Les revêtements en béton de ciment Ir Claude Ployaert FEBELCEM

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1 Les revêtements en béton de ciment Ir Claude Ployaert FEBELCEM

2 Chapitre G. 1. - Revêtements en béton de ciment Chapitre C. 3
Chapitre G Revêtements en béton de ciment Chapitre C. 3. – Sables (C ) Chapitre C. 4. – Gravillons (C ) Chapitre C. 8. – Ciment

3 Les constituants des bétons routiers
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4 C. 3.4.5. Constituants des bétons routiers SABLE: NBN EN 12620
Sables naturels Sables ronds Teneur maximale en fines  3 % Conseillé : sable de rivière gros à granulométrie étalée TENEUR EN SABLE DES BETONS ROUTIERS RELATIVEMENT FAIBLE !

5 Précisions complémentaires
Constituants des bétons routiers - Sables Caractéristiques Prescription Catégorie minimale Précisions complémentaires Pourcentage en masse du passant au tamis de 0,063 mm < 3 f3  Constituants augmentant le temps de prise (min.) et réduisant la résistance du béton (%) < 120 < 20 Valeur de seuil Ce critère est satisfait si la teneur en matières organiques, mesurée suivant la EN , est nulle. Soufre total (% en masse) < 1 Chlorures (%) < 0,06 Valeur déclarée Pour sable d’origine marine Teneur en élément coquillier SC20 Réaction alcali-silice Autres caractéristiques mentionnées à la NBN EN 12620 NR Les documents d’adjudication précisent les catégories minimales auxquelles doivent répondre ces caractéristiques pour des applications spéciales. Caractéristiques de granularité Le module de finesse du sable correspond à la catégorie CF (4,0 à 2,4) pour les sables 0/4 et 0/2 et à la catégorie MF (2,8 à 1,5) ou FF (2,1 à 0,6) pour les sables 0/1. Le module de finesse du sable utilisé dans la composition du béton correspond à la catégorie CF (4,0 à 2,4). En cas de mélange de plusieurs sables, le module de finesse du mélange de sables obtenu correspond à la catégorie CF G

6 C. 4.4.4. Constituants des bétons routiers GRAVILLONS : NBN EN 12620
Pierres naturelles concassées : porphyre, grès, calcaire, gravier concassé Diamètre maximum = 32 mm Fractions granulométriques séparées imposées pour éviter la ségrégation (2/6, 6/20, 6/14, 14/20, 20/32) Forme (coefficient d’aplatissement) et teneur en pierres rondes limitée Résistance à la fragmentation Los Angeles  25 ou  30 pour les routes rurales, les pistes cyclables et les couches inférieures Résistance à l’usure Micro-Deval  20 ou  25 pour les routes rurales, les pistes cyclables et les couches inférieures PSV  50 (haute résistance au polissage)

7 Précisions complémentaires
Constituants des bétons routiers - Gravillons Caractéristique Prescription Catégorie Précisions complémentaires Coefficient d’aplatissement < 20 ≤ 25 ≤ 30 Fl20 FI25 FI30 D > 16 8 < D ≤ 16 D < 8 Teneur en fines (% en masse) < 1,5 < 4 f1,5 f4 D > 8 mm D < 8 mm Résistance à la fragmentation (Coefficient Los Angeles) < 25 < 30 LA25 LA30 Couches de roulement Couches inférieures et éléments linéaires Couches de roulement en réseau III si le CSC l’autorise Résistance à l’usure (Coefficient Micro-Deval) MDE20 MDE25 La somme MDE + LA est < 30 pour les couches de roulement. Elle est < 45 pour les couches de roulement en réseau III (si le CSC l’autorise) ainsi que pour les couches inférieures et les éléments linéaires. Masse volumique réelle  Valeur déclarée Constituants augmentant le temps de prise (min.) et réduisant la résistance du béton (%) < 120 Valeur de seuil Ce critère est satisfait si la teneur en matières organiques, mesurée suivant la EN , est nulle. Soufre total (%) < 1 Chlorures (%) < 0,03 Teneur en éléments coquilliers < 10 SC10 Pour gravillons d’origine marine Sensibilité des gravillons au gel dégel F1 Réaction alcali-silice Résistance au polissage (PSV) > 50 > 40 PSV50 PSVdécl. PSVNR Couches de roulement – réseau III si le CSC l’autorise Couches inférieures et éléments linéaires Autres caractéristiques mentionnées à la NBN EN 12620 NR Les documents d’adjudication précisent les catégories minimales auxquelles doivent répondre ces caractéristiques pour des applications spéciales.

8 C. 4.4.4. Constituants des bétons routiers - Gravillons
Caractéristiques de granularité

9 Constituants des bétons routiers - Gravillons
Prescriptions supplémentaires concernant la couleur Déroger éventuellement au CCT Qualiroutes pour les caractéristiques intrinsèques, la granulométrie, … (gravillons produits à l’étranger : autre calibre ?)

10 C. 8. Constituants des bétons routiers Ciments : NBN EN 197-1
Ciment Portland: CEM I ( % de Clinker) de classe de résistance minimale 42,5 Ou Ciment de haut fourneau: CEM III/A (35-64 % de Clinker, % de laitier de HF) de classe de résistance minimale 42,5 Low-Alcali (LA): NBN B12-109 Eviter les ciments de classe de résistance 32,5: temps de prise plus long  plus grande sensibilité à une mauvaise cure

11 Définit les performances du béton mis en œuvre Revêtement discontinu
G. 1.1. Prescription d’un revêtement en béton Prescription d’un revêtement en béton Définition du réseau I ou II ou III Définit les performances du béton mis en œuvre (R’c, Abs, gel, …) Le revêtement est non armé et comporte des joints transversaux Revêtement continu Prescription d’un revêtement avec armatures afin de maîtriser et contrôler la fissuration (BAC) non Revêtement discontinu Prescription d’un revêtement en dalles de béton et directives à donner concernant les joints oui

12 Une ou plusieurs bandes de béton séparées par un joint longitudinal
Revêtement en dalles de béton (revêtements discontinus) G Une ou plusieurs bandes de béton séparées par un joint longitudinal Plusieurs dalles de béton entrecoupées par des joints transversaux perpendiculaires à l’axe de la chaussée

13 G. 1.1.3. Revêtement en dalles de béton (revêtements discontinus)
Dimensions des dalles Longueur des dalles : L  5 m si joints goujonnés et épaisseur  0,20 m L  4 m si joints non goujonnés et épaisseur < 0,20 m 1  L/l  1,5 L  25 x épaisseur Superficie des dalles limitée à m² Largeur :  4,50 m Epaisseur minimale : Réseau I : 0,23 m Réseau II : 0,20 m Réseau IIIa : 0,18 m Réseau IIIb : 0,16 m

14 Îlot Giratoires en dalles de béton Exemple de calepinage
Joints transversaux (ou radiaux) goujonnés Joints ancrés (longitudinaux ou de construction) Îlot Revêtement béton Revêtement hydrocarboné

15  Giratoires en dalles de béton
Si dalle de géométrie complexe : prévoir un ferraillage localisé : armature posée dans la partie supérieure de la dalle et doit être discontinue (sciée !) au droit des joints barres de 10 mm de diamètre disposées tous les 15 cm dans les 2 sens avec un enrobage min. de 40 mm Les clauses techniques pour le ferraillage d’un revêtement en dalles ne sont pas prévues au chapitre G Poste au CPN existe : G1292 au kg

16 Revêtement en dalles de béton (revêtements discontinus)
ok non ok non

17 Revêtement en dalles de béton (revêtements discontinus)

18 Revêtement en dalles de béton (revêtements discontinus)
Dans le cas d’un bétonnage contre un ancien revêtement en béton (dalles longues et joints de dilatation) Membrane d’isolation Nouveau béton Vieux béton

19 Réaliser un plan de sciage avant la mise en œuvre du béton
Revêtement en dalles de béton (revêtements discontinus) Un plan de sciage des joints doit être réalisé à l’avance. Le plan de sciage doit tenir compte de la mise en oeuvre du béton (moyens de mise en oeuvre et phases de mise en oeuvre). Les joints doivent soigneusement être exécutés. Réaliser un plan de sciage avant la mise en œuvre du béton

20 G. 1.2.7. Revêtement en dalles de béton : joints Joints transversaux
Joints de retrait Joints de construction Joints de dilatation Joints longitudinaux Joints de flexion Phase I - 1ère journée de bétonnage Phase I - 2ème journée de bétonnage Phase II - 1ère journée de bétonnage Phase II - 2ème journée de bétonnage

21 G. 1.2.7. Revêtement en dalles de béton : joints Amorce de fissuration
/ 3 max. 4

22 Revêtement en dalles de béton : joints transversaux goujonnés
Goujons (directement d’application pour réseaux I et II) Dans les joints transversaux (perpendiculaires au sens de la circulation) Mouvements horizontaux doivent rester possibles: barres lisses Renforcement du joint transversal Eviter le pompage au droit du joint et la mise en marche d’escalier Transfert des charges Goujon Gorge de scellement Amorce de fissuration

23 Revêtement en dalles de béton : joints transversaux goujonnés
Goujons Ne pas bloquer l’ouverture des joints (mouvement dans le sens longitudinal) Pas de goujon déformé ou mal coupé Diam. 25 mm en acier lisse BE 220 S Diam. plus important si forte épaisseur (p.ex.  30 mm pour 0,30 m d’épaisseur) Longueur : 600 mm Durabilité : protégé contre la corrosion Vernis bitumineux ou coating (époxy) Galvanisés G

24 Revêtement en dalles de béton : joints transversaux goujonnés
Pose des goujons sur berceaux métalliques Berceaux non déformés Ancrage des berceaux à la fondation ou à l’enrobé !! Fixation des goujons au berceau : soudé d’un côté et ligaturé de l’autre ou ligaturé des 2 côtés

25 Revêtement en dalles de béton : joints transversaux goujonnés
Insertion automatique des goujons dans le béton frais G

26 Revêtement en dalles de béton : joints transversaux de dilatation
G Goujonnés pour les réseaux I et II Non goujonnés pour le réseau III Fourrure compressible 20 Gorge de scellement Matière compressible Goujon Capuchon d’au moins 60 Poste spécial pour les joints de dilatation au CPN : G1281 – Payé au m

27 G. 1.2.7.2. Revêtement en dalles de béton : joints longitudinaux
Avec barres d’ancrage (directement d’application pour réseaux I et II) A mi-épaisseur du revêtement Parallèlement à la surface du revêtement Perpendiculairement au joint Entredistance de 1 m Distance entre barre d’ancrage et joint transversal = 500 mm G Gorge de scellement Barre d’ancrage 16 éventuelle

28 G. 1.2.7.4. Revêtement en dalles de béton : joints longitudinaux
Barres d’ancrage Dans les joints longitudinaux Fonction Empêcher l’ouverture du joint (séparation des voies adjacentes) – Assurer la liaison de 2 bandes contiguës  Acier crenelé Transfert des charges Durabilité : protégées contre la corrosion CCT Qualiroutes : pas d’exigence Certains pays : protégées dans la partie centrale par un coating Paiement à la pièce Poste au CPN pour ancrage dans le joint longitudinal : G1284

29 G. 1.2.7.5. Scellement des joints
Pour les réseaux I et II, les joints transversaux et longitudinaux sont scellés Pour le réseau III, les joints transversaux sont scellés (?). Rien n’est dit pour les joints longitudinaux ! G

30 Paiement pour un revêtement discontinu (dalles de béton)
Postes G1210 à G1279 : au m² pour différentes épaisseurs et en fonction de la mise en œuvre (monocouche ou bicouche) Y compris goujons (réseaux I et II) et le scellement des joints transversaux (réseaux I, II et III) Surface des trapillons et autres accessoires de voirie ne sont pas déduites En supplément : - joint transversal de dilatation : poste G1281 (au m ) - barres d’ancrage dans le joint longitudinal : poste G1284 (à la p) - joint longitudinal - de construction : poste G1510 (au m) - de flexion : poste G1520 (au m) - supplément pour béton coloré dans la masse : poste G1291 (au m³) - supplément pour armatures : poste G1292 (au kg) - supplément pour formage du filet d’eau coulé en même temps que le revêtement : poste G1293 (au m) Traitement de surface payé séparément au m² Brossage : poste G1310 Dénudage : poste G1320 Béton imprimé : poste G1330 Produit d’imprégnation : poste G1340 CPN

31 Revêtement en béton imprimé
G Revêtement en béton imprimé L’application d’une poudre colorante en surface n’est plus autorisée. Les bétons doivent être colorés dans la masse.

32 G. 1.1.2. Revêtement en béton armé continu (revêtements continus)
Revêtements en béton caractérisés par l’absence de joints transversaux. Il y a éventuellement des joints transversaux de construction Il y a des joints longitudinaux (largeur maximum des bandes = 4,50 m) Avantage : minimiser au maximum les problèmes que peuvent susciter les joints transversaux Ils sont pourvus d’une armature longitudinale dont la section est calculée pour maîtriser la fissuration et la répartir de façon homogène avec une entredistance de 1 à 3 m G

33 Revêtement en béton armé continu (revêtements continus)
Le but à atteindre est d’obtenir un grand nombre de fissures suffisamment fines pour limiter la pénétration d’eau et garantir un bon transfert des charges au droit des fissures – Ouverture des fissures limitée à 0,3 mm Un revêtement en béton armé continu est un revêtement avec de nombreuses fissures

34 G. 1.2.4.1. Revêtement en béton armé continu : ferraillage
Barre d’ancrage Armature transversale Armature longitudinale

35 G Revêtement en béton armé continu : dispositifs d’extrémité : culée d’ancrage

36 Paiement pour un revêtement en béton armé continu
Postes G1110 à G1179 : BAC au m² pour différentes épaisseurs et en fonction de la mise en œuvre (monocouche ou bicouche) Y compris ferraillage Surface des trapillons et autres accessoires de voirie ne sont pas déduites En supplément : - culée d’ancrage : poste G1181 (au m) - barres d’ancrage dans le joint longitudinal : poste G1182 (à la p) - joint longitudinal - de construction : poste G1510 (au m) - de flexion : poste G1520 (au m) - supplément pour béton coloré dans la masse : poste G1191 (au m³) - supplément pour formage du filet d’eau coulé en même temps que le revêtement : poste G1192 (au m) Traitement de surface paié séparément au m² Brossage : poste G1310 Dénudage : poste G1320 Béton imprimé : poste G1330 Produit d’imprégnation : poste G1340 CPN

37 Définit les performances du béton mis en œuvre
Performances prescrite en matières de béton Prescription d’un revêtement en béton Définition du réseau I ou II ou III Définit les performances du béton mis en œuvre (R’c, Abs, gel, …)

38 G Composition du béton Dmax du granulat ≤ 32 mm ou ≤ 20 mm si goujons introduits par vibration dans le béton frais Utilisation de cendres volantes interdite Utilisation obligatoire d’un adjuvant entraîneur d’air si Dmax du granulat ≤ 20 mm Dmax = 22 mm non autorisé (assimilé à 20 mm) Aucune indication en matière du squelette inerte du béton pour réaliser des revêtements dénudés silencieux

39 Les caractéristiques de surface LES ASPECTS SONORES
ABC d’un revêtement en béton à faible bruit Béton fin 0/20 ou 0/14 contenant minimum 25 % de gravillons entre 4 et 8 mm ou 20 % de gravillons entre 4 et 6 mm (% par rapport à la totalité du squelette inerte du béton) Béton 0/6 ou 0/10 (bicouche) Très bonne planéité – Mise en œuvre à la slipform équipée d’une super-smoother – Progression de la machine sans arrêt et de manière continue Bétonnage en monocouche ou bicouche (béton frais sur béton frais - la distance séparant les 2 machines en cours de bétonnage ne peut être supérieure à 20 m, seule la deuxième machine est équipée d’une poutre lisseuse) Et béton dénudé (maximum 1 mm à la tache de sable) Prescriptions non prévues au CCT Qualiroutes

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41 % de 0/2 augmente si Dmax diminue
Minimum 20 % de 4/6 De préférence pas de matériaux 2/4 % de 0/2 augmente si Dmax diminue

42 G. 1.2.8.2. Les caractéristiques de surface LES ASPECTS SONORES
Traitement de surface (béton désactivé) Pulvérisation d’un retardateur de prise sur le béton frais Pose d’une feuille de plastique

43 G. 1.2.8.2. Les caractéristiques de surface LES ASPECTS SONORES
Traitement de surface (béton désactivé) Après quelques heures, brossage du mortier en surface non durci Après brossage : produit de cure

44 Exemple : N511 Estaimpuis (2002)
Les caractéristiques de surface LES ASPECTS SONORES Exemple : N511 Estaimpuis (2002) Béton bicouche – Différents calibres de granulats dans la couche supérieure Longueur totale 1250 m BAC 20 cm d’épaisseur 4 zones : 15 cm / cm 0/7 14 cm 0/ cm 0/10 12 cm 0/ cm 0/14 12 cm 0/ cm 0/20

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46 Exemple : N511 Estaimpuis (2002)
Les caractéristiques de surface LES ASPECTS SONORES Exemple : N511 Estaimpuis (2002) MESURES DE BRUIT par la méthode SPB (Statistical Pass-by Method)

47 Tronçon monocouche 0/20 et tronçon bicouche
Les caractéristiques de surface LES ASPECTS SONORES Exemple : N49/E34 Zwijndrecht (2007) monocouche bicouche  = 3dB BAC Tronçon monocouche 0/20 et tronçon bicouche Couche inférieure : 0/32 Couche supérieure : 0/6 Mesures effectués par une équipe des Etats-Unis OBSI (On board sound intensity)

48 Giratoires en béton armé continu
En Région wallonne depuis 1995 !! … et toujours en excellent état Conception (e.a. ferraillage) non prévue au CCT Qualiroutes 48 48

49 G. 1.2.2. Mise en œuvre du revêtement Travaux préparatoires
« En cas de bétonnage par coffrage glissant, les chemins de roulement de la machine répondent aux exigences de la fondation en matière de planéité et de stabilité, et ont une largeur de minimum 0,80 m. Les travaux nécessaires sont inclus dans les postes du métré (terrassements, sous-fondation, fondations). »

50 La protection du béton contre la dessiccation immédiatement après sa mise en œuvre est une étape primordiale de l’exécution d’un revêtement en béton