Le contexte normatif du béton

Cette évolution s’inscrit dans une LOGIQUE de PROGRES visant à optimiser :

• LA QUALITÉ DES BÉTONS,
• LA DURABILITÉ DES OUVRAGES.

Cet ensemble peut être illustré par l’ architecture des normes relatives au béton suivante :

La norme du matériau béton

La norme NF EN 206 +A2 / CN (en France, quand un document fait référence à la NF EN 206, c’est la NF EN 206 + A2 / CN qui s’applique) concerne :

• les bétons prêts a l’emploi (BPE),
• les bétons fabriqués sur chantier,
• les bétons pour éléments de structure préfabriqués,

destinés :

• aux bâtiments,
• aux ouvrages de génie civil.

Elle couvre les spécifications, la production, la livraison et le contrôle de conformité des bétons. Elle prend en compte la notion de durabilité en s’appuyant sur la notion de classes d’exposition.

Elle définit les tâches et les responsabilités techniques du prescripteur (spécification du béton), du producteur (conformité et contrôle de production, et de l’utilisateur (mise en place du béton dans la structure).

Elle précise les constituants autorisés et leurs conditions d’emploi, notamment pour les granulats recyclés et les nouveaux ciments.

Les classes d’expositions

La durabilité d’un béton va dépendre des agressions auquel il est soumis. Sa formulation va donc évoluer en fonction de la nature et de l’intensité de ces agressions.

Afin de quantifier ce paramètre, la norme définit des classes d’exposition, représentatives des agressions subit par le matériau béton ou à l’agression des armatures.

Classes concernant les attaques du matériau béton :

• X0 : Béton non armé ne subissant aucune agression
• XF : Béton soumis à des cycles gel/dégel
• XA : Béton soumis à des attaques chimiques

Classes concernant l’agression des armatures :

• XC : Béton soumis à la carbonatation
• XS : Corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de mer
• XD : Corrosion induite par des chlorures ayant une origine autre que marine

De ces classes d’exposition vont découler des exigences minimales sur la teneur en ciment (ou en ciment + addition), la résistance minimale, la quantité d’eau ajoutée, …

Les classes de consistance

La consistance du béton vibré est mesurée par l’essai au cône. Elle varie de S1 (très ferme) à S5 (très plastique). Les bétons autoplaçants sont eux classifiés par l’essai d’étalement, de SF1 à SF3

L’approche performantielle

Dans l’approche classique, dite « prescriptive » la combinaison de la classe d’exposition et de la durée d’utilisation de l’ouvrage définit des exigences sur la composition du béton. Pour l’approche performantielle, ces exigences de compositions sont remplacées par des critères de performance à des essais de durabilité. Le fascicule FD P 18-480, complémentaire à la NF EN 206 + A2 / CN donne les modalités d’utilisation de cette approche.

Les recommandations complémentaires

Dans le cas d’agressions particulières, des documents précisent certaines règles complémentaires de formulation, on citera notamment

• Le FD P 18-011 : Définition et classification des environnements chimiquement agressifs : Recommandations pour la formulation des bétons (classes d’exposition XA),
• Les “Recommandations pour la durabilité des bétons durcis soumis au gel – Environnements hivernaux rigoureux” pour les classes d’expositions XF3 et XF4,
• Le FD P 18-464 : Béton – Dispositions pour prévenir les phénomènes d’alcali-réaction,
• Le guide technique : Recommandations pour la prévention des désordres dus à la réaction sulfatique interne.

Les normes des matériaux constitutifs du béton

Les normes ciments

Qu’est-ce que le ciment ?

Le Ciment est un liant hydraulique. Un liant hydraulique a la propriété de durcir progressivement au contact de l’eau (par une série de réactions chimiques de ses constituants avec l’eau).

Après durcissement, il conserve sa résistance et sa stabilité, même sous l’eau.

Le clinker est le constituant principal du ciment.

Obtenu après broyage à partir de la cuisson à haute température (1 450°C) d’un mélange de :

• Calcaire (CaCO3) : 80 %
• Argile (SiO2 , Al2O3 , FeO3) : 20 %

Le ciment se présente sous forme d’une poudre (minérale) très fine.

La norme NF EN 197-1 : Composition, spécification et critères de conformité des ciments courants

Cette norme défini 5 types de ciments : CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV et CEM V, selon le taux de clinker (K) et des autres constituants principaux : laitier de haut fourneau (S), Pouzzolanes (Z ou Q), Cendres volantes (V ou W), Schistes calcinés (T), Calcaires (L ou LL) et Fumées de silice (D).

La norme NF EN 197-5 : ciment Portland composé CEM II/C-M et Ciment composé CEM VI:

Cette norme introduit deux nouveaux types de ciments en continuité des types de ciments de la norme NF EN 197-1.

La norme NF EN 197-6 : Ciment – Partie 6 : ciment à base de matériaux de construction recyclés

Cette norme autorise l’utilisation, comme constituant du ciment, de fines de béton recyclés.

Les normes granulats

La norme NF EN 12620 : Granulats pour béton

Cette norme européenne spécifie les caractéristiques des granulats et des fillers élaborés à partir de matériaux naturels, artificiels ou recyclés et définit des catégories pour chaque caractéristique physique ou mécanique spécifiant les granulats.

La norme NF P 18-545 : Article 10 – Granulats pour bétons hydrauliques

Cette norme française complète la norme européenne et précise les spécifications sur les granulats pour bétons.

Autres normes constituants

• Eau de gâchage : NF EN 1008
• Adjuvants : NF EN 934-2
• Armatures pour béton : NF EN 10080

Fibres :

• métalliques amorphes : NF EN 14889-1
• polymères : NF EN 14889-2

Norme spécifique pour chaque addition.

Les normes d’essais

Les essais pour béton sont régis

Pour le béton frais :

• Par la série des normes européennes NF EN 12350 (de -1 à -12),
• Par les normes françaises XP P 18-468 et XP P 18-475 sur le ressuage.

Pour le béton durci :

• Par la série des normes européennes NF EN 12390 (de -1 à -17).

Les normes de dimensionnement : Les Eurocodes

Les Eurocodes sont les normes européennes relatives à la conception et au calcul des bâtiments et des ouvrages de génie civil. Ils permettent de s’assurer de la stabilité des ouvrages conformément aux exigences du Réglement Produits de Construction (R.P.C.).

Ils prennent en compte la résistance aux incendies et aux séismes.

Les Eurocodes n’imposent pas totalement et rigoureusement toutes les modalités de calcul des structures ils permettent certains choix au niveau national (annexe nationale) – certains autres choix au niveau de chaque projet.

Ils sont au nombre de dix.

• L’Eurocode 0 (NF EN 1990) traite des exigences fondamentales pour les constructions et fournit les règles de formation des combinaisons d’actions pour diverses catégories d’ouvrages (bâtiments, ponts, etc.)
• L’Eurocode 1 (NF EN 1991) traite de la détermination des valeurs représentatives des actions applicables aux ouvrages
• Six Eurocodes (dont NF EN 1992 : Eurocode 2 pour le béton) explicitent les règles de calcul et les dispositions constructives des structures pour différents matériaux (béton, acier,…) y compris les règles de vérification de la résistance aux incendies.
• Deux Eurocodes « transversaux » traitent des aspects complémentaires : calcul géotechnique (NF EN 1997 : Eurocode 7) et vérification de la résistance aux séismes (NF EN 1998 : Eurocode 8).

L’Eurocode 2 lui-même se subdivise en plusieurs parties :

• NF EN 1992-1-1 Règles générales et règles pour les bâtiments.
• NF EN 1992-1-2 Règles générales : calcul du comportement au feu.
• NF EN 1992-2 Ponts : calculs et dispositions constructives.
• NF EN 1992-3 Silos et réservoirs.

Les normes et documents d’exécution

La norme NF EN 13670 « Exécution des structures en béton »

La norme européenne NF EN 13670 « Exécution des structures en béton » a pour objectif de fournir les exigences appropriées et adaptées (sous forme de spécifications d’exécution) pour l’exécution des structures en béton.

Elle est basée sur la notion de qualité de réalisation des ouvrages, en imposant la rédaction par le concepteur de l’ouvrage de spécifications d’exécution, avec une précision et une sévérité d’exigences adaptées au niveau de qualité visé.

Elle « s’applique à l’exécution des structures en béton afin d’assurer le niveau souhaité de sécurité et d’aptitude au service au cours de leur durée de vie

Le NF DTU 21

Le NF DTU 21 “Exécution des ouvrages en béton” vise à donner les conditions de mise en œuvre des bâtiments en béton, en béton armé et en béton précontraint, justifiables des règles de conception et de calcul aux états limites. Il vise les ouvrages de bâtiments :

• coulés en place,
• préfabriqués sur le chantier ou en usine,
• réalisés dans toutes les zones climatiques françaises (y compris les départements d’Outre-Mer) à l’aide de bétons de résistance caractéristique à 28 jours ≤ 90 MPa.

Il complète et précise pour les ouvrages de bâtiments les règles de la NF EN 13670

Le Fascicule n° 65 du C.C.T.G. : Exécution des ouvrages de génie civil en béton armé ou précontraint

Ce fascicule s’applique aux ouvrages ou parties d’ouvrages de génie civil en béton et aux ouvrages provisoires nécessaires à leur réalisation pour les ouvrages dépendant d’une maitrise d’ouvrage public (Etat ou collectivité). Il peut s’agir de béton armé, précontraint ou non armé. Il complète et précise pour les ouvrages de génie civil les règles de la NF EN 13670.

Autres documents d’exécution

Certains maitres d’ouvrages ont rédigé leur propres documents d’exécution.

On peut notamment citer :

• Pour la SNCF : IN 00034
• Pour EDF : CCTG EDF

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