Emplois dans les ciments

La réalisation d’un ouvrage nécessite l’emploi de matériaux adaptés aux contraintes auxquelles il est soumis et à la nature de l’environnement dans lequel il est situé. Ces données conduisent à privilégier certains ciments et rejeter d’autres dont l’emploi pourrait entraîner des désordres à plus ou moins long terme. Le choix du ciment est très important dans la confection d’un béton [41].

a. CEM III/A 32,5 ; 42,5 et 52,5

Les ciments de classe III/A doivent être conformes à la norme NF P 15-301. Ils sont constitués d’au moins 36 à 65 % de laitier (S), le reste étant composé de clinker, ils peuvent en

Thèse de Doctorat - C. ZEMRI 33 outre comporter jusqu’à 5% de constituants secondaires. Le début de prise doit être supérieur à 1 h 30 min pour le CEM III 32,5 et de 1 h pour le CEM III de calsse 42,5 et 52,5. Les résistances de ces types de ciments continuent de croître de façon siginficative au-delà de 28 jours. Ils présenent une chaleur d’hydratation faible mais sont sensibles au froid qui ralentit considérablement leurs récations d’hydratation, d’où une nette diminution de leurs résistances initiames par temps froid. Des précantions particulères doivent donc être prise dès que la temérature ambiante descend au dessous de 5 °C.

Ils peuvent contenir des chlorures, la teneur en est alors indiquée sur les sacs et dans la documentation du fournisseur. Il convient dans ce cas de vérifier si cette teneur est compatible avec un bonne tenue des armatures dans le temps.

Les productions actuelles de ces ciments bénéficient toutes des caractéristiques PM et ES, en sorte qu’ils conviennent pour la réalisation de travaux à la mer, en eaux à haute teneur en sulfates, en eaux pures ou en milieux agressifs des types A2, A3 et A4.

Les principaux domaines d’utilisation de ces ciments pour lesquels on doit tenir compte des contraintes appliquées pour le choix entre les classe 32,5 - 42,5 et 52,5 sont :

 _{Les bétonnages en milieu humide ;}

 La construction d’ouvrages en présence d’eaux à haute teneur en sulfates à la condition que, d’une part le pourcentage de SO4 soit au maximum de 1500 mg/l et d’autre part la teneur en laitier dans le ciment soit au minimum de 60 % ;

 La construction d’ouvrages à la mer ;

 _{La construction d’ouvrages souterrains tels que tunnels, galeries…. ;}

 La construction d’ouvrages en milieu acide à la condition que la teneur en laitier soit au minimum de 60 %.

 La construction d’ouvrages massifs, limitée à l’emploi de la classe 32,5 et éventuellement 42,5, la classe 52,5 ne devant pas être envisagée pour ce type d’ouvrages en raison de sa plus forte chaleur d’hydratation ;

 Les travaux de fondations profondes tels que pieux forés, parois moulées, voiles… ;

 Les travaux de superstructure, notamment avec les classe 42,5 ou 52,5 cette dernière autorisant des contraintes élevées (à condition de bien protéger le béton après décoffrage afin d’éviter toute dessiccation) ;

 En traitement de sol ;

 _{En préfabrication (à noter que dans le cas de préfabrication d’éléments mis en œuvre}

Thèse de Doctorat - C. ZEMRI 34 Ces ciments ne doivent pas être utilisés pour la réalisation d’enduits en raison de leur sensibilité à la dessiccation. Comme mentionné pour les travaux de superstructures ces ciments présentant une faible rétention d’eau, il est impératif de protéger les bétons par une cure efficace dès la fin du coulage, cette disposition restant valable d’une façon générale pour tous les bétons.

Par temps froid, dès que la tempérture descend en dessous de 5 °C et en raison du durcissement lent de ces ciments, des dispositions spéciales doivent être prises faute de quoi le bétonnage doit être arrêté.

Les bétons confectionnés ne doivent pas être sous-dosés ce qui produirait un manque d’homogénéité et altérerait la durabilité.

b. CEM III/B 32,5

Les ciments de classe III/B doivent être conformes à la norme NF P 15-301. Ils sont constitués d’au moins 66 à 80 % de laitier (S), le reste étant composé de clinker, ils peuvent en outre comporter jusqu’à 5% de constituants secondaires. Ils présentent une résistance inférieure caractéristique de 32,5 MPa à 28 jours respectée à 5 %, la résistance réelle mesurée étant voisine de 45 MPa. Le début de prise doit être supérieur à 1 h 30 min.

Les principaux emplois sont identiques à ceux des ciments CEM III/A 32,5, c’est-à-dire pour lesquels les contraintes appliquées restent en rapport avec la classe 32,5 mais qui nécessitent une meilleure tenue à certaines agressivités extérieures, leur plus forte teneur en laitier les privilégiant dans les cas suivants :

 _{Construction d’ouvrages massifs compte tenu de leur faible chaleur d’hydratation}

(barrages, piles de pont, radiers, murs de soutènement) ;

 Construction d’ouvrages en présence d’eaux à haut teneur en sulfates, dont le pourcentage de SO4 peut être au maximum de 1500 mg/l sans autres précautions particulières.

Les restrictions d’emploi et les précautions de mise en œuvre sont les mêmes que celles énumérées pour les ciments CEM III/A.

c. CEM III/C 32,5

Les ciments de classe III/A doivent être conformes à la norme NF P 15-301. Ils sont constitués d’au moins 81 % de laitier, le reste étant composé de clinker, ils peuvent en outre comporter jusqu’à 5% de constituants secondaires. La classe 32,5 signifie une résistance inférieure caractéristique de 32,5 MPa à 28 jours respectée à 5 %, la résistance réelle mesurée

Thèse de Doctorat - C. ZEMRI 35 étant voisine de 45 MPa. Le début de prise doit être supérieur à 1 h 30 min. La teneur en SO3 doit être inférieure à 4,5 %.

Les résistances de ces ciments continuent de croître de façon significative au-delà de 28 jours, leur chaleur d’hydratation est faible et ils sont particulièrement sensibles au froid qui ralentit considérablement leurs réactions d’hydratation, d’où une nette diminution de leurs résistances initiales par temps froid.

Ces ciments peuvent contenir des chlorures, la teneur en est alors indiquée sur les sacs et la documentation du fournisseeur. Il convient de vérifier si cette teneur est compatible avec une bonne tenue des armatures dans le temps.

Leur pourcentage en laitier, compris entre 81 et 95 %, les rend particulièrement résistant aux milieux agrissifs des types A2, A3 et A4 avec, dans ce dernier cas, la nécessité d’une protection complémentaire. Ces propriétés les font utliser dans les cas suivants :

 Travaux de béton armé en milieu humide ;

 Travaux souterrains en présence d’eaux à haute teneur en sulfates (fondations profondes, puits, pieux forés, parois moulées) ;

 Construction de murs de soutènement ;

 _{Construction d’égouts ;}

 Ouvrages en contact avec des eaux industrielles ou des eaux pures ;

 _{Ouvrages en contacte avec de l’eau de mer ou en ambiance maribe ;}  Ouvrages massifs, radiers, barrages ;

 _{En travaux routiers pour le traitement des sols, traitement des graves, injection de sol.}

L’emploi de ciment CEM III/C est interdit en précontrainte ainsi qu’en injection de câbles dans le cas de précontrainte par post-tension.

De même il ne doit pas être utilisé pour la réalisation d’enduit, ainsi qu’en élévation pour la construction de parois de faible épaisseur.

Lorsque la température ambiante est inférieure à 5 °C des dispositions spéciales doivent être prises pour poursuivre le bétonnage.

En raison de sa très grande sensibilité à la dessiccation, les bétons confectionnés avec ce ciment doivent impérativement être maintenus humides ou protégés à l’aide d’un produit de cure appliqué sitôt après mise en œuvre.