilité, résistance à jeune âge, …), les conditions climatiques (température, hygrométrie, vent, etc.), les délais de réalisation. En vue de satisfaire aux objectifs : de durabilité, d’esthétique, de résistances mécaniques, d’étanchéité, d’isolation thermique (été comme hiver), d’isolation phonique, environnementaux (développement durable), … Principe fondamental Généralités sur le béton Édition 2011 Quitter

12 12 Fabrication et transport du béton - Mode et durée de mélange : dans tous les cas, le béton est mélangé environ 1 à 2 min, mais son transport s’effectue de 5 min à 2 h, d’où des contraintes différentes. - Le Béton Prêt à l’Emploi (BPE) : le besoin de maintien d’ouvrabilité est nécessaire car le transport en toupie peut être long. Le besoin de résistances mécaniques est nécessaire au décoffrage (16 h à 24 h). - Le béton en Préfabrication : le besoin de maintien d’ouvrabilité est faible car le coulage s’effectue en général dans les 15 à 30 min. En revanche, le besoin de performances mécaniques est très élevé à jeune âge, de 6 h à 15 h en général, il est associé parfois à un étuvage. - Le béton sur chantier : situation combinée des 2 exemples précédents. Quitter Généralités sur le béton Édition 2011

13 13 La norme NF EN 206-1 s’applique à tous les bétons de structure, qu’ils soient des Bétons prêts à l’emploi, des bétons réalisés sur chantier ou des bétons destinés à la préfabrication de produits en béton. Elle contient des règles précises concernant la spécification, la fabrication, la livraison et le contrôle de la conformité des bétons. Le cadre normatif Quitter Généralités sur le béton Édition 2011

14 14 Quitter Le Ciment et autres additions minérales Édition 2011

15 15 Le ciment > Fabrication Quitter CALCAIRE 80 % ARGILE 20 % CONCASSAGE + BROYAGE MÉLANGE ET HOMOGÉNÉISATION STOCKAGE CYCLONE : 800 °C FOUR ROTATIF HORIZONTAL 1450 °C REFROIDISSEMENT CLINKER BROYAGE fumées de silice agents de mouture réducteurs de Chrome VI Ajouts éventuels de constituants tels que : fillers cendres volantes laitiers pouzzolanes Ajout du régulateur de prise (Gypse < 5 %) CIMENTS VRAC OU SAC 15 Édition 2011

16 16 TYPES CLASSES DE RÉSISTANCE CIMENT Ciments les plus couramment utilisés en France CEM I : CEM II / A : CEM II / B : CEM III / A: CEM III / B : CEM III / C: CEM V / A ou B : 32,5 N ou R (normal ou rapide) 42,5 N ou R (normal ou rapide) 52,5 N ou R (normal ou rapide) 52,5 L (lent) Norme NF EN 197-1 des ciments courants ≥ 95 % de clinker + constituants de 80 à 95 % de clinker + constituants de 65 à 79 % de clinker + constituants de 35 à 64 % de clinker + constituants de 20 à 34 % de clinker + constituants de 5 à 19 % de clinker + constituants 20 à 64 % clinker + constituants Quitter Le ciment > Désignations Édition 2011

17 17 Exemple de dénomination CEM II / B - M (S-V) 42,5N PM-ES-CP2* Famille de ciments Il existe : CEM I : ciment Portland CEM II : ciment Portland composé CEM III : ciment de haut fourneau CEM IV : ciment pouzzolanique CEM V : ciment au laitier et aux cendres Quantité de constituants principaux autres que le clinker (en % d’ajout) A : de 6 à 20 % B : de 21 à 35 % C : de 36 à 65 % (laitier pour les CEM III) Ciment avec au moins 2 constituants principaux autres que le clinker Noms des constituants principaux S : laitier granulé de hauts fourneaux V : cendres volantes siliceuses W : cendres volantes calciques L ou LL : calcaire (en fonction du taux de carbone organique) D : fumée de silice P ou Q : matériaux pouzzolaniques T : Schiste calciné Classes de résistance (résistance caractéristique minimum à 28 jours exprimée en MPa) : 32,5 ou 42,5 ou 52,5 Caractéristiques complémentaires PM : ciment pour travaux à la mer ES : ciment pour travaux en eau à haute teneur en sulfates CP : ciment à faible chaleur d’hydratation initiale et à teneur en sulfures limitée * Voir la norme française du ciment NF EN 197-1 Le ciment > Dénomination Quitter Sous-classes de résistance (résistance caractéristique minimum à 2 jours exprimée en MPa). N : Normal R : Rapide L : Lent Édition 2011

18 18 CIMENT CEM I Béton armé en général coulé sur place ou préfabriqué. Béton précontraint. Décoffrage rapide, mise en service rapide (de préférence classe R). Bétonnage jusqu’à une température extérieure entre 5 et 10 °C. Béton étuvé ou auto-étuvé. CEM II / A ou B Ces ciments sont les plus couramment utilisés. CEM II/A ou B classe R : travaux nécessitant une résistance initiale élevée (décoffrage rapide par exemple). Béton en élévation, armé ou non, d’ouvrages courants. Fondations ou travaux souterrains en milieux non agressifs. En milieux agressifs, des CEM II de qualité PM-ES peuvent être utilisés. Dallages, sols industriels. Maçonneries. Stabilisation des sols. Le ciment > Utilisations Quitter Usages Édition 2011

19 19 CIMENT Usages CEM III / A,B ou C CEM V / A ou B Travaux souterrains en milieux agressifs (terrains gypseux, eaux d’égouts, eaux industrielles…). Ouvrages en milieux sulfatés : les ciments utilisés sont tous ES, ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates, conformes à la norme NF P 15-319. Maçonneries et chapes : les CEM III/A et CEM V/A peuvent être utilisés. Travaux à la mer : les ciments utilisés sont tous PM, ciments pour travaux à la mer, conformes à la norme NF P 15-317. Bétons de masse. Travaux en béton armé ou non, hydrauliques et souterrains (fondations). Travaux nécessitant une faible chaleur d’hydratation. Stabilisation des sols. Le ciment > Utilisations Quitter Édition 2011

20 20 Ciment prompt (NF P15-314) - Résistance aux eaux séléniteuses et eaux acides. - Travaux de réparation/colmatage/travaux à la mer/ bétons projetés/travaux souterrains. Ciment alumineux fondu (NF P15-315) - Par temps froid jusqu’à -10 °C. - Pour les bétons réfractaires jusqu’à 1300 °C. Obtention dans un délai très court des résistances mécaniques élevées. Sols résistants aux chocs, au trafic élevé (réparation de piste d’aéroport, de route...). Ciment à maçonner (NF P15-307) Mortiers pour travaux généraux de bâtiment. Les ciments pour : - Travaux à la mer PM (NF P15-317). - Travaux en eaux à haute teneur en sulfates ES (NF P15-319). - Le béton précontraint CP (NF P15-318). Quitter Le ciment > Autres Ciments Édition 2011

21 21 Lors de l ’ introduction du liant pour la fabrication du b é ton, il est aussi possible d ’ ajouter d ’ autres additions min é rales : - fillers calcaires : couleur plus claire, apport d’éléments fins, Norme NF-P 18-508. - fumées de silices : résistances chimiques, meilleures performances mécaniques, Norme NF-P 18-502. - cendres volantes : Norme CE NF EN 450 - laitiers de haut fourneaux : Norme NF-P 18-506 - etc. Leur utilisation apporte plusieurs avantages : - compacité, durabilité, - impact sur l’ouvrabilité, - effet pouzzolanique, - augmentation du % de pâte : bétons de parement, BAP*, - etc. Les additions minérales dans le béton Le ciment > Les additions minérales Quitter * BAP : Bétons autoplaçants Édition 2011

22 22 Les Granulats Quitter Édition 2011

23 23 Définition On appelle granulats les matériaux d’origine minérale, gravillons, sables, sablons et fillers qui entrent dans la composition des bétons. Ils sont spécifiés dans la norme XP P 18-545 Granulats. Les Granulats > Définition Quitter Édition 2011

24 Édition 2010 24 Gravillons « roulés » ou « de rivière » Sable Gravillons « concassés » ou de carrières ou de « roches massives » Quitter Les Granulats > Définition Édition 2011

25 25 Nature Eruptives Basaltes Granits Porphyres Diorites Métamorphiques Quartzites Schistes Marbres et Gneiss Roches meubles Silices Mixtes : silico-calcairesLes plus utilisés Calcaires massifs La masse volumique réelle de ces granulats est comprise entre 2,5 et 2,9 g/cm 3. Les Granulats > Nature Quitter Édition 2011

26 26 RoulésCriblage Lavage Matériaux alluvionnaires Concassés GranulatsObtenus par A partir de Concassage Roches éruptives Criblage Sédimentaires Lavage Métamorphiques Quitter Les Granulats > Catégories Édition 2011

27 27 Autres Granulats Légers : Argile expansée, pouzzolane, billes de verre. Lourds : Barytes, hématites, laitiers. Matériaux de recyclage :Granulats à base de matériaux recyclés (bétons, briques, …). Leur potentiel est important aux abords des grandes villes. Cependant, l’offre possible de granulats recyclés ne pourra jamais satisfaire tous les besoins des marchés. Autres Constituants non minéraux Polystyrène, copeaux de bois... Les Granulats > Autres Quitter Édition 2011

28 28 Fillers D < 2 mm avec plus de 70 %  0,063 mm et plus de 85 %  0,125 mm Sables D  4 mm d = 0 mm Gravillons 4  D  63 mm d  4 mm D = diamètre maximal du granulat d = diamètre minimal du granulat Exemple : granulat 4/10 = 4 mm/10 mm. Les Granulats > Catégories Quitter Édition 2011

29 Module de finesse d’un sable Le module de finesse d’un sable est égal au 1/100 de la somme des refus cumulés, exprimés en pourcentage sur les tamis suivants : 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 4 Exemple : Sable Fin : MF = 2,2 Sable Normal : MF = 2,8 Sable Grossier : MF = 3,6 FINSMOYENSGROS SABLES TAMISATS en % 10 20 30 40 50 60 70 80 100 90 29 A A B B C C A = préférentiel Mod. finesse 2,6 à 3,2 B = trop fin Mod. finesse 2,2 à 2,6 (augmentation dosage en eau) C = trop grossier Mod. finesse 3,2 à 3,6 (manque ouvrabilité) 0 Les Granulats > Module Quitter Édition 2011

30 30 Influence du rapport massique G/S (dans la formulation des bétons courants) (G = % de gravillons > 4 mm et S = % de sable passant à 4 mm). Ouvrabilité : un peu moins bonne pour G/S supérieur à 1,2. Le G/S influe sur : Les Granulats > Autres Quitter Compacité : légèrement plus élevée pour G/S supérieur à 1,2. Résistance à la compression : meilleure pour G/S supérieur à 1,2. Édition 2011

31 31 L’Eau Quitter Édition 2011

32 32 Définition NORME NF EN 1008 1) L’eau potable convient pour la fabrication du béton, elle ne nécessite aucun essai. Les 2) Les eaux de forage et les eaux de ruissellement de surface doivent faire l’objet d’essais (essais chimiques, temps de prise et de résistances). 3) Toutes les eaux recyclées (d’unités de production béton) doivent faire l’objet d’un contrôle. 4) L’eau de mer est interdite dans les bétons armés et précontraints. 5) Les eaux usées sont interdites pour tous les bétons. La teneur en chlorure dans l’eau est limitée en fonction de l’utilisation du béton (par exemple, elle ne doit jamais excéder 500 mg/litre dans les bétons précontraints et coulis). L‘Eau Quitter Édition 2011

33 33 Son Rôle Permettre l’hydratation de la pâte de ciment.* Favoriser la maniabilité du béton, sans excès, c’est-à-dire en respectant les limites prescrites selon la NF EN 206-1. Mouiller la surface des granulats pour que la pâte de ciment puisse y adhérer. * L’hydratation s’accompagne d’un dégagement de chaleur. Quitter POUR HYDRATER 100 KG DE CIMENT SEULEMENT 25 L D’EAU SONT NECESSAIRES. L‘Eau Édition 2011

34 34 Quitter L‘Eau Édition 2011

35 35 Exemples : = 0,3  BHP 1 ou BUHP 2 = 0,5  bétons courants > 0,65  hors norme 1 BHP = Bétons Hautes Performances 2 BUHP = Bétons Ultra Hautes Performances ELEL ELEL ELEL Un rapport important dans la formulation Résistance mécanique Porosité Retrait E E au Efficace* L L iant équivalent* Influe sur * Voir définition dans NF EN 206 L‘Eau Édition 2011 Quitter

36 36 Illustration de l’incidence du dosage en eau Une modification du dosage en eau par rapport à la quantité optimale entraîne une incidence importante sur les résistances mécaniques. -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 100 % quantité optimale +20 % +33 % +60 % +100 % -100 AJOUT D’EAU RESISTANCE % Quitter L‘Eau Édition 2011

37 37 Phénomène de ségrégation/ressuage/fissuration du béton dû à l’excès d’eau Quitter EauCimentGranulats Excès d’eau L‘Eau Édition 2011

38 38 L’Air Quitter Édition 2011

39 39 L’air se divise en 2 catégories : L’air occlus introduit naturellement lors du malaxage du béton (bulles aléatoires en forme et en taille, de 1 à 3 % en volume en général). L’air entraîné ajouté volontairement en utilisant des adjuvants entraîneurs d’air. L’air entraîné peut être contrôlé en quantité (4 à 8 %) et en qualité (50 à 100 µm pour la taille des bulles avec un espacement entre elles inférieur à 400 µm, soit L(barre) = 200 µm) grâce à un adjuvant entraîneur d’air utilisé pour améliorer la résistance des bétons au gel/dégel et aux sels de déverglaçage. L’air occlus peut être réduit grâce à l’ajout d’additifs spécifiques. L’air peut se mesurer grâce à différents appareils spécifiques : - Aéromètre, - Air Void Analyser, - etc. Quitter L‘Air Édition 2011

40 40 Généralités  Plastifiants - Réducteurs d’eau  Superplastifiants - Haut réducteurs d’eau  Accélérateurs de prise  Accélérateurs de durcissement  Retardateurs de prise  Hydrofuges de masse  Entraîneurs d’air Quitter Édition 2011

41 41 Vers 1850Découverte des ciments PORTLAND. 1910-1920Apparition des HYDROFUGES et ACCÉLÉRATEURS à base de chlorure de calcium. 1930Naissance des ENTRAÎNEURS D’AIR - PRODUITS DE CURE. 1932-1934Apparition des PLASTIFIANTS à base de lignosulfonate (sous-produit de la fabrication de la pâte à papier). Naissance des FLUIDIFIANTS à base de naphtalène (brevetés aux USA en 1932) et du premier FLUIDIFIANT à base d’acide polyhydroxycarboxylique (breveté en 1934). 1950 Apparition des RÉDUCTEURS D’EAU à base de mélamines. 1964 Création de la COPLA en France (COmmission Permanente des Liants hydrauliques et des Adjuvants pour bétons). 1968Création du SYNAD (Syndicat National des Adjuvants pour bétons et mortiers). 1972-1984 Mise en place d’une certification par la marque NF, la liste est publiée par l’AFNOR. 1989 Apparition des SUPERPLASTIFIANTS de nouvelle génération à base de polyvinyl- sulfonates. 1998Parution de la norme Européenne sur les adjuvants NF EN 934-2. 1998 Naissance des superplastifiants à base de polyacrylates et ceux à base de polycarboxylates. 2003 Marquage CE sur les adjuvants. 2006 Entrée en vigueur de la norme NF EN 206-1. Les Adjuvants du Béton > Histoire Quitter Édition 2011

42 42 L’adjuvant est un produit incorporé au moment du malaxage du béton à un dosage inférieur ou égal à 5 % en masse de la teneur en ciment du béton, pour modifier les propriétés du mélange à l’état frais et/ou à l’état durci. Chaque adjuvant est défini par une fonction principale et une seule. Un adjuvant peut présenter une ou plusieurs fonctions secondaires. Définition : NORME NF EN 934-2 Quitter Les Adjuvants du Béton > Définition Édition 2011

43 43 Adjuvants modificateurs de la rhéologie du béton Plastifiants - Réducteurs d’eau Superplastifiants - Haut réducteurs d’eau Adjuvants modificateurs de prise et de durcissement du béton Accélérateurs de prise Accélérateurs de durcissement Retardateurs de prise Autres catégories normalisées d’adjuvants Hydrofuges de masse Entraîneurs d’air Catégories Norme NF EN 934-2 Quitter Les Adjuvants du Béton > Catégories Édition 2011

44 44 Respecter les paramètres de formulation. Tenir compte des FDS (Fiches de Données de Sécurité) et FT (Fiches Techniques) pour la manipulation et l’utilisation des produits. Quitter Mode d’emploi Les Adjuvants du Béton > Mode d’emploi Édition 2011

45 45 LES ADJUVANTS selon NF EN 934-2 Plastifiants - Réducteurs d’eau Superplastifiants - Haut Réducteurs d’eau Accélérateurs de prise Accélérateurs de durcissement Retardateurs de prise Hydrofuges de masse Entraîneurs d’air Quitter Édition 2011

46 46 Adjuvants qui, sans modifier la consistance, permettent de réduire la teneur en eau du béton donné (Réducteur d’eau), ou qui, sans modifier la teneur en eau, en augmentent l’affaissement / l’étalement (Plastifiant), ou qui produisent les deux effets à la fois. Plastifiants - Réducteurs d’eau Arch. : Camelot - Jean de Mailly - Zehrfus Quitter Les Adjuvants du Béton > Plastifiants Réducteurs d’eau Définition Édition 2011

47 47 Mode d’action Ciment + Eau = Grumeaux Surface Hydratée Meilleure hydratation Grain de ciment Etat dispersé du ciment Ajout de plastifiant Quitter Les Adjuvants du Béton > Plastifiants Réducteurs d’eau En savoir plus sur la chimie des Plastifiants Édition 2011

48 48 Effets sur le béton frais Amélioration et maintien de l’ouvrabilité. Diminution du ressuage. Diminution de la ségrégation. Amélioration de la pompabilité des bétons. Réduction du retrait hydraulique. Effets secondaires possibles à fort dosage : retard de prise et/ou entraînement d’air. Quitter Les Adjuvants du Béton > Plastifiants Réducteurs d’eau Édition 2011

49 49 Effets sur le béton durci Amélioration des performances mécaniques à court et à long terme. Diminution de la porosité. Augmentation de la durabilité. Amélioration de la cohésion ciment / granulats. Amélioration de la liaison béton / armatures. Quitter Les Adjuvants du Béton > Plastifiants Réducteurs d’eau Édition 2011

50 50 Domaines d’applications Tous les bétons, notamment en BPE, jusqu’à 30 MPa (gris, blancs, colorés). Et les différents bétons suivants : Le béton de préfabrication légère (blocs, pavés, dalles, …). Les bétons d’ouvrages d’art. Les bétons de voiries. Les bétons routiers. Les bétons de Génie Civil. Les bétons agricoles. Quitter Les Adjuvants du Béton > Plastifiants Réducteurs d’eau Édition 2011

51 51 Définition (ancienne appellation : fluidifiants) Adjuvants qui, sans modifier la consistance, permettent de réduire fortement la teneur en eau du béton donné (haut réducteur d’eau), ou qui, sans modifier la teneur en eau, en augmentent considérablement l’affaissement / l’étalement (superplastifiant), ou qui produisent les deux effets à la fois. Quitter Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Édition 2011

52 52 Mode d’action Ciment + Eau = Grumeaux Surface Hydratée Meilleure hydratation Grain de ciment Etat dispersé du ciment Ajout de superplastifiant Quitter Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau En savoir plus sur la chimie des Superplastifiants Édition 2011

53 53 Quitter Édition 2011

54 54 Effets sur le béton frais Diminution de la teneur en eau. Amélioration de l’ouvrabilité. Maintien de l’ouvrabilité dans le temps (jusqu’à 2h30 – 3h00 à 20 °C). Diminution du ressuage. Diminution de la ségrégation. Amélioration de la pompabilité des bétons. Réduction du retrait hydraulique. Quitter Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau Édition 2011

55 55 Effets sur le béton durci Amélioration des résistances mécaniques à court et long terme. Diminution du retrait (due à la réduction du rapport E/L et à l’augmentation du rapport Granulats/Liant). Amélioration de la compacité. Amélioration de la liaison béton/armatures. Réduction de la porosité capillaire de la pâte de ciment. Diminution du cœfficient de perméabilité. Quitter Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau Édition 2011

56 Édition 2010 Liant Eau Granulats E / L Ouvrabilité Résistances Durabilité - - + + plastifiant - ciment + superplastifiant Influence des plastifiants et des superplastifiants Quitter 56 Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau Édition 2011

57 57 Domaines d’applications Les bétons de préfabrication. Les bétons prêts à l'emploi. Les bétons lourds et légers. Les bétons d'ouvrages d'art. Les bétons de dallages industriels. Les bétons de bâtiment. Les bétons précontraints. Les bétons pompés. Quitter Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau Édition 2011

58 58 Les bétons pour fondations profondes. Les bétons pour ouvrages fortement ferraillés. Les bétons soumis à des milieux agressifs. Les BHP, BTHP et BUHP. Les BAP (verticaux / horizontaux). Les bétons architectoniques. Domaines d’applications Quitter Les Adjuvants du Béton > Superplastifiants Haut Réducteurs d’eau Édition 2011

59 59 Définition Quitter Accélérateurs de prise Adjuvants qui diminuent le temps de début de prise du béton. Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise Édition 2011

60 60 État de l’hydratation à 3h30 à 20 °C Béton témoin Béton accéléré Accélération de l’hydratation des grains de ciment Grains de ciment Cristaux Mode d’action Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise Quitter Édition 2011

61 61 Temps08h2h6h 12h Béton témoin 3h30 Début de prise 10h Accélérateur de prise Début de prise 2h307h Fin de prise Résistances Quitter Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise Principe d’action d’un Accélérateur de prise

62 62 Effets sur le béton Accélération de la prise du béton. Amélioration des résistances à court terme. Augmentation de la chaleur d’hydratation. Quitter Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise Édition 2011

63 63 Domaines d’applications Le bétonnage par temps froid. Le béton manufacturé (préfabrication). Le béton prêt à l'emploi (augmentation des cadences de production sur chantier). Le béton à hautes résistances initiales. Le béton pour travaux en zones de marnage (cycle des marées).... Quitter Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise Édition 2011

64 64 Définition Quitter Accélérateurs de durcissement Adjuvants qui augmentent la vitesse de développement des résistances initiales du béton, avec ou sans modification du temps de prise. Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de durcissement Édition 2011

65 65 Temps08h2h6h 12h Béton témoin 3h3010h Début de prise Fin de prise Résistances Accélérateur de durcissement Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de durcissement Principe d’action d’un Accélérateur de durcissement Quitter

66 66 Effets sur le béton Accroissement de la vitesse de montée en résistance du béton. Amélioration des résistances à court terme. Quitter Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de durcissement Édition 2011

67 67 Quitter Accélérateur de prise Accélérateur de durcissement temps Référence sans adjuvant temps Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de durcissement Édition 2011

68 68 Domaines d’applications Tous les bétons nécessitant une résistance à court terme. Les bétons pour décoffrages rapides. Les bétons précontraints.... Quitter Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise et de durcissement Édition 2011

69 69 Accélérateurs de prise / de durcissement Temps 0 8h2h6h 12h Béton témoin 3h30 Début de prise 10h Début de prise 2h307h Fin de prise Résistances Accélérateur de prise Accélérateur de durcissement Résumé Quitter Les Adjuvants du Béton > Accélérateurs de prise et de durcissement Édition 2011

70 70 Adjuvants qui retardent le début de prise du béton. Définition Quitter Retardateurs de prise Édition 2011 Les Adjuvants du Béton > Retardateurs de prise

71 71 Béton témoin Retardateur de prise Temps 08h 2h 5h3h3010h Début de prise Fin de prise Début de prise Fin de prise Résistances Quitter Les Adjuvants du Béton > Retardateurs de prise Principe d’action d’un Retardateur de prise Édition 2011

72 72 Mode d’action Exemple d’état de l’hydratation à 5h à 20 °C Béton témoin Grains de ciment Cristaux Quitter Hydratation ralentie Béton retardé Édition 2011 Les Adjuvants du Béton > Retardateurs de prise

73 73 Effets sur le béton Augmentation du temps de début et fin de prise. Maintien de l’ouvrabilité du béton. Régulation de la chaleur d’hydratation. Amélioration des résistances à long terme. Quitter Édition 2011 Les Adjuvants du Béton > Retardateurs de prise

74 74 Quitter Les Adjuvants du Béton > Retardateur de prise et de durcissement Retardateur de prise et de durcissement 1h 2h3h4h 5h Référence sans adjuvant 1h 2h3h4h 5h Édition 2011

75 75 Domaines d’applications Le bétonnage par temps chaud. Le transport sur longues distances. Les bétons pompés. Les bétons pour ouvrages de masse. Le coulage du béton en continu.... Quitter Les Adjuvants du Béton > Retardateurs de prise et de durcissement Édition 2011

76 76 Adjuvants qui permettent de limiter la pénétration de l’eau dans les pores et les capillaires du béton, sans altérer ses qualités plastiques et esthétiques. Définition Quitter Les Adjuvants du Béton > Hydrofuges de masse Hydrofuges de masse Édition 2011

77 77 Résultats observés Avec HydrofugeSans Hydrofuge Quitter Absorption capillaire Les Adjuvants du Béton > Hydrofuges de masse Édition 2011

78 78 Effets sur le béton Obturation du réseau capillaire du béton. Limitation de la pénétration de l’eau. Augmentation de la durabilité. Réduction des efflorescences.* * Efflorescences : Phénomène visible : Apparition de tâches blanchâtres à la surface du béton. Raison technique :Elles sont dues à la transformation de la chaux libre libérée lors de l’hydratation du ciment (qui migre vers la surface car soluble dans l’eau), et qui se trouve transformée à la surface du béton avec l’action du dioxyde de carbone de l’air. Ca(OH) 2 + CO 2  CaCO 3 + H 2 O Quitter Les Adjuvants du Béton > Hydrofuges de masse Édition 2011

79 79 Domaines d’applications Les bétons de fondation. Les bétons de radier. Les bétons de réservoir. Les bétons manufacturés : bordures, pavés.... Quitter Les Adjuvants du Béton > Hydrofuges de masse Édition 2011

80 80 Adjuvants qui permettent d’incorporer pendant le malaxage une quantité contrôlée de fines bulles d’air entraîné uniformément réparties et qui subsistent après durcissement. Définition Quitter Les Adjuvants du Béton > Entraîneurs d’air Entraîneurs d’air Édition 2011

81 81 Résultats observés Avec Entraîneur d’air Eau Gelée Bulles d’air entraîné jouant le rôle de vase d’expansion Eau Gelée Sans Entraîneur d’air Eau Gelée L'eau en gelant voit son volume augmenter de 9 % créant des désordres dans le béton. Quitter Les Adjuvants du Béton > Entraîneurs d’air Édition 2011

82 82 Effets sur le béton Protection contre les cycles de gel/dégel, sel de déverglaçage. Amélioration de l’ouvrabilité grâce aux bulles d’air. Diminution de la ségrégation (moins de ressuage). Mise en place facilitée. Amélioration de l’aspect du béton au décoffrage. Amélioration de la cohésion du béton. ATTENTION : l’air entraîné doit être contrôlé régulièrement car un excès peut entraîner des baisses de résistance. Quitter Les Adjuvants du Béton > Entraîneurs d’air Édition 2011

83 83 Domaines d’applications Les bétons d’ouvrages d’art exposés aux cycles gel/dégel (de préférence associé à un superplastifiant). Les bétons extrudés (apporte de la cohésion et facilité d’extrusion des bétons secs : GBA sur autoroutes). Les bétons routiers (caniveaux). Les matériaux auto-compactants (tranchées). Les bétons manufacturés exposés au gel (dalles, pavés). … Quitter Les Adjuvants du Béton > Entraîneurs d’air Édition 2011

84 84 Domaines d’applications Quitter Les Adjuvants du Béton > Entraîneurs d’air Édition 2011

85 85 AUTRES PRODUITS (non adjuvants) Rétenteurs d’eau Agents de cohésion Agents moussants Fibres synthétiques Pigments Quitter Édition 2011

86 86 Adjuvant qui réduit la perte d’eau en diminuant le ressuage. A différencier des Agents de cohésion plus couramment utilisés dans les BAP/BAN. Définition Mode d’emploi Produit introduit dans l’eau de gâchage. Dosage indicatif : de 0,1 à 2 % du poids du ciment. Quitter Autres produits > Rétenteurs d’eau Rétenteurs d’eau Respecter les paramètres de formulation. Tenir compte des FDS (Fiches de Données de Sécurité) et FT (Fiches Techniques) pour la manipulation et l’utilisation des produits. Édition 2011

87 87 Produit dont l’incorporation dans le béton, mortier ou coulis permet de limiter la ségrégation et le ressuage (en optimisant la cohésion du béton frais). Définition Mode d’emploi Produit introduit dans l’eau de gâchage. Dosage indicatif : de 0,1 à 2 % du poids du ciment. Quitter Autres produits > Agents de cohésion Agents de cohésion Respecter les paramètres de formulation. Tenir compte des FDS (Fiches de Données de Sécurité) et FT (Fiches Techniques) pour la manipulation et l’utilisation des produits. Édition 2011

88 88 Les applications sont similaires, mais les tests de qualification de ces 2 types de produits sont différents : Agents de cohésion : on effectue un test de résistance à la ségrégation (mesure de stabilité au tamis). Rétenteurs d’eau : on mesure le ressuage (EN 480-4) par rapport au témoin. Agents de cohésion / Rétenteurs d’eau : quelle différence ? Quitter Autres produits > Agents de cohésion Édition 2011

89 89 Effets sur le béton Apportent une bonne cohésion au béton. Facilitent le maintien d’ouvrabilité dans le temps. Diminuent fortement le ressuage donc la ségrégation. Limitent les risques de fissuration de retrait plastique. Garantissent une meilleure hydratation du ciment. Quitter Autres produits > Rétenteurs d’eau Rétenteurs d’eau Édition 2011

90 90 Domaines d’applications Bétons horizontaux : dallages industriels, préfabrication, etc. Dalles décoratives. Ouvrages de masse. Quitter Autres produits > Rétenteurs d’eau Édition 2011

91 91 Effets sur le béton Optimisent la cohésion du béton frais en maîtrisant la viscosité. Améliorent la robustesse du béton : rendent la formule moins sensible aux variations des quantités d’eau. Autorisent la fabrication de BAP/BAN avec des matériaux « difficiles ». Selon dosage et nature, peuvent rendre le béton anti-délavable. Aident à optimiser la quantité de fines. Ne modifient pas significativement les caractéristiques du béton à l’état frais comme à l’état durci. Limitent les risques de fissuration de retrait plastique. Garantissent une meilleure hydratation du ciment. Quitter Autres produits > Agents de cohésion Agents de cohésion Édition 2011

92 92 Domaines d’applications BAP horizontaux et verticaux. Bétons coulés sous l’eau. Bétons pompés. Dallages industriels. Bétons désactivés. Bétons lourds. Bétons légers. Bétons projetés. Dalles décoratives. Quitter Autres produits > Agents de cohésion Édition 2011

93 93 Domaines d’applications Quitter Autres produits > Agents de cohésion Édition 2011

94 94 Additif entraîneur d’air permettant de fabriquer des bétons allégés (densité de 0,8 à < 2) ou des bétons de remblais. Définition Mode d’emploi Produit utilisé à l’aide d’un canon à mousse (béton allégé) ou ajouté directement dans la toupie/centrale. Dosage indicatif : de 0,1 à 2 % du poids du ciment selon la densité finale visée. Quitter Autres produits > Agents moussants Agents moussants Respecter les paramètres de formulation. Tenir compte des FDS (Fiches de Données de Sécurité) et FT (Fiches Techniques) pour la manipulation et l’utilisation des produits. Édition 2011

95 95 Effets sur le béton Forte réduction de la densité du béton par un entraînement d’air de 15 % à 50 % en moyenne. Possibilité de pompage (pompe à rotor). Grande facilité d’utilisation (autonivelant). Rapidité de mise en œuvre. Bétons facilement ré-excavables. Quitter Autres produits > Agents moussants Édition 2011

96 96 Domaines d’applications Rénovation de bâtiments (diminution du poids de la structure). Rénovation de dallages. Remblayage de tranchées. Remplissage de réservoirs (neutralisation de cuves à carburants) et cavités diverses (mines, marnières, etc.). Stabilisation de chaussées. Quitter Autres produits > Agents moussants Édition 2011

97 97 Fibres de synthèse (polypropylène, polyéthylène, polyacrylonitrile, etc.) ou métalliques ajoutées au béton frais. On en distingue 2 catégories : - les micro-fibres : de 6 à 20 mm de longueur et faible section (quelques dizaines de microns) - les macro-fibres : de 40 à 60 mm de longueur et de plus forte section. Définition Mode d’emploi Produits ajoutés directement dans le béton frais ou sur les granulats. Dosage indicatif selon la destination du béton durci : de 0,6 à 0,9 kg/m 3 pour les micro-fibres (plus élevé pour la résistance au feu i.e. 1,2 à 2 kg/m 3 ), de 2 kg à 6 kg/m 3 pour les macro-fibres synthétiques, de 10 à 50 kg/m 3 pour les métalliques. L’ajout d’un plastifiant ou superplastifiant est nécessaire pour conserver la même ouvrabilité au béton. Quitter Autres produits > Fibres Fibres Édition 2011

98 98 Effets sur le béton Réduisent fortement le risque de fissuration dû au retrait plastique du béton. Améliorent de façon IMPORTANTE la résistance au feu des bétons. Confèrent une meilleure cohésion au béton frais. Diminuent le ressuage et la ségrégation. Réduisent les épaufrures des éléments béton en démoulage immédiat. Remplacent de manière efficace (positionnement tridimensionnel) les treillis anti-fissuration. Améliorent la résistance aux chocs, à l’abrasion... Micro-fibres (non structurelles) Quitter Fibres Synthétiques Autres produits > Fibres Édition 2011

99 99 Effets sur le béton Augmentent fortement la résistance en flexion post-fissuration (améliorent la ductilité du béton durci). Se substituent à certaines armatures métalliques. Offrent une alternative aux fibres métalliques (gain de poids, moins de risques pour les utilisateurs, ne rouillent pas, évitent la perforation des membranes d’étanchéité en travaux souterrains). Confèrent une meilleure cohésion au béton frais. Diminuent le ressuage et la ségrégation. Bénéficient d’avis techniques spécifiques à certaines applications (semelles filantes, dallages maisons individuelles, etc.). Macro-fibres (structurelles) Quitter Fibres Synthétiques Autres produits > Fibres Édition 2011

100 100 Domaines d’applications Dallages bétons. Eléments préfabriqués. Bétons désactivés/colorés. Bétons projetés. Bétons de structure. Quitter Autres produits > Fibres Édition 2011

101 101 Additifs à base d’oxydes métalliques (fer, titane, chrome, cobalt, etc.) destinés à colorer les bétons dans la masse. Disponibles en version poudre, liquide ou granulés. Produits incorporés dans le béton frais à raison de 0,5 % à 6 % du poids du ciment. Depuis 2005, les pigments sont régis par la norme NF EN 12-878. De plus, le marquage CE pour les pigments de coloration béton est devenu obligatoire en janvier 2008. Définition Quitter Autres produits > Pigments Pigments Respecter les paramètres de formulation. Tenir compte des FDS (Fiches de Données de Sécurité) et FT (Fiches Techniques) pour la manipulation et l’utilisation des produits. Édition 2011

102 102 Effets sur le béton Apportent une teinte uniforme dans la masse du béton dès lors que l’on conserve un E/C constant et des temps de cure en coffrage identiques. Ne modifient pas les propriétés du béton à l’état frais comme à l’état durci. Les oxydes synthétiques ne s’altèrent pas avec le temps, mais les teintes du béton peuvent varier dans le temps selon les conditions d’exposition, particulièrement sur les surfaces non protégées (pluie, pollution, ensoleillement, etc.). Quitter Autres produits > Pigments Édition 2011

103 103 Domaines d’applications Bétons esthétiques/décoratifs en vertical comme en horizontal. Pavés, bordures et autres éléments de mobilier urbain, en béton à démoulage immédiat ou différé. Quitter Autres produits > Pigments Édition 2011

104 104 BAP vertical et horizontal BHP BUHP Béton Fibré Bétonnage par temps chaud Bétonnage par temps froid Béton Lourd Béton Léger Béton Hydrofugé Béton Immergé Béton de remblais Béton Coloré Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations Utilisations / Applications Édition 2011

105 105 Béton très fluide, homogène et stable, qui se caractérise par sa rapidité de mise en place par seul effet gravitaire (pas besoin de vibration). Ce béton à compacité élevée et à perméabilité très faible permet aussi d’améliorer le parement (réduction du ragréage). Il en résulte une amélioration de la durée de vie des coffrages et un meilleur enrobage des aciers. Béton Autoplaçant (BAP) Vertical et Horizontal Adjuvants les plus utilisés : Superplastifiants Agents de cohésion Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations Édition 2011

106 106 Les Adjuvants du Béton > Utilisations Édition 2011 Quitter

107 107 Béton Autoplaçant (BAP) Vertical et Horizontal Béton S2 Béton S4 BAP Les BAP répondent à la NF EN 206-1 comme tous les autres bétons et spécifiquement à la NF EN 206-9 pour leur caractère autoplaçant. Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations Édition 2011

108 108 Caractéristiques des BAP A l’état frais, un béton autoplaçant peut être caractérisé par : CaractéristiqueMesureNorme de référence Résultat ConsistanceEtalement au cône d’Abrams en mmNF EN 12 350-8SF1 si la consistance est comprise entre 550 et 650 SF2 si la consistance est comprise entre 660 et 760 SF3 si la consistance est comprise entre 760 et 850 Viscosité apparenteTemps nécessaire en secondes à l’obtention d’un étalement de 500 mm au cône d’Abrams NF EN 12 350-8VS1 si le temps est < à 2 secondes VS2 si le temps est compris entre 3 et 6 secondes VS3 si le temps est > à 6 secondes Temps d’écoulement en secondes à l’entonnoir en V (V funnel) NF EN 12 350-9VF1 si le temps est < à 9 VF2 si le temps est compris entre 9 et 25 Aptitude à l’écoulement Taux de remplissage en pourcentage d’une boite en L équipée d’armatures (L Box) NF EN 12 350-10PL1 si remplissage > à 80 % avec 2 armatures PL2 si remplissage > à 80 % avec 3 armatures Pallier de l’étalement en mm obtenu après écoulement au travers d’un anneau constitué d’armatures (J ring) NF EN 12 350-12PJ1 pallier < à 10 avec 12 armatures PJ2 pallier < à 10 avec 16 armatures Résistance à la ségrégation Pourcentage de laitance obtenu après chute d’une masse de béton sur un tamis (essai au tamis) NF EN 12 350-13SR1 si le pourcentage est < à 20 SR2 si le pourcentage est < à 15 Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

109 109 Mise en œuvre plus rapide et plus économique. Main d’œuvre optimisée. Sécurité accrue. Nuisances sonores réduites. Meilleure durée de vie des coffrages. Amélioration de la qualité des bétons (enrobage des aciers, parement, compacité, durabilité). Avantages – Valeur ajoutée BAP vertical « Sans les adjuvants, un tel résultat n’aurait pas été possible. » Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

110 110 Mise en œuvre plus rapide et plus économique. Meilleure planéité et finition. Sécurité accrue. Amélioration de la qualité des bétons. Avantages – Valeur ajoutée BAP Horizontal « Sans les adjuvants, un tel résultat n’aurait pas été possible. » Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

111 111 Pour plus d’information, consulter les documents suivants : Norme NF EN 206-9. Recommandations de l’AFGC. Projet National BAP. Béton Autoplaçant (BAP) Vertical et Horizontal Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

112 112 Béton caractérisé par une résistance en compression supérieure à 60 MPa et par une faible porosité de leur matrice, ce qui augmente fortement la durabilité. Béton hyper fluide à l’état frais, il permet une grande facilité de mise en œuvre et une amélioration des performances structurelles, due notamment à la présence de fumées de silice. Béton Hautes Performances (BHP) Adjuvants et produits les plus utilisés : Superplastifiants Fibres Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

113 113 Il se caractérise par des résistances élevées, allant en compression de 130 à 200 MPa et en flexion de 30 à 45 MPa (si ajout de fibres métalliques), et par sa ductilité. L’obtention de ces résistances est liée à une réduction très importante de la quantité d’eau (rapport E/C). Ce béton a une consistance hyper fluide qui permet un remplissage aisé des coffrages. Il a des propriétés de durabilité exceptionnelles en matière de résistance au gel et au dégel, aux sels de déverglaçage, à la carbonatation et à l’abrasion. Béton à Ultra Hautes Performances (BUHP) Adjuvants et produits les plus utilisés : Superplastifiants Fibres structurelles Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

114 Béton renforcé de fibres (métalliques et/ou synthétiques) qui permet de limiter la fissuration des ouvrages (sur béton frais et béton durci) et d’améliorer la tenue au feu des bétons (micro-fibres). Il est particulièrement utilisé dans les dallages industriels, bétons désactivés et dans les éléments préfabriqués. Béton Fibré L’apparition des fibres polypropylènes dans les bétons date du milieu des années 80 ; leur développement depuis les années 90 en font aujourd’hui une solution reconnue pour maîtriser le retrait plastique des bétons et donc limiter le risque de fissuration durant les premières heures. Ces microfibres ont des longueurs généralement comprises entre 6 et 20 mm, des diamètres de 20 à 100 µm, pour un module d’élasticité de l’ordre de 3,5 GPa. Toutes les études menées depuis l’origine ont démontré que le dosage de 900 g/m 3 permet, dans certains cas, de remplacer les treillis anti-fissuration dans les chapes et les bétons. Aujourd’hui, ces microfibres synthétiques se divisent en deux catégories : les mono- filamantaires et les fibrillées. La parution en Juin 2008 de la norme NF EN 14 889-2 concernant le marquage CE pour toutes ces fibres synthétiques permet aujourd’hui de classifier officiellement les microfibres (classe Ia et Ib), les macro-fibres (classe II) et permet surtout un comparatif plus aisé des performances de ces différentes fibres. Enfin, cette norme démontre, s’il en était encore besoin, que l’addition des fibres de type polymère dans les bétons est une solution technique aujourd’hui reconnue et promise à un bel avenir. Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011 114

115 115 On parle de bétonnage par temps chaud lorsque la température de l’air est comprise entre 25 °C et 35 °C environ. Le bétonnage en ambiance chaude nécessite un choix correct des matériaux (ciment à prise lente et/ou à faible chaleur d’hydratation) ainsi qu’une protection des ouvrages par des produits de cure (surtout aux tout premiers âges) et des contrôles renforcés. Bétonnage par temps chaud Adjuvants les plus utilisés : Retardateurs de prise Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Plastifiants – Réducteurs d’eau Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011 Quitter

116 116 On parle de mise en place de béton par temps froid lorsque la température du béton descend en dessous d’un seuil critique (généralement 5 °C). Le bétonnage en ambiance froide nécessite un choix correct des matériaux (ciment à prise rapide), des process adaptés (étuvage) ainsi que des contrôles renforcés. Bétonnage par temps froid Adjuvants les plus utilisés : Accélérateurs de prise Accélérateurs de durcissement Réducteurs d’eau (plastifiants et superplastifiants) Entraîneurs d’air Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011 Quitter

117 117 Béton dont la masse spécifique des granulats est supérieure à celle des granulats couramment utilisés (soit > 2,6 kg/dm 3 ). Parmi les plus utilisés : barytes, hématites, … Il est particulièrement utilisé là où la densité du béton est prépondérante (> 3,5), par exemple en cas de protection au rayonnement (salle de radiologie en hôpital). Béton Lourd Adjuvants et produits les plus utilisés : Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Agents de cohésion Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

118 118 Béton dont la masse spécifique des granulats est inférieure à celle des granulats couramment utilisés (soit entre 1 et 1,2 kg/dm 3 ). Parmi les plus utilisés : polystyrène, mousse, bois, vermiculite,... Il est particulèrement utilisé à des fins d’isolation ou d’allègement des structures lors de rénovations. Béton Léger Adjuvants les plus utilisés : Agents moussants Agents de cohésion Entraîneurs d’air Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

119 119 Béton utilisé lorsque la porosité du béton doit être la plus faible possible (tunnels, piscines, stations d’épuration,…). Béton manufacturé (bordures). Béton Hydrofugé Adjuvants les plus utilisés : Hydrofuges de masse Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Station d’épuration Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011 Quitter

120 120 Béton mis en œuvre sous l’eau et donc soumis à de fortes pressions dont il faut tenir compte lors de la réalisation de l’ouvrage. La composition doit être étudiée en utilisant en particulier des agents de cohésion, accroissant les forces d’attraction entre particules, améliorant ainsi l’homogénéité du béton et évitant son délavage. Béton Immergé Adjuvants et produits les plus utilisés : Agents de cohésion Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

121 121 Béton particulièrement destiné aux travaux de remplissage de tranchées et de remplissage de cavités. On distingue : - les bétons essorables lorsque le support est poreux (tranchées, marnières, stabilisations de chaussées). - les bétons non essorables pour les supports non poreux (cuves de carburant abandonnées, canalisations). Grâce à sa fluidité, il est facile à mettre en œuvre : il peut être directement déversé de la toupie dans la cavité ou pompé si l’accès est difficile. Béton de remblais Adjuvants et produits les plus utilisés : Entraîneurs d’air, agents moussants Superplastifiants – Haut réducteurs d’eau Accélérateurs de prise Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

122 122 Béton teinté dans la masse par addition de pigments variés, naturels ou synthétiques. Utilisé essentiellement pour des éléments en béton devant rester apparents et pour lesquels un aspect décoratif et esthétique est recherché. Béton Coloré Adjuvants les plus utilisés : Plastifiants ou Superplastifiants Entraîneurs d’air Hydrofuges de masse Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications Édition 2011

123 123 Cette 3ème édition du CD-Rom a été réalisée par la Commission Marketing du SYNAD en liaison avec les partenaires de la filière béton listés ici.ici http://www.synad.fr/ Quitter Édition 2011

124 124 Maintenant, passons à la pratique ! Quitter Édition 2011

125 125 Travaux pratiques Quitter Édition 2011

126 126 Travaux pratiques Etude de l’influence d’un superplastifiant On mettra d’abord en évidence l’influence d’un superplastifiant sur le gain de consistance en travaillant avec deux bétons ayant le même E/C (Béton 1) et ensuite on poursuivra en montrant le pouvoir de réduction d’eau d’un superplastifiant en travaillant deux bétons ayant la même consistance (Béton 2). Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications > Travaux pratiques Édition 2011

127 127 Quitter 1)Etude de l’influence d’un superplastifiant à E/C identique 1-a) Béton classique sans adjuvant  Formuler un C25/30 avec un rapport E/C voisin de 0,5 (viser un slump test entre 8 et 10cm).  Mesurer les caractéristiques du béton frais à l’aide de la feuille d’essais ci-jointe (air entraîné à T0, Consistance à T0,T30,T60,T90).  Réaliser des éprouvettes afin de mesurer les RC à 24 h, 7 jours, 28 jours (Vibration des éprouvettes selon la norme en vigueur). 1-b ) Béton classique avec adjuvant superplastifiant  Formuler le même béton qu’en 1-a avec un ajout de 1% de superplastifiant (dosage à ajuster en fonction de la Fiche Technique du fabricant, viser un slump > 20cm sans ségrégation).  Mesurer les mêmes caractéristiques qu’avec le béton 1-a et noter les différences (consistance, aspect, couleur, onctuosité,…).  Réaliser des éprouvettes afin de mesurer les Rc à 24 h, 7,jours, 28 jours (Piquage des éprouvettes selon la norme en vigueur). A l’issue de la rupture des éprouvettes, on complètera le rapport en résumant l’ensemble des caractéristiques modifiées sur le béton 1-b tant sur béton frais que sur béton durci, on en tirera les principales utilisations d’un adjuvant type superplastifiant pour ce type de béton. Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications > Travaux pratiques Édition 2011

128 128 2-a) Béton classique sans adjuvant  Formuler un C25/30 avec un rapport E/C voisin de 0,6 (viser un slump test entre 12 et 15 cm).  Mesurer les caractéristiques du béton frais à l’aide de la feuille d’essais ci-jointe (air entraîné à T0, Consistance à T0,T30,T60,T90).  Réaliser des éprouvettes afin de mesurer les RC à 24 h, 7 jours, 28 jours (Vibration des éprouvettes selon la norme en vigueur). 2-b ) Béton classique avec adjuvant superplastifiant  Formuler un béton en visant la même consistance qu’en 2-a en ajoutant 1% de superplastifiant et en réduisant la quantité d’eau.  Mesurer les mêmes caractéristiques qu’avec le béton 2-a et noter les différences (consistance, aspect, couleur, onctuosité,…).  Réaliser des éprouvettes afin de mesurer les Rc à 24 h, 7 jours, 28 jours (vibration des éprouvettes selon la norme en vigueur). A l’issue de la rupture des éprouvettes, on complètera le rapport en résumant l’ensemble des caractéristiques modifiées sur le béton 2-b tant sur béton frais que sur béton durci, on en tirera les principales utilisations d’un adjuvant type superplastifiant pour ce type de béton. 2) Etude de l’influence d’un superplastifiant à consistance identique Quitter Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications > Travaux pratiques Édition 2011

129 129 3) Feuille de résultats Les Adjuvants du Béton > Utilisations > Applications > Travaux pratiques Quitter Édition 2011

130 130 Quizz Quitter Édition 2011

131 131 1)Quelles sont les différentes formes de granulats à disposition pour faire du béton ? RoulésConcassés CarrésVolcaniques 2) Comment définit-on un « sable » ? D < 1 mmD < 2 mmD < 4 mmD < 8 mm 3) Comment définit-on un « gravillon »? D > 2 mm D > 4 mm D > 10 mm D > 20 mm Quizz> > Les Granulats Édition 2011 Quitter

132 132 4)On définit le module de finesse d’un sable par le 1/100 ème de la somme des refus cumulés (en %) sur les tamis suivants : 0,063 - 0,125 - 0,5 - 1 - 2,5 - 4 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 - 4 0,063 - 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2 0,125 - 0,25 - 0,5 - 1 - 2,5 - 5 5)Quelle est la quantité approximative de granulats dans 1m 3 de béton courant ? 1500 kg 1850 kg 2000 kg 2350 kg Quizz> > Les Granulats Édition 2011 Quitter

133 133 1) Dans quels cas sont utilisés les agents moussants ? Béton lourdBéton de remplissage Béton léger Béton isolant 2) Quelles sont les 2 grandes natures de fibres pour béton ? TextileSynthétiquesMétalliquesBois 3) Quelles sont les avantages principaux des micro-fibres ? Réduction retrait plastique Augmentation de la résistance à la compression Amélioration de la résistance Augmentation de l'ouvrabilité au feu Quizz> > Autres produits Édition 2011 Quitter

134 134 4) Dans quels cas sont utilisés les agents de cohésion ? Béton pompé BAP Béton hydrofugé Bétons coulés sous l’eau 5) Comment agit un colorant pour béton ? Dans la masse En surface uniquement Avec les UV Réagit avec le ciment Édition 2011 Quitter Quizz> > Autres produits

135 135 Présentation du Synad Quitter Édition 2011

136 136 Créé en 1968, le Synad a fêté ses 40 ans en 2008. Il a contribué depuis toutes ces années à la reconnaissance des adjuvants par tous les organismes certificateurs et à établir une relation entre tous les acteurs du marché. Aujourd’hui, le Synad compte 9 membres et 4 commissions : Commission Technique Commission Environnement Commission Marketing Commission Sécurité Au sein de ces Commissions, des groupes de travail sont constitués chargés de traiter de dossiers spécifiques. - Règlementations diverses - REACH - Produits - Communication Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

137 137 Ses membres Le SYNAD compte aujourd’hui 9 membres, représentant plus de 98 % des adjuvants distribués en France. Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

138 138 Ses objectifs Promouvoir la qualité Depuis son origine, le SYNAD concentre ses actions autour d’un seul et même thème : la qualité. Les adhérents ont obtenu la certification ISO 9000. La plupart des produits commercialisés bénéficient de la Marque NF. Développer la concertation Avec ses quatre Commissions, le SYNAD participe au développement permanent d’échanges entre tous les acteurs du secteur de la construction : fabricants et utilisateurs bien-sûr, mais aussi prescripteurs, administrations, instances européennes, etc. Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

139 139 Ses objectifs Organiser le développement Le SYNAD intervient en permanence dans la définition des standards nationaux et des méthodes de tests des adjuvants. Sa mission est devenue clairement internationale. Le SYNAD est affilié à la Fédération Européenne des Adjuvants (EFCA). Informer tous les intervenants Le SYNAD s’engage à devenir le trait d’union entre tous les intervenants de ce secteur pour que chacun soit informé sur le présent et éclairé sur l’avenir. Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

140 140 Le SYNAD est affilié à l’EFCA (Fédération Européenne des Adjuvants) www.efca.info L’EFCA a été fondé en 1984 et réunit les syndicats nationaux de 12 pays européens : Allemagne Belgique Espagne France Italie Norvège Pays-Bas Royaume-Uni Suède Suisse Turquie Grèce Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

141 141 La Communication - Le bétonnage par temps chaud - Le bétonnage par temps froid - La durabilité du béton - Le béton autoplaçant - Le béton hautes performances - Les parements en béton  Newsletters ‘‘SYNAD infos’’ - La cure des bétons - L’avenir de la construction passe par les bétons fluides L’avenir de la construction passe par les bétons fluides Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

142 142 Depuis 1999, le SYNAD mène une communication globale et soutenue pour promouvoir les adjuvants du béton : des constituants indispensables à la fabrication et à l’emploi de béton de qualité. Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

143 143 La Communication Site Internet : www.synad.frwww.synad.fr Présentation du Synad Quitter Édition 2011

144 144 Module de formation : BÉTONS & ADJUVANTS 3ème édition La Communication Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

145 145 Présentation du Synad - Marquage CE (mars 2003) - Classification SYNAD des agents de démoulage Dossiers spéciaux - SYNAD Plus Les Adjuvantiers et REACH Édition 2011 Quitter

146 146 Collaboration permanente avec la filière construction, entre autres :. ATILH(Association Technique de l’Industrie des liants hydrauliques).AMO(Association des Maîtres d’Ouvrages).BETOCIB(Lieu d’information des professionnels de la construction).CAPEB(Confédération de l’Artisanat et des Petites Entreprises du Bâtiment).CEBTP(Centre Expérimental du BTP).CERIB(Centre d’Etudes et de Recherche de l’Industrie du Béton).CSTB(Centre Scientifique et Technique du Bâtiment).CIMbéton(Centre d’information sur le ciment et ses applications).Compagnons du Devoir.EFB(Ecole Française du Béton).EFCA (European Federation of Concrete Admixtures Associations).FFB(Fédération Française du bâtiment). FIB(Fédération de l’Industrie du Béton).FNTP(Fédération Nationale des Travaux Publics).IREX(Institut de Recherche Expérimental).LERM(Laboratoire d’Etudes et de Recherche sur les Matériaux).SNBPE(Syndicat National du Béton Prêt à l’Emploi).SNMI(Syndicat National des Mortiers Industriels).SNPB(Syndicat National du Pompage du Béton).UNICEM(Union Nationale des Industries et Carrières Et Matériaux de construction).Universités et Ecoles.Etc. Présentation du Synad Édition 2011 Quitter

147 147 Annexes Quitter Édition 2011

148 148 (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) Répulsion électrostatique Quitter Mode d’action Annexes > Adjuvants > Plastifiants Réducteurs d’eau Édition 2011

149 149 Mode d’action Suspension d’eau et de grains de ciment Même suspension après ajout de 0,5 % d’adjuvant Quitter Annexes > Adjuvants > Plastifiants Réducteurs d’eau Édition 2011

150 150 Nature chimique : Lignosulfonate SO 3 (-) OH OH -CH-CH OH n OCH 3 Quitter Annexes > Adjuvants > Plastifiants Réducteurs d’eau Édition 2011

151 151 Lignosulfonate : Mode d’action (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) SO 3 Ca++ Al+++ Ca++ Al+++ SO 3 HO HO SO 3 (-) Al+++ Quitter Annexes > Adjuvants > Plastifiants Réducteurs d’eau Retour au cours Édition 2011

152 152 Mode d’action (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) Répulsion électrostatique Encombrement stérique Quitter Annexes > Adjuvants > Superplastifiants Haut réducteurs d’eau Édition 2011

153 153 OH SO 3 (-) CH 2 n OH SO 3 (-) Nature chimique : Polynaphtalène Sulfonate Quitter Annexes > Adjuvants > Superplastifiants Haut réducteurs d’eau Édition 2011

154 154 Polynaphtalene sulfonate : Mode d’action SO 3 Ca++ Al+++ Ca++ Al+++ Ca++ Al+++ SO 3 HO SO 3 (-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) Quitter Annexes > Adjuvants > Superplastifiants Haut réducteurs d’eau Édition 2011

155 155 Nature chimique : PolyCarboxylate Polyoxyde d’ethylene - - - - -CH-CH 2 - CH-CH 2 - CH-CH 2 - CH-CH 2 - CH-CH 2 - - - - - C=O O CH 2 O R n C=O O CH 2 O R n C=O OH C=O OH C=O OH (-)(-) (-) Quitter Annexes > Adjuvants > Superplastifiants Haut réducteurs d’eau Édition 2011

156 156 PolyCarboxylate Polyoxyde d’ethylene : Mode d’action CO 2 Ca++ Al+++ Ca++ Al+++ Ca++ Al+++ CO 2 CO 2 (-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) (-)(-)(-)(-) Annexes > Adjuvants > Superplastifiants Haut réducteurs d’eau Quitter Retour au cours Édition 2011

157 157 Quitter Édition 2011

158 158 Cliquer sur le sujet qui vous intéresse, pour télécharger la publication rédigée par le SYNAD. Les bétons fluides Le bétonnage par temps chaud Le bétonnage par temps froid La durabilité des bétons Les parements en béton Les bétons autoplaçants Les bétons haute-performance La cure des bétons Le Marquage CE Classification Synad des agents de démoulage Annexes Quitter Édition 2011

159 159 Cette 3ème édition du CD-Rom a été réalisée par la Commission Marketing du SYNAD en liaison avec les partenaires de la filière béton listés ici.ici http://www.synad.fr/ Quitter Édition 2011