Source: https://issuu.com/infociments/docs/solution_b__ton_oa_2013-1__approche
Timestamp: 2017-05-23 11:39:35+00:00
Document Index: 54888515

Matched Legal Cases: ['art 2013', 'art 2013', 'art 2013', 'art 9', 'art 10', 'art 11', 'art 2013', 'art 2013']

Solution béton OA 2013-1 by infociments fr - issuu
D’une obligation de moyens vers
une obligation de résultatsP. 16Point de vue de la maîtrise d’ouvrage
et de la maîtrise d’œuvreP. 18Le guide du LCPC : Application
de l’approche performantielleP. 19Les évolutions au niveau
Les outils de l’approche
performantielleRabat 1Incidence sur le CCTPRabat 2Exemple d’application de
sur le viaduc de VolesvresP. 20aL’approche performantielle
L’approche performantielle est une démarche innovante, globale et prédictive de la durabilité des structures en béton, fondée sur la notion d’indicateurs de durabilité. Elle permet de formuler des bétons pour une
durée de vie attendue dans un environnement donné lors de la phase de conception d’une structure et donc
d’en maîtriser la durabilité, mais aussi de déterminer la durée de vie résiduelle d’un ouvrage existant. Elle
constitue un outil de contractualisation des objectifs de durabilité des ouvrages en béton et représente une
évolution majeure dans la prescription des bétons qui s’inscrit dans la continuité d’une logique de progrès
depuis plusieurs décennies. Elle a été traduite sous forme d’un guide technique pour maîtriser la durée de
vie des ouvrages d’art, mis au point par les experts de l’IFSTTAR, afin de faciliter sa mise en œuvre en cohérence avec le cadre normatif européen. Les recommandations de ce guide ont été mises en œuvre sur le
viaduc de Volesvres. Texte : Christophe Aubagnac, Didier Brazillier, Patrick Dantec, Bruno Godart, Patrick Guiraud, Jean-Marc PotierConstruction Moderne / Annuel Ouvrages d’art 2013 - 15D’une obligation de moyens
vers une obligation de résultats
NOTION DE DURABILITÉdes objectifs de durabilité et de spé-■Les acteurs de la construction doi-cifier avec précision les caractéris-Cette approche facile à utiliser estvent aujourd’hui répondre, lors de latiques du béton dès la conceptionfondée sur un important retour d’ex-durabilité, conformément aux exigences pour la classe d’exposition
concernée. »construction d’ouvrages, puis dede l’ouvrage en fonction des agres-périences de plusieurs décennies.L’annexe E donne les principesleur gestion, à des exigences desions potentielles qu’il aura à subirElle est parfaitement adaptée pourd’évaluation du concept de perfor-durabilité fortes, qui s’inscriventpendant toute sa durée d’utilisation.les ouvrages traditionnels pour les-mance équivalente.les agressions chimiques.quels la durée de vie convention-■nelle de 50 ans est requise. Dans letion performantiellesLes ouvrages en béton subissant auLA DÉMARCHE
PRESCRIPTIVE ACTUELLEcas d’ouvrages exceptionnels oucours de leur vie des agressions etLa durabilité des bétons d’unsoumis à des sollicitations particu-attaques multiples qui peuvent alté-ouvrage est gouvernée actuelle-lières ou lorsqu’une durée de vierer progressivement leur niveau dement par un ensemble cohérent etsignificativement plus importanteservice, la maîtrise de leur duréehomogène de normes qui tradui-(100, 120, voire 150 ans) est souhai-d’utilisation est devenue un enjeusent une démarche prescriptivetée par le maître d’ouvrage, l’ap-majeur pour les gestionnaires d’ou-basée sur un concept d’obligationproche prescriptive n’est pas tou-vrages qui leur impose de se préoc-de moyens, associé pour certainsjours suffisante pour maîtriser lacuper dès la conception et latypes de dégradations (alcali-réaction,durabilité des bétons de l’ouvrage.construction des exigences de dura-gel/dégel…) à des essais de perfor-bilité qu’il convient de pouvoir ren-mance.dre contractuelles.Les normes de conception desLa durabilité d’un ouvrage caracté-structures (Eurocodes) applicablesrise sa capacité à conserver lesdepuis le 1er avril 2010 en FranceLa norme NF EN 206-1/CN intro-fonctions d’usage pour lequel il a étéexplicitent l’exigence de durabilitéduit la notion « d’approche perfor-conçu (fonctionnement structurel,des ouvrages et la nécessité demantielle » dans deux articles et lasécurité, confort des usagers) et àprendre en compte la durée d’utilisa-précise dans deux annexes en pré-« Les exigences relatives aux classes
d’exposition peuvent être établies
en utilisant les méthodes de
conception performantielles pour la
durabilité et elles peuvent être établies en termes de paramètres performantiels, par exemple une mesure
d’écaillage dans un essai de gel/
dégel. »
L’annexe J donne des conseils relatifs à l’utilisation de cette méthode
de formulation.
Nota : Le futur fascicule 65 (Exécution des ouvrages de Génie Civil en
béton) prend en compte l’application possible de l’approche performantielle.maintenir son niveau de fiabilité ettion de l’ouvrage dès sa conception.voyant que les spécifications rela-son aspect esthétique dans sonLa norme NF EN 206-1/CN définittives aux classes d’exposition puis-environnement (gel, eaux agres-des valeurs limites applicables à lasent être définies en utilisant desDÉFINITION DE L’APPROCHE
PERFORMANTIELLEsives…), avec des frais de mainte-composition des bétons en fonctionméthodes de conception perfor-Les recherches consacrées à lanance et d’entretien aussi réduitsde l’environnement auquel sera sou-mantielles.durabilité des ouvrages en bétonque possible.mis chaque béton de l’ouvrage pen-■La durabilité d’un ouvrage est assor-dant sa durée d’utilisation (en parti-mance équivalenteabouti à une meilleure compréhen-tie d’une durée, temps minimal pourculier : teneur minimale en liantsion des mécanismes de dégrada-lequel l’ouvrage est conçu, qui estéquivalent, résistance minimale enappelée : la durée d’utilisation decompression,l’ouvrage.E/liant équivalent).Elle dépend de nombreux paramè-La définition et les spécifications destres dont la qualité de la conceptionbétons sont fixées par le prescripteur.(maîtrise de la fissuration, enrobage),Elles doivent en particulier prendredes matériaux et des produits utili-en compte :sés, des dispositions constructives,■« Le concept de performance équivalente du béton permet de modifier les prescriptions de composition
des bétons énoncées dans les cas
où une addition spécifique est utilisée avec un ciment spécifique dont
l’origine et les caractéristiques de
chacun sont clairement définies et
consignées. »
« Il doit être prouvé à l’aide d’essais
performantiels que le béton a une
équivalence de performance avec
celle d’un béton de référence, en
particulier pour ce qui concerne
agressions de l’environnement et sadans une démarche globale de
Développement Durable.rapportmaximalles agressions liées à la carbonata-de la réalisation de l’ouvrage, de lation et à la pénétration des chlorures ;mise en œuvre des produits, et des■contrôles. Elle suppose l’utilisationaux gonflements internes du bétonde l’ouvrage conforme aux hypo-(alcali-réaction et réaction sulfatiquethèses du projet et sa maintenanceinterne) ;courante et régulière.■Il est possible désormais de définirau gel et aux sels de déverglaçage ;16 - Solutions bétonla prévention des désordres dusla tenue des bétons durcis soumisLES POSSIBILITÉS
LA NORME NF EN 206-1/CNArticle 5.2.5.3 concept de perfor-Article 5.3.3 méthodes de concep-lors des dernières décennies onttion des bétons et une mise au point
d’outils de caractérisation et de suivi
de leurs évolutions. Des modèles
prédictifs ont été développés et validés expérimentalement.
L’expertise acquise a permis de
développer une nouvelle démarche
visant à maîtriser plus rationnellement la durabilité des bétons appelée « approche performantielle ».
Cette nouvelle approche fixe des
exigences en termes de résultats (par
exemple résistance aux chlorures)
et non plus en termes de moyens
(par exemple dosage minimal enciment) et donne des outils pourdurabilité adaptés et pertinents tra-niques et environnementaux descontrôler si les objectifs de durabilitéduisant les risques de dégradationnouveaux concepts de formulationsont atteints. Elle ne dispense pas,puis à sélectionner les spécificationsdes bétons et des propriétés et desbien sûr, d’appliquer avec la mêmede performances optimales à adop-performances des bétons innovants ;rigueur les règles de l’art et recom-ter et les seuils et critères d’accepta-■mandations habituelles pour la misetion des indicateurs de durabilité àbétons pour répondre à un cahieren œuvre du béton, l’exécution desrespecter.desouvrages et la réalisation des
Elle complète et renforce la normeNF EN 206-1/CN en tirant profit de
l’évolution des connaissances scientifiques sur les transferts hydriques,
sur les mécanismes physicochimiques mis en jeu dans les processus de dégradation et les propriétés de transport des agents agressifs.
Elle apporte une réponse quand
l’approche prescriptive conduit à
des exigences de moyens difficiles à
concilier.UNE DÉMARCHE FONDÉE
SUR DES INDICATEURS
DE DURABILITÉd’optimiser la formulation des
chargesspécifiqued’unvie donnée des ouvrages : maîtrise
de la durabilité vis-à-vis de la corrosion des armatures et de l’alcaliréaction, État de l’art et Guide pour
performantielle et prédictive sur la
base d’indicateurs de durabilité ».ouvrage ;DOMAINES D’UTILISATION
PERFORMANTIELLEtions des bétons et des structures auATOUTS DE L’APPROCHE
PERFORMANTIELLE■de contrôler et suivre les évolu-cours du temps.L’approche performantielle autoriseElle s’applique aussi bien auxElle est destinée aussi à :une plus grande liberté pour la for-ouvrages neufs en phase de■estimer la durée de vie résiduellemulation des bétons et favorise l’in-conception qu’aux ouvrages exis-d’un ouvrage existant, ce qui permetnovation en offrant aux prescrip-tants du patrimoine.d’optimiser le suivi de l’ouvrage etteurs plus de souplesse sur le choixDémarche prédictive de la durabilitéd’établir un diagnostic précis de l’étatdu béton et de ses constituants.des ouvrages en béton, elle permet :de la structure afin de définir une stra-Choix de maîtrise d’ouvrage, ellede valider la durabilité d’une for-tégie optimale de gestion, d’entretien,répond à l’enjeu croissant de durabi-mulation de béton conforme à lade maintenance ou de réparationlité dans un cadre rationnel etnorme NF EN 206-1/CN ;d’un patrimoine d’ouvrages ;contractuel et offre aux concepteurs■■de définir, prescrire et qualifier des■déterminer et prédire la durée ded’ouvrages une plus grande diver-formulations de béton pour unevie potentielle d’un ouvrage danssité de solutions.durée d’utilisation et un ouvrageson environnement au moment de saLa démarche performantielle permetdonnés ;conception, mais aussi la durée dede prendre en compte la globalitévie résiduelle d’un ouvrage existant.des aspects technico-économiques■de prédire la durabilité desL’approche performantielle est uneouvrages neufs ;méthodologie multiniveau, globale,■scientifiquement fondée et innovante pour la spécification, l’évalua-spécifiques à un ouvrage au sein de
son environnement et d’appréhen-en intégrant la durée de vie de l’ou-DES ACQUIS
SCIENTIFIQUESvrage et les conditions environne-Elle s’appuie sur des acquis scienti-bétons en intégrant les défis et lestion et la prédiction de la durabilitémentales auxquelles il est soumis ;fiques et les résultats de nom-préoccupations liés à la prise endes structures en béton armé ou■de spécifier des bétons sur la basebreuses recherches et enrichit lecompte du concept de Développe-précontraint.d’indicateurs de durabilité spéci-référentiel technique actuel enment Durable (ouvrages pérennes,Elle est fondée sur la notion d’indica-fiques ;offrant des marges de manœuvrevalorisation des matériaux, optimisa-d’optimiser la formulation du bétonder et de maîtriser la durabilité desteurs de durabilité associés à des■d’évaluer les performances despour la formulation et la qualificationtion de l’utilisation des ressourcescritères performantiels et desbétons vis-à-vis de la durabilitédes bétons destinés à la construc-naturelles…).valeurs seuils à respecter ainsi queadaptée à leur environnement ettion d’ouvrages.des méthodes de caractérisationune meilleure prise en compte duCe type d’approche a déjà été appli-physico-chimiques et des modèlescontexte local de l’ouvrage (utilisationqué et validé sur de grands projetsUNE ANTICIPATION
INDISPENSABLEcalibrés des différentes dégradations.de matériaux locaux par exemple) ;tels que le viaduc de Millau et leL’ ap p l ic a t i on d e l ’ ap p ro c he p er-Lors de la conception d’un ouvrage,■la méthode consiste, en fonction depont Vasco de Gama sur le Tage.fo rma nti ell e nécessi te des chan-de privilégier les ressources localesLes connaissances scientifiques surgements importants dans les rela-son environnement (actions envi-tout en s’assurant que les exigencesl’approche performantielle ont étét i o ns ent re l es ac t eurs (ma î t reronnementales auxquelles est sou-de durabilité sont respectées ;analysées dans le cadre d’un grouped’ouvrage, maît re d’œuvre, entre-mise chaque partie d’ouvrage) et de■de déterminer la durabilité desde travail de l’Association Françaisep ri se, p ro d uc t eur de bét o n), unla durée d’utilisation de l’ouvragebétons ou de prévoir l’évolution dede Génie Civil (AFGC) animé parrenforcement des responsabilitésescomptée, à identifier les risquesl’ouvrage vis-à-vis d’un processus deVéronique Baroghel-Bouny. Elles fontd e chacun et une anti cip atio n dede dégradations potentielles desdégradation considéré ;l’objet d’un guide AFGC : « Concep-l a pr o bl é m a t iq u e m a t é r i a u x l o r sbétons, à choisir des indicateurs de■tion des bétons pour une durée dede la mise au point du projet. ■d’utiliser de nouveaux matériaux etde tirer profit des avantages tech-Construction Moderne / Annuel Ouvrages d’art 2013 - 17Point de vue de la maîtrise d’ouvrage
et de la maîtrise d’œuvre
Point de vue de l’expertDIDIER BRAZILLIER, directeur de l’Ingénierie DIR Centre-Est
Afficher ses attentes et savoir
s’entourer.tionnant l’économie généraletypes préalablement testées etrêvé de pouvoir commanderdes études. Le maître d’ouvragevalidées... Il est important depuis réceptionner un ouvrage■Il convient d’exposer résolu-veillera à donner du tempssouligner que cette approcheavec un niveau de servicement et clairement, le plus enpour permettre les études for-ne se résume pas uniquementgaranti, évitant ainsi sur uneamont possible, le recours sou-mulation et la validation desà un pari de la part du maîtrepériode de durée de vie spéci-haité à ce type d’approche, sesépreuves de convenance, maisd’ouvrage basé sur un contratfiée de faire face à de coû-exigences et la description deaussi pour que l’entreprise etmoral lors de la conclusion duteuses réparations bien sou-l’environnement précis dansson BPE puissent s’emparer demarché. Il pourra avec quelquesvent problématiques vis-à-vislequel sera construit l’ouvrage.la souplesse offerte par l’appro-essais réguliers sur les bétonsdes contraintes d’exploitationPour être précis, explicite etche performantielle pour opti-de la structure s’assurer que leet mal acceptées par les usa-conforme au cadre des normesmiser les formules tant du pointvieillissementgers ?Eurocodes (voir guide SETRA –de vue économique qu’environ-conforme aux prédictions ini-Ce rêve peut devenir réalité« Application des Eurocodes parnemental.tiales du modèle et donc dispo-avec l’approche performan-le maître d’ouvrage, le program -On aura d’ailleurs tout intérêtser de véritables témoins detielle, aboutissement des évo-me d’un OA aux Eurocodes » –dans les pièces contractuellesdurée de vie.lutions récentes dans la maî-février 2010 – Réf. 1002) et duà rechercher à valoriser cettetrise des formulations desguide « Application de l’appro -optimisation (prime à desUn appui pour
les gestionnaires...bétons modernes, dans lache performantielle du LCPC »bétons à moindre impact envi-■modélisation et la caractérisa-(voir ci-contre), le maître d’ouvrage doit s’entourer d’un AMO
ou d’un maître d’œuvre expérimenté dans ce domaine.
Cela est indispensable compte
tenu de la technicité de la définition des données d’entrée qui
doivent être pertinentes, adaptées à l’ouvrage et cohérentes
entre elles pour éviter l’accumulation de prescriptions parfois contradictoires ou la multiplication des formules exigées
pour chaque partie d’ouvrage
sans plus-value.ronnemental ou prise en chargeles de simulation des dégra-de plusieurs études de for-dations et de vieillissement,mulation par exemple) pourcomme exposé par ailleurs,encourager à explorer cetteque l’approche performantiellevoie, qui est fondamentaleest également un outil puissantdans une logique de Dévelop-pour l’évaluation de la durée depement Durable.vie résiduelle probable d’uneDonner du temps, cela peutstructure existante ou la prédic-passer par une informationtion de l’évolution des dégrada-anticipée des acteurs (avant letions du béton structurel, ce quilancement de l’appel d’offres)est extrêmement précieux etvia l’affichage d’une politique
générale du maître d’ouvrage,
résolument tournée vers une
analyse en coût global ou via un
contact préalable avec les
organismes professionnels...
Ou encore par le financement
d’études sur des matériaux
locaux pour simplifier le recueil
de données, voire par le recours
à des formulations localespotentiellement source d’éco-Quel maître d’ouvrage n’a pastion des processus de dégradation du béton armé dans un
environnement donné... mais
cela demande une posture
affirmée et quelques efforts de
rigueur dans la définition de
leurs attentes de la part du maître d’ouvrage et de son maître
d’œuvre.Ne pas oublier
■Il convient de rappeler avecforce que l’application de cette
méthode ne permettra aucune-rant normal au cours de la vieOffrir les conditions
de réussite et encourager
l’innovation.de l’ouvrage, pas plus que la■mise de côté des normes habi-de durabilité pertinents et destuelles sur les matériaux consti-seuils d’acceptation est particu-tutifs du béton.lièrement importante, car condi-ment de s’affranchir d’un suivi
régulier et d’un entretien cou-18 - Solutions bétonLa définition des indicateursconstatéestC’est aussi grâce à ces modè-nomie.
Avec la généralisation de la»méthode et quelques retours
d’expérienceattendus,ons’oriente bien vers une petite
révolution dans la gestion d’un
patrimoine d’ouvrages d’art. ■Le guide du LCPC : Application de
BRUNO GODART, Directeur adjoint du Département Matériaux et Structures de l’IFSTTAR
Il intègre trois risques principaux deElle introduit la notion de formulesPour conclure, il convient de men-dégradation du béton :locales « préqualifiées » répondant àtionner que cette démarche inno-la corrosion des armatures (due àdes exigences de durabilité et per-vante au plan mondial possède desla carbonatation et à la pénétrationmettant de faciliter l’application delimites. Les seuils fixés sur les indi-des chlorures) ;cette approche. Ces formules doi-cateurs de durabilité en matière devent avoir fait l’objet d’études et dis-corrosion sont donnés pour des enro-poser de références probantes vis-bages standards de 30 ou 50 mm,à-vis des exigences de durabilité.et ils doivent être ajustés si des enro-■■les effets du gel (écaillage et gelinterne) ;
■les réactions de gonflementbages différents sont mis en œuvre.interne (alcali-réaction et réaction
sulfatique interne).UNE DÉMARCHE
EN 6 ÉTAPESDe même, les seuils ont été fixés sur
la base d’une utilisation de cimentsL’objectif du guide est de faciliter laIl définit en particulier :mise en œuvre de l’approche per-■les exigences à introduire dans leLe recours à l’approche performan-de type CEM I, et ils doivent êtreformantielle de la durabilité pour lesprogramme du maître d’ouvrage ettielle est normalement de l’initiativeadaptés si l’on emploie des cimentsouvrages d’art neufs en béton dontles spécifications correspondantesdu maître d’œuvre, en accord aveccontenant de fortes quantités de lai-la durée d’utilisation est fixée pardu CCTP ;le maître d’ouvrage. L’initiative peut entiers de haut fourneau ou de cen-l’Eurocode à 100 ans. S’appuyant■les modalités requises pour la qua-revenir à l’entreprise, dans la mesuredres volantes.sur une démarche scientifique etlification et la comparaison des for-où le maître d’œuvre a ouvert cetteLes seuils à respecter s’appliquent àtirant profit des résultats de lamules de béton ;possibilité dans son marché.des valeurs moyennes mesuréesrecherche, ce guide propose une■Dans sa mise en œuvre, la démar-sur un béton de 90 jours, pour desméthodologie adaptée pour l’appli-et suivi de l’ouvrage.che performantielle se décline enouvrages dont la durée d’utilisationcation pratique de la démarche per-De manière plus précise, ce guidesix grandes étapes successives :de projet est de 100 ans ; pour desformantielle aux ouvrages courants.permet au maître d’ouvrage de pren-1 – Le choix de la durée d’utilisationdurées supérieures ou pour uneC’est-à-dire des ouvrages de dimen-dre en compte, dans une approchedu projet.prise en compte de la variabilité dessions relativement modestes, dont laglobale, le contexte local de son2 – La prise en compte des condi-valeurs, il faut se reporter à la littéra-conception et la réalisation sont sim-ouvrage et ses exigences propres entions environnementales et l’analyseture scientifique et technique dontples et qui ne présentent pas untermes d’enjeux et de stratégie :des risques principaux de dégrada-notamment le guide AFGC. ■caractère stratégique majeur au sein■la durée de vie de l’ouvrage ;tion.du réseau d’infrastructures. Prenant■les fonctions de l’ouvrage (utilisa-3 – La sélection des indicateurs deen compte les préoccupations liéestions, enjeux...) ;à la construction de structures dura-■bles, adaptées à leur environnementcompte des spécificités locales (mer,4 – La formulation du béton avec leset respectueuses des contraintesgel, emploi de sels de déverglaçage) ;épreuves d’étude.les modalités relatives aux contrôlesl’environnement, avec la prise endurabilité et des spécifications relatives à ces indicateurs.économiques, cette méthodologie■répond de manière pratique aux exi-Pour les entreprises et les produc-convenance et de contrôle.gences du Développement Durable.teurs de béton, la méthode décrite6 – Le « Point zéro durabilité » surdans le guide vise à simplifier lesl’ouvrage et son suivi.les ressources locales.5 – La réalisation des épreuves deConception des bétons
de vie donnée des ouvragesAPPROCHE GLOBALE
ET CONTEXTE LOCALmodalités de mise au point et de vali-Ce guide est destiné aux maîtresmettant ainsi des gains de tempsQUELQUES LIMITES
D’UTILISATIONd’ouvrage, aux gestionnaires d’ou-dans la phase de préparation desLe guide comporte en outre diffé-de la corrosion des armaturesvrages, aux maîtres d’œuvre etchantiers. Elle met à leur dispositionrentes annexes dont une aide auet de l’alcali-réactionprescripteurs, aux entreprises dedes outils pratiques d’évaluation dechoix des classes d’exposition pour■État de l’artconstruction, aux industriels réali-la performance des bétons vis-à-visles ouvrages d’art, des exemples de■Guide pour la mise en œuvresant des produits préfabriqués ende la durabilité. Elle offre aussi tousspécifications à introduire dans lesd’une approche performantielle etbéton, aux fournisseurs de BPE etles outils nécessaires pour mieuxcahiers des charges, et une descrip-prédictive sur la base d’indicateursaux laboratoires impliqués dans laévaluer et justifier des innovations ention des modes opératoires desde durabilité.construction.matière de formulation des bétons.essais à utiliser.AFGC juillet 2004.dation des formules de béton, per-Maîtrise de la durabilité vis-à-visConstruction Moderne / Annuel Ouvrages d’art 2013 - 19Les évolutions au niveau européen
Point de vue de l’expertJEAN-MARC POTIER, chargé de mission technique au SNBPE
La nouvelle version de la normelente ont été publiées en tantble pour toutes les classes d’ex-rence (approche absolue) oubéton, EN 206, actuellementque CEN/TR 16563.position, mais, dans la pratique,d’un béton de référence (appro-au stade du vote formel, pré-« Principles of the equivalent
durability procedure ».
Le principe d’équivalence de
durabilité est une méthode
basée sur l’approche traditionnelle de valeurs limites établies
en termes de rapport E/C, de
teneur minimale en ciment, etc.
Le principe repose sur la comparaison entre un béton de
référence et le béton candidat,
sur la base d’essais représentatifs des conditions environnementales auxquelles sera soumis le béton candidat.
La procédure d’équivalence de
durabilité (EDP) permet d’établir la conformité de compositions de béton s’écartant des
valeurs prescriptives. Cette procédure est en théorie applica-est limitée aux classes d’exposi-che comparative) ;cise dans l’article :
5.3.3 : Méthodes performantielles :
a) – Les exigences liées aux
classes d’exposition peuvent
être établies en utilisant des
méthodes performantielles pour
la durabilité et peuvent être
spécifiées en termes de paramètres performantiels, par
exemple une mesure d’écaillage du béton au cours d’un
essai de gel/dégel. L’utilisation
d’une méthode performantielle
est soumise aux dispositions en
vigueur sur le lieu d’utilisation
Les conditions cadres pour le
mode opératoire de détermination de la durabilité équiva-tion pour lesquelles des normes■d’essais normalisées au niveaucandidat pour vérifier le res-européen existent.pect des valeurs limites ;des essais initiaux du bétonLa procédure comprend au■minimum trois parties :duction pour l’évaluation de la■la fixation de valeurs de réfé-un contrôle continu de la pro-conformité. ■Méthodes d’essais de performance normalisées
(ou en cours) au niveau européen
CEN/TS 12390-9 – Testing hardened concrete –
Part 9: Freeze-thaw resistance – Scaling (essai d’écaillage).
CEN/TS 12390-10 – Testing hardened concrete —
Part 10: Determination of the relative carbonation resistance
of concrete (résistance relative à la carbonatation).
CEN/TS 12390-11 –Testing hardened concrete —
Part 11: Determination of the chloride resistance of concrete,
unidirectional diffusion (résistance à la pénétration des
chlorures).
CEN/TR 15177 – Testing the freeze-thaw resistance of
concrete - Internal structural damage (gel interne).»Les outils de l’approche performantielle
La démarche « approche perfor-Indicateurs de durabilité spéci-Chaque indicateur est associé à desLes essais de performance permet-mantielle » s’appuie sur des indica-fiques : valables pour un processusspécifications et des valeurs seuils,tent d’évaluer le comportement d’unteurs de durabilité.defonction de la durée de vie exigée,béton soumis à des sollicitationsOn distingue trois types d’indicateurs.réaction, dégradations dues au gel) ;ainsi qu’à des essais en laboratoire ouphysico-chimiques, de façon ampli-sur éprouvettes prélevées sur ouvrage.fiée et accélérée, de même natureLes témoins de durée de vie (telsque celles auxquelles l’ouvrage seraque la profondeur de carbonatationexposé.dégradation■valables pour différents types dement ;dégradations :■porosité accessible à l’eau par(alcali-variations dimensionnelles/gonfle-Indicateurs de durabilité généraux :■donnégel : caractéristiques du réseau debulles d’air ;ou le profil de concentration en chlorures dans le béton d’enrobage)Des modèles prédictifs ont étéalcalins équivalents.analysés par des essais in situ ou surdéveloppés, calés et validés (essaisdes chlorures par migration :Indicateurs de substitution :des prélèvements permettent d’éva-accélérés en laboratoire, analyse deDapp 10-12 m2 s-1 ;■porosité accessible au mercure ;luer le niveau d’avancement du pro-prélèvement sur ouvrage) pour■résistivité électrique ;cessus de dégradation et donc dechaque processus de dégradation.■coefficient d’absorption capillaire ;prédire la durée de vie résiduelle desIls évaluent l’avancement du proces-■coefficient de diffusion du CO2.ouvrages en béton armé.sus de dégradation. ■absorption sous vide : Peau % ;
■■coefficient de diffusion apparentperméabilité apparente au gaz :Kgaz 10-18 m2 ;
■teneur en portlandite Ca(OH)2.■alcali-réaction : concentration enConstruction Moderne / Annuel Ouvrages d’art 2013 - R1Incidence sur le CCTP
Point de vue de l’expertPATRICK DANTEC, consultant
Le fascicule 65 de 2008 ouvred’expositiondifférentsmance retenus sur les indi-la porte à l’utilisation de l’ap-bétons et la justification descateurs de durabilité spécifiés.proche performantielle dansenrobages attendus Cmin, dur
selon les Eurocodes et leurLa difficulté principale résulteson chapitre 8 article 81.2.2
pour les bétons ne relevant pasAnnexe nationale française. Ilbilité fixée à 90 jours. De ce fait,des classes XF3, XF4 et XA1 àconvient de souligner que l’ap-le guide LCPC propose desXA3.plication de la démarche per-modalités pratiques de réalisa-Le CCTP du marché doit préci-formantielle permet une modu-tion de ces épreuves compati-ser les dispositions applicableslation de la classe structuralebles avec les exigences deà la prescription des bétons dequi autorise un gain de 10 mmchantier en s’appuyant sur desl’ouvrage considéré. Le guidesur l’enrobage.mesures de certains paramè-du LCPC de mars 2010 « Maî-Le CCTP définit les spécifica-tres à 28 jours. Le recours àtrise de la durabilité destionsdescette démarche est facilité parouvrages d’art en béton » défi-bétons par partie d’ouvragel’utilisation de formules localesnit les éléments particuliers àdans le « tableau des bétons ».de béton « préqualifiées » dis-prendre en compte, propose laPour chaque partie d’ouvrageposant de références d’utilisa-démarche à suivre et fournitconcernée par l’utilisation detion récentes.des exemples de clauses del’approche performantielle, laLe maître d’ouvrage prononcerédaction adaptées à inclureteneur minimale en liant équi-la réception en s’assurant de ladans le CCTP.valent et le rapport eau effi-conformité par partie d’ou-En premier lieu, le CCTP doitcace sur liant équivalent maxi-vrage des résultats obtenus surrappeler les exigences particu-mal de l’approche prescriptiveles indicateurs, sur les valeurslières du projet fixées par lesont remplacés par des valeursd’enrobagemaître d’ouvrage en ce quide seuil à obtenir sur les indica-mesures ou essais in situ. Celaconcerne sa durée d’utilisation,teurs de durabilité vis-à-vis deconstitue le point zéro durabi-généralement 100 ans pour lesla corrosion des armatures. Ceslité et permet d’initialiser leouvrages d’art, le contexteindicateurs sont choisis de façonsuivi dans le temps de l’ouvrageclimatique et environnementalpertinente en fonction desbasé sur la mesure périodiqueen référence à la normeclasses d’exposition de chaqueNF EN 206-1 pour le choix des
classes d’exposition, à la norme
NF EN 1992-1-1 pour la définition de l’enrobage et aux
recommandations pour la prévention des risques de réaction
de gonflement interne, de
réaction sulfatique et de gel.
Le CCTP précise les classespartie d’ouvrage considérée.in situ des témoins de durée de
vie sur chaque partie d’ouvrage
(par exemple évolution de la
carbonatation ou de la profondeur de pénétration des chlorures).
Le projet du futur fascicule 65
du CCTG (parution prévue en
2014), qui prend en compte
les exigences de la normedesperformantiellesLes autres chapitres du CCTP
impactés par cette démarche
performantielle concernent les
épreuves d’étude, de convenanceetdecontrôle.Ilconvient de vérifier qu’à ces différentes étapes le béton possède les critères de perfor-de la durée des essais de dura-voired’autresNF EN 13670 sur l’exécution
des ouvrages en béton, développe la possibilité de recours à
la méthode de conception performantielle en y consacrant un
article complet mais en bridant
toutefois son utilisation par des
possibilités de dérogations limitées des exigences de composition prescriptives relatives
aux classes d’exposition (augmentation maximale du rapport
eau efficace sur liant équivalent
de 0,1 ; diminution de la teneur
en liant équivalent de 20 % ;
limitation de la teneur en addition). Ces nouvelles dispositions actualisent les seuils des
indicateurs de durabilité du
guide LCPC de mars 2010 et
modulations de classe structurale en fonction des niveaux de
performance atteints sur les
Ce fascicule actualise les dispositions pratiques du guide LCPC
de mars 2010 relatives à la réalisation des épreuves d’étude,
de convenance et de contrôle
des bétons. La vérification des
seuils des indicateurs spécifiés
est renforcée au niveau des
épreuves d’étude et de convenance et assouplie au niveau
des épreuves de contrôle
comme pour les valeurs de
résistance. ■»Un grand merci aux experts qui ont rédigé ce document technique : Bruno Godart, Directeur adjoint du Département Matériaux et Structures de
l’IFSTTAR (Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l’Aménagement et des Réseaux), Didier Brazillier, Directeur de l’Ingénierie
à la Direction Interdépartementale des Routes Centre-Est, Christophe Aubagnac, Chef du groupe OAGR du Département Laboratoire d’Autun du CETE
de Lyon, Patrick Dantec, consultant, Jean-Marc Potier, chargé de mission technique au SNBPE.R2 - Solutions bétonExemple d’application de l’approche
performantielle sur le viaduc de Volesvres
Photo : CETE de Lyon – DL Lyon – DOAPhoto : CETE de Lyon – DL AutunCHRISTOPHE AUBAGNAC, Chef du groupe OAGR du Département Laboratoire d’Autun du CETE de Lyon
LABORATOIRE D’AUTUN
Le Département Laboratoire d’Autun (DL Autun) du CETE de Lyon a
proposé à l’IFSTTAR, dans le cadre
du groupe « Innovations OA » du
Réseau Scientifique et Technique du
MEDDE, de tester sur ce chantier
provisoires du LCPC de mars 2010
« Maîtrise de la durabilité des
ouvrages d’art en béton – Applica-aOuvrage en cours de construction.tion de l’approche performantielle »aOuvrage achevé.sur les quatre principales formula-Le viaduc de Volesvres est situé surtaines piles ont été exécutées à l’in-■la commune de Volesvres dans letérieur de batardeaux, compte tenutrès fréquent pour la voie portée.■département de Saône-et-Loire etde la nature des terrains en surfaceLe marché a été attribué au groupe-C 30/37 XC2/XA1 ;permet à la RN 79 – RCEA le fran-et de la présence de la nappement d’entreprises CBR-TP (manda-■chissement de la rivière « Bourbince »,phréatique.taire), SNCTP et IOA Constructionfûts des piles : C 30/37 XC4/XF1 ;de la route départementale 974 etLa charpente métallique du tablierpour un montant d’opération de■hourdis : C 40/50 XC4/XF1 ;du canal du Centre.est constituée d’un caisson ouvert4 M€ HT et un délai de réalisation■longrine d’ancrage des BN4, bor-de 1,69 m de hauteur, dont les âmesde 24 mois.dures, solins d’ancrage des joints dePRÉSENTATION
DE L’OUVRAGEsont inclinées (entraxe variant deLes bétons ont été fournis par lachaussée : C 35/45 XC4/XF4/XD3.3,45 m à 4,65 m), pour un encom-société Béton Contrôlé MontceauIl s’agissait de permettre un retourDans le cadre de la mise à deux foisbrement total en largeur de 5,45 m.Le Creusot (BCMC), centrales ded’expérience sur le caractère appli-deux voies de la RN 79, l’ouvrageLe hourdis supérieur est constituéGueugnon et de Blanzy.cable des Recommandations provi-initial a été doublé par un pont depar une dalle en béton armé d’envi-type « caisson mixte » de hauteurron 30 cm d’épaisseur moyenne.constante, à 5 travées continues de
32, 40, 50, 52, et 32 m de portéesla classe de gel modéré et un salagetions de béton :
semelles, murs de front des culées,soires du LCPC, sur la dispersion des
résultats d’essais, sur la possibilitéLa charpente métallique a été misePRÉSENTATION DE
LA DÉMARCHE APPLIQUÉEen place à la grue, au moyen deLa Direction Interdépartementalepour des formulations de bétonen allant de Digoin vers Mâcon.palées provisoires.des Routes Centre-Est souhaite faire« classiques » en ouvrage d’art.Le profil en travers de l’ouvrageLe hourdis béton a été coulé enévoluer la prescription des bétonsEn outre, l’IFSTTAR a souhaité quecomprend deux voies de circulationplace par plots d’environ 40 m ,d’ouvrages d’art de l’approche pres-soit mise en œuvre une instrumen-et une BAU, pour une largeur utileavec un phasage ayant consisté àcriptive actuelle à l’approche perfor-tation par capteurs de corrosionde 9,75 m.couler en dernier les zones sur pilesmantielle, en raison de ses missionsdans certaines parties en bétonLes culées C0 et C5 sont consti-(pianotage).d’exploitant d’un réseau routier avecarmé de l’ouvrage.tuées d’un sommier de 1,20 mUne durée d’utilisation du projet deune logique de recherche de laLe DL Autun s’est ainsi rapproché dud’épaisseur, fondé profondément100 ans a été considérée.plus grande durée d’utilisation dessur deux files de pieux verticaux enPour ce qui est des bétons, ont étéouvrages avec le moins d’interven-béton armé, coulés en place et depris en compte :tions de maintenance possible.1,20 m de diamètre.■Les piles, constituées d’un fût hexa-de la réaction Alcali-Silice ;gonal de 2,60 m d’épaisseur sur-■le niveau de prévention Ds vis-à-visfaçon non contractuelle, en complé-monté d’un chevêtre architecturé dede la réaction Sulfatique Interne pourment d’une approche prescriptive2,50 m de hauteur, ont le mêmeles pieux et semelles de fondation etclassique, à l’occasion de lamode de fondation que les culées.le niveau de prévention Cs pour lesconstruction de l’ouvrage de dou-Les fondations profondes de cer-autres parties de l’ouvrage ;blement du viaduc de Volesvres.Laboratório Nacional de Engenharia
Civil (LNEC) de Lisbonne, partenaire
de l’IFSTTAR, et lui a demandé de
l’aider à définir un système de surveillance de la corrosion à installer
pendant la construction de l’ouvrage.
Compte tenu du caractère non
contractuel de l’approche performantielle des bétons sur ce chantier,
le DL Autun a cherché à impliquer20 - Solutions béton3le niveau C de prévention vis-à-visElle a souhaité appliquer la démarche
« approche performantielle » dede respecter les seuils préconisés...,■ perméabilité au gaz (K
gaz), essais
réalisés par le DL Clermont-Ferrandplifiés : Résistivité électrique etappuis et hourdis) sont conformes.formulation des bétons les princi-migration des ions chlorure sousVis-à-vis de l’approche performan-paux acteurs du chantier et a égale-(azote) et les deux laboratoireschamp électrique. Porosité à l’eau.tielle :ment associé la profession (SNBPE,cimentiers ;Perméabilité au gaz Cembureau ».■avant le démarrage des études deles valeurs de porosité accessibleCimbéton et ATILH).■résistivité électrique (ρ), essais réali-Pour s’assurer de pratiques les plusà l’eau dépassent les seuils desFace au retour unanimement favora-sés par les DL Autun, DL Clermont-homogènes possible entre lesRecommandations provisoires duble pour cette démarche innovante,Ferrand et Lafarge LCR ;4 laboratoires, le CETE de Lyon a éta-LCPC (jusqu’à + 1,3 % en valeurle DL Autun a proposé un plan de■bli un document complémentaireabsolue pour les bétons « CEM I » etcontrôle pour les différentes formu-des ions chlorures (Dapp) : essais« modes opératoires communs ».jusqu’à + 3,5 % en valeur absoluelations de béton, se conformant auxréalisés par le DL Clermont-Ferrand.Les 4 formulations de béton ontpour le béton « CEM III ») ; cela s’ex-préconisations des Recommanda-En outre, Lafarge LCR a réalisé desdonc fait l’objet d’une caractérisationplique vraisemblablement par letions provisoires du LCPC et baséessais de carbonatation accéléréepar les essais de l’approche perfor-mode opératoire pratiqué pour cessur le planning général prévisionnelen laboratoire et des essais de car-mantielle, initiée lors des épreuvesmesures, avec une étape de satura-des travaux hors intempéries debonatation naturelle en conditionsde convenance et poursuivie pen-tion sous vide du béton de durée del’entreprise.abritées ou non sur le site de l’ou-dant toute la durée de mise en72 heures au lieu de 48 heures.Ce plan de contrôle faisait intervenirvrage et sur un autre site.œuvre des bétons sur le chantier.Nota : les seuils de porosité acces-majoritairement les DL Autun et DLIl s’agissait pour les 4 laboratoires deClermont-Ferrand du CETE de Lyonconsolider ou d’initier leur pratiqueet associait les laboratoires Lafargedes essais de l’approche performan-LCR et CTG Calcia pour des essaistielle des bétons en se basant sur lesINTERPRÉTATION
RÉSULTATScomplémentaires ou contradictoires :modes opératoires d’essais définis àDu point de vue de l’approche pres-porosité accessible à l’eau (Peau),l’annexe 1 des Recommandationscriptive contractuelle, les 3 pre-essais réalisés par les 4 laboratoires ;du LCPC : « Modes opératoires sim-mières formules de béton (pieux,■coefficient apparent de diffusionFormulation des bétons
ConstituantsPieuxAppuisHourdisLongrinesXC2/XA1 C 30/37 XC4/XF1 C 30/37 S3 XC4/XF1 C 40/50 S3 XC4/XF4/XD3 C 35/45 S3
S4 D max. 20 Cl 0,40 D max.20 Cl 0,65 RSI D max. 20 Cl 0,40 RSI
D max. 20 Cl 0,40Sable 0/2 RL Cognard site de Chazey345365340/345375340620380300320400680760775645/330//Eau efficace385
143Eau efficace/liant équivalent0,480,470,420,34Gueugnon (ou 0/2 R – C2B – Port
sud Épervans pour la centrale de Blanzy)
Sable 0/2 RL Cognard site de ChazeyGueugnon (ou 0/4 R – C2B – Port
Gravillon 4/12,5 LSC Cognardsite de Chazey Gueugnon
Gravillon 10/20 LSC Cognardsite de Chazey Gueugnon
CEM III/A 52,5 L CE PM-ES-CP1 NFCalcia Rombas
CEM I 52,5 N CE CP2 PM-ES-CP2 NFLafarge Val d’Azergues
CEM I 52,5 N CE CP2 NF Calcia Beffes
Filler Bétocarb P2 OMYA/MEAC Gy
Plastiment 22S Sika
Sika Viscocrete Tempo 12 Sika
Plastiretard Sika
SPHRE – BASF – Glenium SKY 537
AEA – BASF – Micro Air 104 diluésible à l’eau préconisés par les
Recommandations provisoires du
LCPC sont vraisemblablement cohérents avec le mode opératoire antérieurement pratiqué (durée de la
phase de saturation sous vide au
moins 2 fois plus courte).
En complément pour les mesures
de porosité accessible à l’eau :
■ les porosités à 90 jours mesurées
sur les 4 bétons sont « du même
ordre de grandeur », avec cependant des valeurs plus importantes
(environ + 1 %) mesurées sur le
béton « CEM III » :
– CEM I : porosités mesurées de
13,6 % à 15,7 % ;
– CEM III : porosités mesurées de
14,5 % à 16,5 % ;
■ la dispersion des résultats au sein
d’un même prélèvement est faible
(inférieure à 3 % en valeur relative
dans la quasi-totalité des cas) ;
■ les écarts-types des mesures réalisées par le DL Autun sont faibles
(0,6 % en valeur absolue maxi) ;
■ les écarts entre laboratoires sur
essais contradictoires sont la plupart
du temps inférieurs à 1 % en valeur
absolue (et dans tous les cas inférieurs à 10 % en valeur relative) ;Construction Moderne / Annuel Ouvrages d’art 2013 - 21les valeurs de perméabilité au gazVis-à-vis de l’approche performan-des Recommandations provisoiresrelatif à l’exécution des ouvrages ensatisfont aux seuils des Recomman-tielle, en considérant la classe d’expo-du LCPC étaient adaptés (il estbéton.dations provisoires du LCPC ;sition XD3 associée à la classe XF4,cependant nécessaire d’accumulerIl conviendra ainsi d’affiner les seuilsles critères de conformité àles valeurs de porosité accessible àde l’expérience) et a permis d’identi-proposés par les recommandations28 jours (épreuve de convenance,l’eau, de perméabilité au gaz et defier plusieurs pistes pour une futureen se calant sur davantage de résul-épreuve de contrôle) sont toujourscoefficient de diffusion apparent desrévision du document.tats et en visant un optimum écono-vérifiés.ions Cl- ne satisfont pas aux seuilsIl est indispensable de fiabiliser lesmique :En complément pour les mesuresdes Recommandations provisoiresmodes opératoires d’essais ; l’an-■de résistivité électrique :du LCPC.nexe des Recommandations provi-d’essais (porosité accessible à l’eau :– la résistivité électrique est plus fai-Ce constat doit faire réfléchir auxsoires du LCPC est désormais com-durée de saturation sous vide) ;ble pour les bétons CEM I (< 200conséquences des pratiques fran-plétée par les normes :voire à 100 ohm.m) que pour leçaises actuelles de formulation des■béton « CEM III » (plutôt comprisebétons « G+S » pour les éléments enl’eau (mars 2010) ;entre 200 et 400 ohm.m) ;béton armé exposés aux sels de■– la dispersion des résultats au seindéverglaçage. En privilégiant laau gaz (novembre 2011) ;d’un même prélèvement est assezrésistance au gel interne et à l’écail-■XP P18-462 Coefficient de diffu-contrôle) : critères de conformitéimportante (généralement inférieurelage du matériau béton, on s’exposesion apparent des ions chloruresintégrant une dispersion maximaleà 20 % en valeur relative) ;de façon importante au risque de(juin 2012).admissible des résultats au sein d’un– les écarts-types des mesures réali-corrosion des armatures passivesIl sera nécessaire de recalculer lesmême prélèvement, critères appli-sées par le DL Autun sont générale-internes, bien que les règles deincertitudes d’essai, en particuliercables aux valeurs individuelles, auxment de l’ordre de 10 % en valeurbonne conception conduisent àpour les mesures de résistivité élec-valeurs moyennes.relative ;retenir des valeurs d’enrobagetrique et de perméabilité au gaz.Pour une bonne adhésion des– les écarts entre laboratoires surimportantes, mais rarement et rai-Il a été identifié comme étant la prin-acteurs, une information préalableessais contradictoires sont du mêmesonnablement jamais supérieures àcipale difficulté d’application cer-sur la mise en œuvre de la démar-ordre de grandeur.5 cm.taines valeurs trop contraignantesche d’approche performantielle desdes seuils admissibles de porositébétons s’est révélée indispensable.■■Du point de vue de l’approche pres-NF P18-459 Porosité accessible à
XP P18-463 Essai de perméabilité■influence des modes opératoiresinfluence du type de ciment (CEM I/CEM III)...
Il semble également souhaitable de
préciser les conditions de réception
(interprétation des épreuves deaccessible à l’eau en application dude béton (longrines XF4, XD3 G+S)PERSPECTIVES
DE DÉVELOPPEMENTmode opératoire des Recomman-L’approche performantielle desest conforme (à l’exception du cri-La mise en œuvre de l’approchedations provisoires du LCPC.bétons doit permettre une « nou-tère « G » : facteur d’espacement desvides d’air supérieur à 200 µm maisperformantielle des bétons sur leCe retour d’expérience est d’ores etvelle donne » pour le coupleproche de 250 µm).chantier du viaduc de Volesvres adéjà pris en compte dans le projet« entreprise/fournisseur de BPE »,montré que les principes générauxde révision du fascicule 65 du CCTGdans une logique « gagnantgagnant ».Photo : CETE de Lyon – DL AutunPhoto : CETE de Lyon – DL Clermont-Ferrandcriptive contractuelle, la 4e formuleaPerméabilité au gaz. Matériel Cembureau.
22 - Solutions bétonIl faudra trouver, collectivement, des
pistes pour favoriser l’optimisation
technico-économique et environnementale des formules de béton.
Il est indispensable d’anticiper pour
assurer la gestion des délais sur
chantier (durée de murissement duaPorosité à l’eau. Matériel du DL Autun.béton de 90 jours préalable à la
mesure des indicateurs de durabilité)
et la meilleure solution semble être
le développement du recours à des
formules régionales préqualifiées.
Il est enfin nécessaire de développer le nombre de laboratoires capables de réaliser les essais. ■All pages:12345678910InfoSaveLikeShareDownloadMoreSolution béton OA 2013-1 Published on Sep 26, 2013 L'approche performantielleinfocimentsFollowRead moreRead moreSimilar toPopular nowJust for youGo explore