Mat´ eriau

4.2.2.1 Formulation

Le document de r´ef´erence pour le choix de formulation d’un b´eton est la norme NF EN 206- 1 [AFNOR, 2004]. Les valeurs limites pour la composition et les propri´et´es pour chaque classe d’exposition sont pr´ecis´ees sur les crit`eres suivants :

– rapport Eauef f icace/Liantequivalent maximal,

– teneur minimale en liant ´equivalent, – teneur minimale en air (le cas ´ech´eant).

Les exigences associ´ees `a la classe d’exposition XS2 sont synth´etis´ees dans le tableau4.4.

Classe Eef f/Leq Classes de r´esis- Teneur minimale en Nature du

d’exposition maximum tance minimale liant ´equivalent ciment Ciment de carac-

XS2 0,55 C 30/37 330 kg/m3 _{t´eristique compl´e-}

mentaire PM Tab. 4.4 – Sp´ecifications relatives aux b´etons immerg´es dans l’eau de mer

D’autres exigences portent sur les additions en fonction de leur type. Pour les fum´ees de silice qui sont trait´ees dans cette ´etude, la quantit´e d’additions A et de ciment C doivent respect´ees le rapport suivant :

A

A + C ≤ 0, 1 (4.1)

Les ciments courants font l’objet de la norme NF EN 197-1 [AFNOR, 2001] o`u sont d´efinis les constituants du ciment et les diff´erents types. L’emploi de ciment pr´esentant des caract´eristiques adapt´ees aux environnements agressifs fait l’objet de normes sp´ecifiques. Pour les ouvrages en site maritime, les ciments pour travaux `a la mer PM pr´esentent la mention PM « Prise Mer ». Les sp´ecificit´es portent sur la composition du clinker, et la limitation des constituants secondaires et d’additifs. C3A Al2O3 MgO SO3 S−− ≤ 10 % (et ≤ 3 % ≤ 2,5 % CEM I C3A+0,27C3S ≤ 8 % ≤ 3 % si si ≤ 0,2 % ≤ 23,5 %) C3A ≤ 8 % C3A > 8 % CEM II/A ≤ 10 %- - ≤ 4 % ≤ 3 % ≤ 0,5 %

Tab. 4.5 – Sp´ecifications relatives aux ciments CEM I PM et CEM II/A PM [AFNOR, 2001]

Les ciments PM qui rentrent dans la cadre de cette ´etude grˆace aux mod`eles ´el´ementaires d´evelopp´es sont :

– des CEM I chimiques compl´ementaires,

Ces ciments pr´esentent des teneur en C3A inf´erieures ou ´egales `a 10 % pour limiter l’agression

des sulfates sur le b´eton au cours de la prise et ult´erieurement. En outre, ils doivent respecter les conditions r´ecapitul´ees dans le tableau4.5.

4.2.2.2 Enrobage

L’enrobage des armatures repr´esente la distance entre la surface du b´eton et l’acier le plus proche. Il est essentiel pour assurer la durabilit´e du mat´eriau en prot´egeant l’acier de la corrosion le temps de la p´en´etration des chlorures. L’Eurocode 2 [AFNOR, 2005] d´efinit les r`egles de calcul de l’enrobage.

L’enrobage nominal cnom est celui pr´ecis´e sur les plans d’ex´ecution et constitue la r´ef´erence

pour la fabrication et la pose des armatures. Il peut s’exprimer comme ´etant la somme de l’enrobage minimal cmin et d’une marge de s´ecurit´e ∆cdev pour prendre en compte les tol´erances

d’ex´ecution [AFNOR, 2005] :

cnom= cmin+ ∆cdev (4.2)

La valeur recommand´ee pour ∆cdevest de 10 mm. La d´etermination de l’enrobage minimum

comporte plusieurs ´etapes qui prenant en compte : – la classe d’exposition,

– la classe structurale et ses modulations possibles, – le type d’armatures,

– des contraintes particuli`eres. Le calcul de cmin s’´ecrit :

cmin = M ax        cmin,b

cmin,dur+ ∆cdur,y− ∆cdur,st− ∆cdur,add

10mm

(4.3)

Avec :

– cmin,b : enrobage minimal pour les exigences d’adh´erence acier-b´eton,

– cmin,dur : enrobage minimal vis-`a-vis de conditions environnementales, fonction de la classe

d’exposition et de la classe structurale,

– ∆cdur,st: r´eduction de l’enrobage minimal dans le cas d’utilisation d’acier inox par exemple,

– ∆cdur,add : r´eduction de l’enrobage minimal dans le cas de protections compl´ementaires.

Il reste `a d´efinir la classe structurale de l’ouvrage pour d´eterminer cmin,dur. Elle peut ˆetre

comprise entre S1 et S6. La classe structurale `a utiliser pour les bˆatiments et ouvrages de g´enie civil courants, dimensionn´es pour une dur´ee d’utilisation de 50 ans, est S4.

Des modulations sont `a apporter suivant la classe d’exposition et sont reprises dans le ta- bleau4.6 pour la classe XS2 [AFNOR, 2005].

Crit`ere Dur´ee d’utilisation Classe de r´esistance Nature du Enrobage

du b´eton liant compact

Modulation 100 ans, +2 ≥ C40/50, -1 0 -1

(+/- nbre de classes) ≤ 25 ans, -1 ≥ C60/75, -2

Tab. 4.6 – Modulation de la classe structurale pour la classe d’exposition XS2 [AFNOR, 2005]

Pour les ouvrages de g´enie civil en site maritime, les travaux d’entretien et de maintenance sont d´elicats `a cause des contraintes d’accessibilit´e. Ainsi, les ponts et ouvrages en site mari- time sont class´es dans la cat´egorie S6. Les ´eventuelles minorations de classes peuvent ensuite s’effectuer.

L’obtention d’une bonne compacit´e de l’enrobage s’applique par exemple aux produits pr´efabriqu´es.

Le tableau4.7indique la valeur de cmin,dur en fonction de la classe structurale obtenue pour

la classe d’exposition XS2 [AFNOR, 2005].

Classe structurale S1 S2 S3 S4 S5 S6 cmin,dur (mm) 25 30 35 40 45 50

Tab. 4.7 – Valeurs de cmin,dur pour la durabilit´e en classe d’exposition XS2 [AFNOR, 2005]

L’enrobage minimal cmin,b pour les exigences d’adh´erence doit respecter trois

r`egles [AFNOR, 2005] :

– cmin,b ≥ au diam`etre de la barre dans le cas d’armature individuelle,

– cmin,b ≥ au diam`etre ´equivalent dans le cas de paquet d’armatures,

– cmin,b est major´e de 5 mm si le diam`etre du plus gros granulat est sup´erieur `a 32 mm.

pr´esent´ees. N´eanmoins, l’Eurocode 2 attire l’attention sur le probl`eme de fissuration auquel un enrobage nominal sup´erieur `a 50 mm risque de conduire.

Dans le but d’une optimisation des enrobages en d´emontrant la s´ecurit´e du mat´eriau par la m´ethodologie probabiliste, le ∆cdev peut servir de levier. L’enrobage nominal cnom obtenu sert

quant `a lui de valeur moyenne, not´ee em (voir le chapitre pr´ec´edent partie3.2.3.2), `a la variable

al´eatoire enrobage.