1-les contrôles en cours de chantier

68
Journées techniques « Construire des Ouvrages d’Art en Béton » Prescriptions sur le matériau béton et contrôles d’exécution des travaux Les contrôles en cours de chantier J. PHILIPPON (DIR MED) – C. CORDIER (LRPC Aix) Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements www.setra.developpement-durable.gouv.fr Date : 14 janvier 2010 Lieu : CETE Méditerranée Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

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Page 1: 1-Les contrôles en cours de chantier

Journées techniques

« Construire des Ouvragesd’Art en Béton »

Prescriptions sur le matériau béton et contrôles d’exécution

des travaux

Les contrôles en cours de chantierJ. PHILIPPON (DIR MED) –C. CORDIER (LRPC Aix)

Service d’études sur les transports, les routes et leurs aménagements

www.setra.developpement-durable.gouv.fr

Date : 14 janvier 2010Lieu : CETE Méditerranée

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Page 2: 1-Les contrôles en cours de chantier

22

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20102

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

SOMMAIRELevée du point d’arrêt avant bétonnageRéception sur site et contrôle du bétonContrôle des opérations de bétonnage Contrôle des opérations de décoffrageRéception des parements

Page 3: 1-Les contrôles en cours de chantier

33

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20103

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Les points à contrôler pour la levée du point d’arrêt avantbétonnage

Ferraillage (non traité)Coffrage

StabilitéParementEnrobage de la cage de ferraillage

Préparation de la reprise de bétonnage (le cas échéant)

Contrôles en cours de chantierPA

Page 4: 1-Les contrôles en cours de chantier

44

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20104

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Contrôles relatifs au coffrageS’assurer du visa des plans d’exécution de la partie d’ouvragePour les coffrages maintenus par des cintres ou étaiements de1ère catégorie, vérification :

Fourniture et visa du PQ « ouvrages provisoires »Fourniture de la justification par l’entreprise de la résistanceet la rigidité de l’ossature des coffrages ou à défaut l’engagementque celle-ci a été vérifiéeFourniture des documents visés par le COP (projet des ouvragesprovisoires comprenant dessins d’exécution et notices/consignes de mise enœuvre et d’assemblage, documents de suivi de livraison des matériaux etmatériels destinés aux ouvrages provisoires)

Contrôles en cours de chantier

Contrôle intérieur

PA

Page 5: 1-Les contrôles en cours de chantier

55

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20105

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Contrôles relatifs au coffrageExemples de cintre ou étaiement de 1ère catégorie :

Contrôles en cours de chantier

Contrôle intérieur

PA

Page 6: 1-Les contrôles en cours de chantier

66

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20106

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Contrôles relatifs au coffrageS’assurer de la stabilité, de l’indéformabilité et de l’intégrité des coffragesS’assurer de la mise en place des dispositifs de sécuritéVérification des peaux coffrantes :

Géométrie de l’ensemble (dimensions intérieures, position en plan et enhauteur des coffrages, verticalité ou fruit prévu, horizontalité ou pente dessous-faces y compris contre-flèche prévue)Préparation de la peau coffrante (propreté et démoulant)EtanchéitéPropreté des peaux coffrantes (poussière, rouille, attache)avant bétonnage

Vérification du traitement des joints destinés à assurer l’étanchéitéentre coffrages adjacents

Contrôles en cours de chantier

Contrôle intérieur

PA

Page 7: 1-Les contrôles en cours de chantier

77

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20107

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Contrôles relatifs au coffrageVérification de la mise en place de la cage d’armatures dans lecoffrage

Calage de la cage (risque d’évolution pendant le bétonnage)EnrobageCheminée de coulage adaptée le cas échéant

Contrôles en cours de chantier

• Cnom est spécifié sur les dessins d’exécution et détermine la dimension des cales à utiliser• ΔCdev correspond aux tolérances d’exécution : en général = 10 mm, peut être réduite à 5 voire 0 mm

Contrôle intérieur

PA

Page 8: 1-Les contrôles en cours de chantier

88

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20108

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Contrôles relatifs au coffrageVérification des matériels prévus pour la protection du béton en casde bétonnages par temps froid ou par temps chaudSi fortes pluies, vérifier les dispositions de protection du béton(bâchage du front de bétonnage) et évacuation de l’eau dans le coffrage

Contrôles en cours de chantier

Contrôle intérieur

PA

Page 9: 1-Les contrôles en cours de chantier

99

Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 20109

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Levée du point d’arrêt avant bétonnage

Contrôles relatifs à lapréparation de la reprise de bétonnage

Contrôle de la rugosité du parementVérification de l’absence de laitance et de granulats déchaussésContrôle de la propretéVérification des armatures en attenteContrôle des matériaux mis en œuvre (produit de collage du bétonfrais sur béton durci)

Contrôles en cours de chantier

Contrôle intérieur

PA

Page 10: 1-Les contrôles en cours de chantier

1010 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201010

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception sur site du béton

La réception du béton sur chantier est de la responsabilitéde l’entreprise de génie civil.

La réception du béton comprend :L’examen du bon de livraison avec pesées par gâchée àchaque toupieLe contrôle visuel du béton à chaque toupieLe contrôle de la conformité des caractéristiques du béton fraisselon la fréquence définie au PQ

Le prélèvement d’éprouvettes d’information (le cas échéant) etde contrôle selon la fréquence définie au PQ à partir dulotissement contractuel

On s’assurera enfin qu’aucun rajout d’eau ne soit réalisé sur chantier.

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 11: 1-Les contrôles en cours de chantier

1111 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201011

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception sur site du béton

Vérification des bons de livraison et de peséesNuméro de formule et compositionHeure de fabrication pour s’assurer du respect de la durée maximaled’utilisation du béton (1h30 à 20°C) en l’absence de dispositionparticulièreNature de tous les composantsStrict respect du dosage minimal en ciment et du rapport Eeff/Cmaximal sur la chargeValeurs des corrections d’eau en centrale (ajout/retrait limité)Respect des tolérances de peséesReprésentativité des hygrométries des granulatsTemps de malaxage (55 s minimum)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 12: 1-Les contrôles en cours de chantier

1212 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201012

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception sur site du béton

Vérification des bons de livraison et de peséesTolérances de pesées (annexe B fascicule 65)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

+ contraignant que NF033

Page 13: 1-Les contrôles en cours de chantier

1313 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201013

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception sur site du béton

Vérification du bonde livraison

Heure de fabrication

SPHRE

ConformitéNF EN 206-1

Certification NF-BPE

Classe de résistance

Classe de consistance

Classes d’exposition

Contrôle intérieur N° formule

Page 14: 1-Les contrôles en cours de chantier

1414 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201014

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception sur site du béton

Vérification du bonde pesées

N° formule

Heure de fabricationDurée

théorique de malaxage

Nature des constituants

Composition(pour 1 m3)

Pesées d’une gâchée(pour 2 m3 ici)

Hygrométrie des granulats

Charge (cas eau chargée)

Ajout/retrait d’eau (pour 2 m3 ici)

Contrôle intérieur

Page 15: 1-Les contrôles en cours de chantier

1515 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201015

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception sur site du béton

Vérification du bonde pesées

Ecarts de pesées (%)

Contrôle intérieur

Page 16: 1-Les contrôles en cours de chantier

1616 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201016

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception sur site du béton

Vérification du bon de pesées

Eau efficace : eau utilisable pour la rhéologie à l’état fraiset pour les réactions d’hydratation à l’état jeune.

= eau gâchage + hygrométrie des granulats – absorption des granulats+ phase aqueuse des adjuvant

Imaginez un granulat poreux

Wg < Abg

Je lui donne un peu d’eau, qu’il absorbe complètement

Wg = Abg

Je lui donne un peu plus d’eau, sans qu’il en apparaisse en surface

Wg > Abg

Je rajoute de l’eau, qui va alors ruisseler à la surface

Contrôle intérieur

Page 17: 1-Les contrôles en cours de chantier

1717 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201017

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception sur site du béton

Vérification le cas échéant de la courbe wattmétrique

Temps de malaxage réel

Puissance du malaxeur àl’ouverture de la vidange

Contrôle intérieur

Page 18: 1-Les contrôles en cours de chantier

1818 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201018

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierContrôle du béton

Contrôle de la conformité des caractéristiques du béton fraisS’assurer de la présence et du bon état du matériel de contrôle,du respect des modes opératoires et du respect des fréquences decontrôle définies au PQConsistance du béton frais (respect de la fourchette de consistanced’acceptation chantier)Teneur en air entraîné le cas échéant (compris entre 4 et 8%)Température du béton frais (Tb<32°C et dispositions particulières si Text<5°C )

Contrôle intérieur(+ extérieur par sondage)

Page 19: 1-Les contrôles en cours de chantier

1919 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201019

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierContrôle du béton

Prélèvement d’éprouvettes de contrôle (contrôle de conformitésur béton durci)

S’assurer de la présence et du bon état du matériel de contrôle,du respect des modes opératoires et du respect des fréquences deprélèvement définies au PQ à partir du lotissement contractuel3 éprouvettes par prélèvement pour essai de résistance à 28 joursliées impérativement à la réalisation d’un essai de consistance età un essai de teneur en air entraîné le cas échéant

Sauf dispositions différentes du marché, le nombre n de prélèvementspar lot est au minimum égal à :

3 pour un lot de béton d’un volume inférieur à 100 m3,3, plus un par tranche de 100 m3 supplémentaires ou fraction restante.

Éprouvettes pour essais au gel le cas échéant

Contrôle intérieur(+ extérieur par sondage)

Page 20: 1-Les contrôles en cours de chantier

2020 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201020

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierContrôle du béton

Prélèvement d’éprouvettes de contrôle (contrôle de conformitésur béton durci)

Exemple de lotissement essai de résistance à 28 jours (contrôle intérieur) :

Contrôle intérieur(+ extérieur par sondage)

Lot Nombre de prélèvements

Fondations profondes 3 par groupe de pieux fabriqués dans la journée

Semelles defondation

1 par semelle

Piles, culées 2 par appui et au moins un prélèvement par phase de bétonnage

Tablier 3 (+1 par 100 m3 supplémentaires au-delà de 300 m3 ou par phase debétonnage) et 1 au niveau du béton de reprise du joint de chaussée

Solin de joint dechaussée

1 par ligne de joint

Béton coulé en place pour équipements

3 pour l’ensemble et au moins un prélèvement par phase de bétonnage

Corniches préfabriquées

3 pour l’ensemble

Page 21: 1-Les contrôles en cours de chantier

2121 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201021

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierContrôle du béton

Contrôle de conformité (86.1.2 du fascicule 65)

Conformité du lot si :Consistance et autres propriétés* : résultats dans la fourchette requiseRésistances encompression vérifient :

1er cas si :préfabrication avec certificationBPE avec certification et

équipements conformes àl’annexe B

S : écart-type des résultats

Contrôle intérieur

Page 22: 1-Les contrôles en cours de chantier

2222 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201022

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierContrôle du béton

Contrôle de conformité

L’épreuve de contrôle, qui constitue le contrôle de conformitéd’un lot de béton préalablement défini est effectué à la mise enoeuvre, dans le cadre du contrôle intérieur.

Contrôle intérieur

Page 23: 1-Les contrôles en cours de chantier

2323 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201023

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierContrôle du béton

Vis-à-vis de la réaction sulfatique interne :

Il est procédé à une mesure de température Tmax à cœur à chaquebétonnage de pièce critique ou représentative de lots de pièces critiques(cela nécessite que les pièces soient équipées de sondes de température).

La conformité est déclarée si la valeur obtenue reste inférieure ou égaleà la valeur de la température spécifiée.

Contrôle intérieur

Page 24: 1-Les contrôles en cours de chantier

2424 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201024

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception du béton sur site

Anomalies et conséquences Numéro de formule et composition erronée→ non-conformité du béton (résistance en premier lieu)Non respect du délai maximal d’utilisation du béton→ début de prise du béton et difficulté de mise en œuvre avec pertede résistance et défauts de parement prévisibles (ségrégation)Modification de la nature des constituants→ modification des caractéristiques du béton (exemple : compacité,alcali-réaction, …)Evolution de la qualité des constituants (ciment, propreté et granulométrie des granulats, …)→ modification des caractéristiques du béton (exemple : résistance,consistance, rhéologie, …)

Contrôle intérieur

Page 25: 1-Les contrôles en cours de chantier

2525 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201025

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception du béton sur site

Anomalies et conséquences Non respect du dosage minimal en ciment et du rapport Eeff/Cmaximal sur la charge→ perte de compacité et de résistance avec problème de fissuration éventuel Corrections d’eau en centrale non limitées→ consistance non conforme avec difficulté de mise en œuvre (consistance trop basse) ou perte de compacité et de résistance avec problème de fissuration éventuel (consistance trop haute) Non respect des tolérances de pesées→ modification des caractéristiques du béton Non représentativité des hygrométries des granulats→ consistance non conforme avec difficulté de mise en œuvre (consistance trop basse) ou perte de compacité et de résistance avec problème de fissuration éventuel (consistance trop haute)

Contrôle intérieur

Page 26: 1-Les contrôles en cours de chantier

2626 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201026

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles en cours de chantierRéception du béton sur site

Anomalies et conséquences Temps de malaxage insuffisant→ béton non homogène avec possible effet cloche (consistance)Non conformité de la consistance à la mise en œuvre→ difficulté de mise en œuvre avec défauts de parement prévisibles (consistance trop basse) ou perte de compacité et de résistance avec problème de fissuration éventuel (consistance trop haute) Non conformité de la teneur en air entraîné à la mise en œuvre→ perte de résistance (> 8%) ou propriété de durabilité au gel

inappropriée (< 4%)Non conformité de la température du béton frais à la mise en œuvre→ difficulté de prise et de montée en résistance du béton (Tb<13°C*)

ou problème d’exothermie avec gradients thermiques et RSI (Tb> 32°C)

Contrôle intérieur

Page 27: 1-Les contrôles en cours de chantier

2727 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201027

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception du béton sur site

En ce qui concerne, la régularité des matériaux constituantle béton, il est souvent souhaitable d’exiger des contrôles ou deles prévoir en cas de problème dans le cadre du contrôle intérieur.

Ces essais sont à spécifier explicitement au marché (CCTP)car non identifiés par le fascicule 65 et sont à exploiter au regarddes résultats obtenus initialement en épreuve d’études et deConvenance (référence).

Ces essais peuvent concerner principalement :résistance vraie du ciment à 28jpropreté des sables (SE ou MB)granulométrie des granulatsteneur en eau des granulats

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 28: 1-Les contrôles en cours de chantier

2828 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201028

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception du béton sur site

La fréquence de ces contrôles sur les constituants peut être fixéeà 1 tous les 500 m3 de béton, et à réaliser en cas de doute à lademande du maître d’œuvre.

La difficulté pour la réalisation de ces essais est liée en généralau fait qu’il faille prélever les matériaux au niveau du stockageprimaire en centrale BPE, ce qui nécessite un accord préalable dufournisseur de béton.

Il faut donc être très clair dans la rédaction des clauses du marchésur ce point.

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 29: 1-Les contrôles en cours de chantier

2929 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201029

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Les opérations de bétonnage comportent les phases suivantesCoulage du bétonVibration du bétonFinition du béton (y compris préparation des surfaces dereprise de bétonnage)Cure du béton

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 30: 1-Les contrôles en cours de chantier

3030 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201030

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite du coulage du bétonCadence de rotation et temps d’attente des toupies (fin de mise enœuvre du béton limitée à 1h30 après sa fabrication à 20°C en l’absence dedispositions particulières)Absence de ruissellement de béton sur coffrage, de pollution desarmatures ou de déformation des armatures passives (enrobage) etdes conduits de précontrainteHauteur de déversement du béton < 1,50 mHauteur de couche de béton < 50 cm

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 31: 1-Les contrôles en cours de chantier

3131 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201031

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Cas du coulage à la benne à mancheVérifier que la manche est suffisamment longue et qu’enpratique la hauteur de chute du béton dans le coffrage < 1,00 m(empreinte et tâche sur la peau)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 32: 1-Les contrôles en cours de chantier

3232 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201032

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Cas du coulage de fondations profondes par tube plongeurVérifier que le diamètre du tube plongeur permet le bonécoulement du béton (φint > 6 Dmax , φext tel que distance entre le tube et lesarmatures > 4 Dmax )Vérifier que le tube repose au fond du forage avant amorçage etcoulage (risque de délavage du béton)Au début du coulage, vérifier que le bouchon piston en tête detube freine bien la colonne de béton et assure un bon amorçage(qui consiste en un remplissage complet du tube et chasse correct en fond de pieu)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 33: 1-Les contrôles en cours de chantier

3333 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201033

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Cas du coulage de fondations profondes par tube plongeurEn cours de coulage et au moment des remontées du tubeplongeur, vérifier qu’il n’y a pas de désamorçage

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 34: 1-Les contrôles en cours de chantier

3434 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201034

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Cas du coulage à la pompeVérifier la distance maximale de pompage pour éviter lessurpressions et la formation de bouchons (cas usuel : 300 mhorizontalement, une dénivellation vers le haut de 1 m ≈ 5 m horizontalement,un coude à 90° ≈ 10 m horizontalement)Vérifier le diamètre minimumdes conduits pour éviter lessurpressions et la formation debouchons (φint > 4 Dmax ,diamètre minimum courant 80 mm)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 35: 1-Les contrôles en cours de chantier

3535 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201035

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Cas du coulage à la pompeVérifier l’absence de rajouts d’eau même en cas de difficultés depompage (ce qui augmenterait la ségrégabilité du béton et le risque de blocage)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 36: 1-Les contrôles en cours de chantier

3636 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201036

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Quelques précisions sur le pompage

Nombreux atoutsRapidité de mise en œuvre du béton (facteur limitant est lafourniture de béton, le matériel restant en place; cadence 60m3/h à la pompecontre 12m3/h à la benne) en permettant la libération de la grueAccessibilité aux coffrages (flèches allant de 20 à 50 m de portée)Qualité du bétonnage avec une homogénéité à l’état frais dubéton (rhéologie plus constante pour éviter les problèmes de bouchon avec descaractéristiques initiales du béton peu modifiées durant son transport dans latuyauterie de la pompe) et avec une homogénéité des parements(délais de recouvrement limités entre rouleaux de coulage)Meilleure visibilité du coulage par le pompiste que par le grutier

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 37: 1-Les contrôles en cours de chantier

3737 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201037

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Quelques précisions sur le pompage

Pour être pompable un béton doit avoir certaines qualités(homogénéité, non ségrégeable et donc peu de ressuage) et êtrepompé avec un matériel et un mode opératoire adaptés.Sinon risque de formation de bouchons :

Bouchon au démarrageBouchon en cours de pompageBouchon en phase de redémarrageBouchon en phase de nettoyage

L’amorçage doit se faire avec une barbotine (eau+ciment avec E/C=0,5 à 0,8)avant de mettre le béton dans la tuyauterie (lubrification).

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 38: 1-Les contrôles en cours de chantier

3838 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201038

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Quelques précisions sur le pompage

Bouchon au démarrage

Contrôles en cours de chantier

Bouchon(absence de couche de glissement et de sable)

Béton s’écoulant normalement

Contrôle intérieur

Page 39: 1-Les contrôles en cours de chantier

3939 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201039

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Quelques précisions sur le pompage

En règle générale, les bétons sont pompables lorsque:Le dosage en fines est suffisant (de l’ordre de 380 kg minimumd’éléments inférieurs à 80µm)Un module de finesse des sables compris entre 2,2 et 2,5Un G/S pas trop élevé (tous les BAP sont pompables)Préférer les granulats roulés aux granulats concassésUn diamètre maximal des granulats ne dépassant pas le quartdu diamètre des tuyauteries,Une adjuvantation adaptée afin de maîtriser le ressuage et la duréepratique d’utilisation. Il faut noter que l’emploi d’entraîneur d’air rend le pompage plusdifficile et nécessite une étude spécifique.

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 40: 1-Les contrôles en cours de chantier

4040 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201040

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Cas de la mise en oeuvre des BAP

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

A la pompe avec tube plongeur

A la pompe avec injection en bas de coffrage

A la benne avec tube plongeur

Ne pas faire chuter le béton

Page 41: 1-Les contrôles en cours de chantier

4141 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201041

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite de la vibration du béton (hors BAP) Vérifier la bonne répartition des points de vibration interneavec un choix approprié de diamètre d de vibrateur (aiguille)

Contrôles en cours de chantier

L’espacement (Δ) entre 2 points de vibration interne≈ 1,5 x rayon d’action du vibrateur (R)≈ 7 à 8 x diamètre du vibrateur (d)

Contrôle intérieur

Page 42: 1-Les contrôles en cours de chantier

4242 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201042

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Choix approprié du diamètre d du vibrateur (aiguille)→ si l’aiguille est trop petite, il faudra avoir un espacement plus

serré, donc perte de temps (éléments horizontaux).→ si l’aiguille est trop grosse, une grande partie de l’énergie

passe dans le coffrage (pertes!) et la vibration du coffrage peut créer des défauts de parement (éléments verticaux).

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 43: 1-Les contrôles en cours de chantier

4343 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201043

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Choix approprié du diamètre d du vibrateur (aiguille)

Cas d’un voile d’épaisseur e

Contrôles en cours de chantier

R2 ≈ (1,5/2 x R)2 + (e/2)2 d’où R ≈ 0,75 e

d = R/5 ≈ 0,15 e

Contrôle intérieur

Page 44: 1-Les contrôles en cours de chantier

4444 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201044

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite de la vibration du bétonVérifier le respect de l’épaisseur des couches de béton→ l’épaisseur ne doit pas excéder 40 à 50 cm en général→ un repère visuel sur le flexible du vibrateur facilite

le contrôle

Contrôles en cours de chantier

Rq : la longueur du corps vibrant de l’aiguille peut être légèrement supérieureà l’épaisseur de béton à vibrer, à condition d’incliner l’aiguille (45° maxi)

Contrôle intérieur

Page 45: 1-Les contrôles en cours de chantier

4545 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201045

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite de la vibration du bétonVérifier le bon mariage entre les couches de béton→ le vibrateur interne doit pénétrer dans la couche précédemment

coulée sur au moins 10 cm afin d’assurer l’adhérence des 2couches mais ne doit pas descendredans la couche inférieure(risque de post-vibration du bétonen phase de durcissement)

→ un repère visuel sur le flexibledu vibrateur facilite le contrôle

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 46: 1-Les contrôles en cours de chantier

4646 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201046

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Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite de la vibration du bétonContrôler la durée de vibration→ la vibration doit être arrêtée dès que :

le béton ne se tasse plusil n’y a plus de remontée de bulled’airla laitance apparaît en surface(surface qui commence à briller)le bruit du vibrateur se stabilise

→ sinon risque de ségrégation (cf. photo)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 47: 1-Les contrôles en cours de chantier

4747 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201047

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite de la vibration du bétonVérifier la manipulation correcte du vibrateur interne→ L’aiguille doit être plongée rapidement à la verticale mais

remontée lentement pour laisser le béton se refermer→ L’aiguille ou la règle ne doit pas être utilisée pour pousser

le béton

→ L’aiguille n’entre pas en contact avec les armatures ou lecoffrage (risque d’apparition de fantômes d’armatures, risque de ségrégation et de ressuage, traces)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 48: 1-Les contrôles en cours de chantier

4848 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201048

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier la bonne conduite de la vibration du bétonSi recours à une règle vibrante, elle doit reposer sur desguides fixés sur le lit supérieur d’armatures et espacés de lalargeur de la règle

Contrôles en cours de chantier

Règle vibrante«lisseuse» efficacesur 5 cm!

Règle vibranteEfficace sur 12 à15 cm!

Contrôle intérieur

Page 49: 1-Les contrôles en cours de chantier

4949 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201049

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Matériels de vibration

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 50: 1-Les contrôles en cours de chantier

5050 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201050

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de bétonnage

Matériels de vibration

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 51: 1-Les contrôles en cours de chantier

5151 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201051

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Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier ensuite la finition des surfaces non coffrées du bétonqui peut être :

Surface réglée manuellement (règle, taloche)Surface lissée mécaniquement (hélicoptère, lisseuse)Cas particulier de l’extrados de tablier (support d’étanchéité)Surface de reprise de bétonnage

Vibration soignée et finitiongrossièrePréparation de la surface dereprise avec exécution de striesElimination de la laitance permettantde faire apparaître les granulatssans les déchausserProtection éventuelle des armatures en attente (milieu agressif)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 52: 1-Les contrôles en cours de chantier

5252 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201052

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Contrôles des opérations de bétonnage

Vérifier enfin la bonne mise en œuvre de la cure des surfacesnon coffrées

Dès la fin du surfaçage (après hélicoptère le cas échéant) etquelles que soient les conditions climatiques (y compris pourles BAP)Dans le cas de l’utilisation d’un produit de cure, contrôler lesquantités appliquées (nombre de passe, grammage au m2)Dans le cas d’un arrosage à l’eau (hors temps de gel), vérifierqu’il n’altère par la surface du béton (délavage), que toutes lessurfaces sont effectivement arrosées sans interruption, que ladifférence de température entre l’eau et la surface du béton doitêtre < 10°C (choc thermique)Vérifier le respect de la durée de cure

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 53: 1-Les contrôles en cours de chantier

5353 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201053

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Contrôles des opérations de bétonnage

Durée de la cure(fascicule 65 art 84.6.3)

Contrôles en cours de chantier

Optimisation possible par étude maturométrique :

maturation du bétonde peau minimale :

35 % Rc28moyen

Contrôle intérieur

Page 54: 1-Les contrôles en cours de chantier

5454 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201054

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Contrôles des opérations de bétonnage

Principe de la cureensemble de précautions qui permettent de protéger le béton fluidedès la fin de sa mise en place jusqu’au moment où il atteint unerésistance suffisantela cure a pour objet de protéger le béton de surface et proche de lasurface afin que son évolution soit similaire à celle du béton à coeur

Pourquoi « curer » le béton ?pour limiter le retrait plastiquepour le protéger contre une dessiccation prématurée en surfacepour éviter un ralentissement de l’hydratation (par manque d’eau)

Et donc garantir sa durabilité potentielle.

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 55: 1-Les contrôles en cours de chantier

5555 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201055

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Contrôles des opérations de bétonnage

Les facteurs aggravants en cas de mauvaise réalisation de la cureDessiccation forte

humidité relative de l’air faibletempérature de l’air élevéevent (même faible)température du béton élevéeun rapport E/C faible

Pièces fines à surfaces exposées dès la mise en oeuvrePrise lente du béton

type de cimentutilisation de constituants secondaires (laitiers de haut fourneau,cendres volantes)adjuvants ayant un effet retardateur de prise

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 56: 1-Les contrôles en cours de chantier

5656 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201056

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Contrôles des opérations de bétonnage

Pathologies liées à l’absence de curedes effets visibles

le risque de fissuration du béton de surface dû au retrait plastiqueune surface résistant mal à l’abrasion et sur laquelle lesrevêtements adhèrent mal (poudroiement de surface, farinage)

un effet non visibleune porosité plus élevée dubéton de peau et donc uneréduction des performancesdu béton d’enrobagedes armatures (durabilité)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 57: 1-Les contrôles en cours de chantier

5757 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201057

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Contrôles des opérations de bétonnage

Phénomène de ressuageLe ressuage est la remontée d’eau sous l’effet du tassementgravitaire du béton avant priseOn pourrait penser que le ressuage naturel protège le béton dela dessiccationMais il conduit à un excès d’eau en surface nuisible à la qualitédu béton de surfaceEt il est toujours accompagné d’un tassement plus ou moinsmarqué qui peut poser des problèmes importants en réalisation(fissures au droit des armatures)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 58: 1-Les contrôles en cours de chantier

5858 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201058

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Contrôles des opérations de bétonnage

Méthodes de cureCure par aspersion d’eau

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 59: 1-Les contrôles en cours de chantier

5959 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201059

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Contrôles des opérations de bétonnage

Méthodes de cureUtilisation d’un géotextile humidifié

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 60: 1-Les contrôles en cours de chantier

6060 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201060

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Contrôles des opérations de bétonnage

Méthodes de cureUtilisation d’une feuille de polyane

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 61: 1-Les contrôles en cours de chantier

6161 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201061

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Contrôles des opérations de bétonnage

Méthodes de cureUtilisation d’un produit de cure certifié NF-produit de cure

Contrôles en cours de chantier

Un produit de cure est généralement composéd’un solvant organique ou d’eau (émulsion) appelé véhicule, d’un liant (résine ou polymère en général) et, éventuellement, de charges minérales.

Contrôle intérieur

Page 62: 1-Les contrôles en cours de chantier

6262 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201062

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Contrôles des opérations de bétonnage

Méthodes de cureUtilisation d’un produit de cure certifié NF-produit de cure

L’utilisation de produits aqueux est recommandée pour desquestions environnementales et de santéOn vérifie plus facilement la bonne répartition avec un produitcoloréAnticiper la compatibilité du produit de cure avec le revêtementéventuel (étanchéité d’un tablier de pont) ; sinon élimination paraction mécanique (sablage, ponçage, lavage à l’eau)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 63: 1-Les contrôles en cours de chantier

6363 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201063

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Contrôles des opérations de bétonnage

Méthodes de cureMaintien des coffrages pour les surfaces verticales

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 64: 1-Les contrôles en cours de chantier

6464 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201064

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Contrôles des opérations de décoffrage

Autorisation de décoffrageVérifier que la résistance du béton est suffisante pour autoriserle décoffrage

Par éprouvettes d’information (vérifier que les éprouvettesd’information sont conservées dans les mêmes conditions thermiquesque la pièce bétonnée)Par maturométrie (vérifier les résultats des contrôles de conformitéinitiaux et en cours de chantier ; vérifier les indications fournies par leséprouvettes d’information durant les contrôles de conformité initiaux :différence de moins de 2 MPa)

Vérifier le respect de la durée de coffrage : cas de la curepar maintien des coffrages ou cas de risque de choc thermique(la cure par maintien de coffrage peut conduire à des fissurations au jeune âgepar retrait gêné : une solution consiste alors à desserrer le coffrage)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 65: 1-Les contrôles en cours de chantier

6565 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201065

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Contrôles des opérations de décoffrage

Le décoffrage constitue un point d’arrêt dans le cas dudécintrement d’un tronçon de tablier ou d’un équipage mobile.

Pendant le décoffrage, vérifier que les opérations sont conduitesprogressivement et sans choc.

Après décoffrage, contrôler l’absence de :déformation excessive des pièces fléchiesfissuration des parties tendues

Si la cure doit être maintenue après décoffrage, vérifiée qu’elle estréalisée immédiatement après décoffrage.

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

PA

Page 66: 1-Les contrôles en cours de chantier

6666 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201066

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Contrôles des opérations de décoffrage

Dispositions particulières relatives à la durabilité vis-à-vis du gelL'entrepreneur prend toutes les dispositions nécessaires pour que ledécoffrage ou démoulage et le stockage s'effectuent sans que l'écartentre la température du béton et la température ambiante dépasse30 °C pour des températures ambiantes positives et 15 °C pour destempératures ambiantes négatives.Le béton ne doit pas être exposé à des températures négatives avantd'avoir atteint au moins 15 MPa de résistance en compression.

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

Page 67: 1-Les contrôles en cours de chantier

6767 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201067

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception des parements

Après le décoffrageContrôler le parement de béton et vérifier l’absence de défaut lié àla qualité du béton (bullage, variation de teinte, ressuage, nids decailloux, fissuration, …) ou à la technique de coulage (empreintede peau)Vérifier l’absence de défauts de parement dus à une mauvaisevibration (nids de cailloux, bullage excessif, ségrégation, tâchessombres, fantômes d’armature, …)

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur

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6868 Journées techniques “Construire des Ouvrages d’Art en béton”

13 et 14 janvier 201068

Association des Directeurs de Services Techniques Départementaux

Réception des parements

Après le décoffrage (suite)Vérifier l’absence de défauts de parement liés à un problème decure (farinage de la surface, faïençage par retrait plastique,fissuration par retrait endogène et thermique, fissuration parretrait gêné dans le cadre de la cure par maintien des coffrages)Vérifier l’adéquation des peaux de coffrage et du produitde décoffrage utilisés vis-à-vis du rendu en terme de parement

Contrôles en cours de chantierContrôle intérieur