1mbethermique

MBE, FORMULATION ET SUIVI RHÉOLOGIQUE DES BÉTONS PRISE EN COMPTE DES CONDITIONS THERMIQUES DANS LA FORMULATION DE BÉTON FORTEMENT DÉFLOCULÉ

Ont participé à cette étude Mlle M M

CHANUT GEOFFRAY VALETTE

Sandrine Jean-Marie Stéphane

LRPC Clermont-Ferrand LRPC Clermont-Ferrand Université de Limoges

RÉSUMÉ A la demande d'une société de Béton Prêt à l'emploi, le Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées de Clermont-Ferrand a vérifié la robustesse d¶une composition de béton auto-plaçant proposée par cette c ette entreprise. Cette étude consistait dans un premier temps à expliquer les aléas de chantier en période chaude, et à vérifier si ces aléas ne risquaient pas de se manifester également en hiver. Dans une deuxième phase, il convenait d'optimiser le béton et de réduire sa sensibilité aux conditions thermiques de fabrication, en intégrant bien entendu l'environnement sous lequel est employé e mployé ce matériau. Les résultats obtenus ont reposé sur l'emploi de la méthode MBE avec prise en compte de la présence des gravillons au niveau thermique et d'un modèle thermique calé préalablement sur les résultats d'enquêtes réalisées localement dans plusieurs centrales de la région Auvergne.

Projet national CALIBÉ ± MBE, Formulation et suivi rhéologique des bétons Prises en compte des conditions thermiques dans la formulation de béton fortement défloculé

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SOMMAIRE 1

Formule initiale proposée à l¶étude

page 3

2

Situation de la formule de béton vis a vis de la norme XP P 18-305

page 3

3

Définition du cadre de l¶étude de robustesse de la composition

page 4

4

Composition des mortiers MBE

page 5

5

Résultats obtenus pour les environnements de classes 1 et 2

page 5

6

Résultats obtenus pour les environnements de classes 3 à 5

page 7

7

Amélioration de la robustesse de la formule pour les environnements de classes 1 et 2

page 8

8

Amélioration de la robustesse de la formule pour les environnements de classes 3 à 5

page 9

9

Compositions des bétons auto-plaçants

page 11

10 Recommandations générales d'emploi

page 12

11 Références bibliographiques

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1 - Formule initiale proposée à l·étude

La formule initiale proposée à l¶étude par la société de Béton Prêt à l'emploi était la suivante :

Sable Gravillon CPA 52,5 Additions Eau efficace Superplastifiant

Tableau 1 - Formule initiale proposée par la société X Constituants quantités sèches ( kg / m3) 745 850 330 160 175 4,2 kg soit 4 litres

Cette formule testée avec succès en convenance par température moyenne conduit à certains aléas sur chantier dès que la température ambiante s¶élève et que les temps d¶attente augmentent. Pour ces raisons une étude de robustesse a été entreprise en vue d¶améliorer les conditions d¶emploi en toutes saisons, et en admettant des temps de transports et d¶attente de l¶ordre d¶une heure.

2 - Situation de la formule de béton vis à vis de la norme XP P 18-305 Avant d¶entreprendre cette étude d¶optimisation, il a paru indispensable de situer cette formule par rapport aux différentes conditions d¶environnement précisées par la norme XP P 18-305 ; de façon plus précise les conditions d¶environnement conduisent à faire jouer des rôles variables aux additions utilisées. En effet celles-ci peuvent jouer réglementairement deux rôles disjoints : - une participation au liant dit équivalent, où les additions sont en partie considérées comme un ciment, - un rôle de correcteur granulaire. Lorsque les additions participent au liant équivalent, leur demande en eau est réglementairement équivalente à celle du ciment avec un facteur de pondération égal au coefficient k de prise en compte décrit au paragraphe 3.7. de la dite norme. Lorsque les additions jouent un rôle de correcteur granulaire, leur demande en eau est égale à leur taux d¶absorption. Ce taux d¶absorption est cependant quasi impossible à déterminer directement. Pour avoir une évaluation correcte de ce dernier, il convient de le mesurer indirectement lorsque les additions sont mélangées avec le sable du béton : encore faut-il que ce taux ne soit pas trop élevée car toute mesure fiable devient très délicate. Les additions proposées dans cette formule présente un coefficient d¶activité de 0,5 et le tableau 5 de la norme précédente précise les taux d¶emplois autorisés pour la constitution de liant équivalent suivant les différentes classes d¶environnement : Tableau 2 - Taux maximal des additions entrant dans le liant équivalent Classes d¶environnement rapport maximal A / A + C quantité maximale d'additions pour 330 kg de CPA 52,5

1 / 2a / 2b1 - b2 0,30 140 kg

3 / 4a - b / 5a - b 0,15 58 kg

5c 0 0

liant équivalent formé par les additions liant équivalent total (Leq) additions utilisées comme correcteur granulaire

70 kg

29 kg

0

400 kg 20 kg

359 kg 102 kg

330 kg 160 kg


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Les compositions correspondantes de béton s¶établissent donc respectivement de la façon suivante : Tableau 3- Compositions des bétons suivant les classes d¶environnement Classes d¶environnement Sable Additions

1 / 2a / 2b1 - b2

3 / 4a - b / 5a - b 745 kg

5c

20 kg

102 kg

160 kg

(correcteur granulaire)

Gravillon Ciment CPA 52,5 Additions (liant équivalent) Liant équivalent

850 kg

140 kg 400 kg

Eau efficace Superplastifiant

E/Leq conformité du E/Leq à la norme

0,438 oui

330 kg 58 kg 359 kg 175 kg 4 litres 0,488 oui

0 330 kg

0,530 non

Dans le déroulement de cette étude, le cas d¶emploi en classe 5 c ne sera pas étudié sur les bases de la composition proposée car il s¶agit donc d¶une autre démarche très spécifique . Pour les deux autres premiers cas, où les additions interviennent à des taux moindres comme correcteurs granulaires, ils ont été traités comme un second sable dans la formule du béton avec leur propre absorption. Pour déterminer ce taux d¶absorption, les différents mélanges (sables + additions correctrices) ont été étudiés en conservant la quantité de sable constante et en faisant varier le dosage en additions. Cette démarche a été rendue possible par le fait que le sable est quasi dépourvu de fines. Ainsi il est possible d¶avoir accès à l¶absorption d¶un mélange sable + addition où la quantité d'additions est définie selon la classe d¶environnement dans laquelle le béton sera utilisé.

3 - Définition du cadre de l·étude de robustesse de la composition Pour déterminer la robustesse d¶une composition, celle-ci est étudiée sous trois aspects thermiques qui correspondent : - aux conditions thermiques moyennes (dites encore de référence), - aux conditions hivernales, -aux conditions estivales. A chacune de ces conditions saisonnières ou à chaque domaine de températures ambiantes correspondent des températures d¶emploi de constituants bien précises et déterminées en amont par un certain nombre d¶enquêtes statistiques : Tableau 4 - Températures de constituants suivant les conditions saisonnières Constituants granulats ciment adjuvant eau et additions Référence 20 °C 40 °C 20 °c 10 °C Eté 40 °C 40 °C 25 °c 15 °C Hiver 5 °C 40 °C 12 °C 5° Remarque 1 : Ces températures moyennes ne sont valables que pour des centrales situées dans des zones où l'altitude est inférieure à 600 m environ et doivent être re-définies pour des zones plus élevées. Remarque 2 : les températures des adjuvants n¶ont qu¶un rôle mineur lorsque les adjuvants sont versés en petites quantités dans l¶eau.


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Remarque 3 : dans certains cas particuliers, les ciments peuvent présenter des températures différentes, mais une étude statistique conduites sur plusieurs centrales de la région Auvergne, pendant une année, ont montré que les températures moyennes oscillaient autour de 40 °C. Remarque 4 : dans la réalité, les températures des additions s'avèrent être intermédiaires entre celles des sables et celle du ciment, mais comme elles peuvent varier constamment en fonction des conditions climatiques, des livraisons et des quantités stockées, leur température a été prise égale à celle du ciment dans le modèle précédent : ce choix arbitraire conduit à des surestimations maximales de la température du béton de 1 à 1,8 ° C suivant les saisons de référence ou hivernales, ce qui reste tout à fait mineure dans le cadre de cette étude. Pour cette étude, les essais menés en laboratoire ont été conduits selon la méthode MBE (Mortier de Béton Equivalent) où la surface développée des gravillons est corrigée par celle du sable du béton. Cependant, la présence des gravillons est prise en compte thermiquement dans la conservation des mortiers pendant toute la durée des essais(les gravillons sont alors portés à la même température que les sables). 4 ² Composition des mortiers

MBE

Comme précisé au paragraphe deux bétons font l'objet de la poursuite de l'étude : Formule 1 pour les environnements 1-2a-2b 1-2b2 Formule 2 pour les environnements 4a 1-4a2-4b-5a-5b y y

Les formules sont testées sur Mortier de Béton Equivalent pour les trois domaines de température avec comme variable le dosage en superplastifiant, et comme critère l'étalement du mortier au mini-cône à 60 minutes d'âge. La température du mortier est également suivie. Les compositions des mortiers correspondants aux deux bétons précédents sont les suivantes : Tableau 5 : formule des mortiers MBE suivant les environnements Classe d'environnement Constituants Sable 0/4 Additions (correcteur granulaire) Ciment CPA 52,5 Additions (liant équivalent) Liant équivalent Eau efficace Eeff/ Leq Superplastifiant

1-2a-2b 1-2b2 4a1-4a2-4b-5a-5b Quantité (sèche) Quantité (sèche) Formule 1 Formule 2 1902 g 1902 g 47 g 239 g 772 g 772 g 328 g 136 g 936 g 840 g 410 g 410 g 0,438 0,488 5 g ± 10 g ± 15 g

Les deux compositions sont donc testées sur mortier de béton équivalent. La durée de malaxage à grande vitesse a été légèrement augmentée de manière à mieux représenter la réalité puisque d'après une information obtenue par le chef de centrale le temps de malaxage du béton auto-plaçant était plus important en centrale que celui d'un béton classique. y

5 ² Résultats obtenus pour les environnements de classes 1 et 2 Pour les mesures d'étalement sur mortier MBE, un matériau peut être réputé auto-plaçant si l¶étalement au mini-cône atteint des valeurs de l¶ordre de 30 à 35 cm sans ressuage ni ségrégation.


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Les résultats obtenus dans les conditions de référence sont détaillées ci-après : Tableau 6 : résultats et observations des mortiers de la formule 1 à 60 minutes d'âge Domaine de travail : référence Dosage en adjuvant (g) 5 10 15 Etalement (cm) 10 40 44 + 1,5 Température du mortier (°C) 27,5 27,5 26,8 Observations au repos traces noires en traces noires en traces noires en surface surface surface Observations pendant l'essai d'étalement

ferme et aspect visqueux

bel aspect pour ressuage et BAP bullage

Tableau 7 : résultats et observations des mortiers de la formule 1 à 60 minutes d'âge Dosage en adjuvant (g) Etalement (cm) Température du mortier (°C) Observations au repos

Domaine de travail : été 5 10 10 28 35 35 traces noires traces noires en surface en surface

Observations pendant l'essai d'étalement

RAS mais trop bel aspect ferme

15 43 37 traces noires en surface Bel aspect pour BAP



Domaine de travail : hiver 5 10 15 27 44 * 45 + 2,5 16 18 19 traces noires en traces noires en traces noires en surface surface surface Bel aspect

légère ségrégation

fort ressuage et légère ségrégation

* on note une amélioration de la ségrégation à 90 minutes d'âge alors que l'étalement atteint encore 42 cm. Pour tous les mortiers confectionnés au cours de cette étude, des remontées noires surnageantes ont été mises en évidence : l'examen détaillé de la phase fine du mortier montre que le phénomène est surtout dû à la présence des additions qui confèrent en outre une teinte générale gris foncé à l¶ensemble du mortier. Les résultats obtenus pour les différents domaines de température et dosages en adjuvant sont regroupés dans le graphique ci-après :


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Fig.1 -Formule 1 testée sur les trois domaines de température

50 45 40 ) 35 m c ( t n 30 e m e 25 l a t E

Référence Eté Hiver

20 15 10 5

7

9

11

13

15

Dosage en adjuvant dans le mortier (g)

Les essais montrent que l¶étalement du mortier augmente lorsque la température des matériaux décroît. De plus, Il faut également apprécier l¶aspect du mortier et éviter les phénomènes de ségrégation et de ressuage. 6 ² Résultats obtenus pour les environnements de classes 3 à 5

Dans le cas de la formule n°2, c'est-à-dire celle pouvant être utilisée pour des environnements 3, 4 et 5. Tableau 9 : résultats et observations des mortiers de la formule 2 à 60 minutes d'âge Domaine de travail : référence Dosage en adjuvant (g) 5 10 15 Etalement (cm) 15 42 non mesurable Température du mortier (°C) 27 25,5 27 Observations au repos traces noires en traces noires en traces noires en surface surface surface Observations pendant l'essai d'étalement

RAS mais trop bel aspect pour trop forte sédiferme BAP mentation : non utilisable


Domaine de travail : été 5 10 10 21 36 28 traces noires traces noires en surface en surface


ferme mise en bel aspect uvre difficile


15 44 33 traces noires en surface très léger ressuage

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Domaine de travail : hiver 5 10 15 38 44 + 1,5 non mesurable 17 18 17 traces noires en traces noires en traces noires en surface surface surface Bel aspect pour légère ségréga- très forte sédiBAP tion et ressuage mentation : non utilisable

Comme pour la formule n°1, on constate des traces d'éléments fins noirs surnageants, quelque soient les dosages en adjuvants et les domaines de travail. Les résultats obtenus pour les différents domaines de température et dosages en adjuvant sont regroupés dans le graphique ci-après : Fig.2 - Form ule 2 testée sur les trois domaines de température

55 50 45 ) 40 m c ( t 35 n e m30 e l a 25 t E 20 15 10

Référence Eté Hiver

5

7

9

11

13

15


Cette deuxième formule nous montre également la sensibilité du mortier vis à vis de la température des différents constituants. Ainsi, pour un dosage en adjuvant de 10 g ( correspondant à 4 l/m 3 pour le béton), l'étalement du mortier double lorsque l'on passe de l'été à l'hiver. des modifications sur le dosage en superplastifiant sont donc à prendre en compte selon la température des matériaux employés. Les domaines de température représentant la référence et l'hiver permettant la confection d'un mortier auto-plaçant à partir des dosage suivants: 7 g pour l'hiver soit l'équivalent de 2.8 l/m 3 10 g pour la référence soit l'équivalent de 4 l/m 3 pour l'été, les résultats obtenus dans cette phase ne permettent pas préciser à partir de quel dosage le béton peut encore être auto-plaçant au bout d'une heure : des essais complémentaires doivent être entrepris. y y y

7

² Amélioration de la robustesse de la formule pour les environnements de classes 1 & 2 Pendant l¶été la confection de ce BAP exige a priori un dosage en superplastifiant plus élevé. De manière à pouvoir baisser ce dosage, des essais supplémentaires ont été réalisés en augmentant la quantité


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d¶eau dans le mortier En effet, pour les classes d¶environnement (1 ± 2a ± 2b1 ± 2b2) dans lesquelles cette formule n°1 peut être employée, la norme impose une valeur maximale du rapport E/Leq de 0,55, alors les premiers essais ont été réalisés avec un rapport de 0,438. Pour cette raison les premiers essais supplémentaires sont effectués avec un rapport E/Leq de 0,53 pour les trois dosages en adjuvant . Avec ce rapport, très vite apparaissent des problèmes d¶aspect du mortier. En effet, l¶augmentation du dosage en eau génère une sédimentation importante, comme le montrent les résultats suivants : Tableau 12 : Résultats et observations des mortiers de la formule 1 à 60 minutes d¶âge avec E/Leq = 0,53

Dosage en adjuvant (g) Etalement (cm) température du mortier (°C) Observations

Domaine de travail : été 5 10 18 nm 34 34 pas assez fluide Sédimentation importante inutilisable trop de ressuage

15 nm 34 Sédimentation importante inutilisable trop de ressuage

A titre de vérification un essai a été réalisé avec E/Leq = 0,53 et 10 g d¶adjuvant dans les conditions de référence : cet essai a également révélé un ressuage excessif. Ces résultats démontrent que la valeur de E/Leq = 0,53 est dans tous les cas excessives et qu¶il conviendra d¶être particulièrement vigilant à la fabrication des bétons pour ne pas atteindre accidentellement cette valeur. De nouveaux essais complémentaires ont donc été refaits avec des valeurs E/Leq allant de 0,45 à 0,48 en conditions estivales. Les résultats obtenus montrent que les phénomènes de sédimentation apparaissent encore avec E/Leq = 0,48; le détail des résultats atteints est décrit dans le tableau suivant : Tableau 13: Résultats et observations des mortiers de la formule 1 à 60 minutes d¶âge avec E/Leq = 0,45 à 0,48 Domaine de travail : été E/Leq Dosage en adjuvant (g) Etalement (cm) température du mortier (°C) Observations

0,48 5 10 19 46 34 33 aspect visqueux sédimentation

0,46 15 47 33 sédimentation au repos

0,45 10 36 31 RAS

Des essais de vérification ont été réalisés dans les conditions de référence avec E/Leq = 0,48 et 10 g d¶adjuvant, les résultats obtenus sont les suivants : Etalement à 60 min : 42 cm température à 60 min : 26,5 °C constatation d¶une croûte superficielle au repos. Le rapport E/Leq qui permet de diminuer la quantité de superplastifiant pendant l¶été est de 0,45. Avec ce dernier, le mortier est auto-plaçant (étalement au mini ± cône de 36 cm) avec un dosage en superplastifiant équivalent à celui du domaine de température de référence et ne présente plus les phénomène de sédimentation et de ressuage. Les trois dosages à retenir sont à priori pour les trois domaines de température les suivants : y y y

8

7,5g en hiver soit 3l/m 3 pour le béton avec un rapport E/Leq = 0.438 9,5g en référence soit 3,8l/m 3 pour le béton avec un rapport E/Leq = 0.438 9,5g en été soit 3,8l/m 3 pour le béton avec un rapport E/Leq = 0.45.

- Amélioration de la robustesse de la formule pour les environnements de classe 3 à 5 En revanche, pendant l'été le dosage le plus fort employé (à savoir 15 g) conduit à un mortier auto plaçant présentant un très léger ressuage. pour palier à ce problème, le dosage en superplastifiant est diminué et des essais supplémentaires sont effectués (13 g ± 13.5 g ± 14 g):


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Tableau 14 : résultats et observations des mortiers de la formule 2 à 60 minutes d'âge Dosage en adjuvant (g) Etalement (cm) Température du mortier (°C) Observations au repos Observations pendant l'essai d'étalement

Domaine de travail : été 13 34 36

13,5 38,5 33

14 44 36

Bel aspect pour Bel aspect pour Bel aspect BAP BAP

Fig.3 - Formule 2 sur les trois domaines de température (1 h d'age) 60

Référence

50

c ( 40 t n e

Hiver

m30 e l a t E20

Eté

10

0 5

10


15

Ces trois nouveaux points viennent utilement compléter le graphique de la figure 2. Une quantité de 13,5 g de superplastifiant permet la constitution d'un mortier auto-plaçant avec un étalement au mini ± cône de 38,5 cm à une heure d'age. C'est donc ce dosage qui sera retenu pour confectionner béton auto plaçant en période estivale. D¶après les résultats obtenus, il semblerait que le superplastifiant ait une action plus performante lorsqu¶il est mis en présence d¶éléments fins (ciment et fines). De plus, il apparaîtrait qu¶un écart conséquent de température entre la phase liquide (adjuvant et eau) et le ciment favorise l¶action de ce superplastifiant. En effet, pendant la période hivernale où l¶écart de température entre les deux phases est plus important, les étalements des mortiers au mini ± cône sont les plus conséquents. Par contre, en période estivale les mortiers au repos présentent un durcissement précoce à la surface. Ce phénomène a pu être observé sur le béton correspondant lors d'un essai d'étalement au cône d'Abrams. En effet, sous une température élevée (environ 30°C), la galette présentait un assèchement à sa surface. Pour ces raisons, il est préférable d'atteindre un dosage en superplastifiant de 13,5 g (correspondant à 5,4 l/m 3). Avec un dosage à 13 g (5,2 l/m 3), on obtient un béton auto-plaçant avec un étalement au mini ± cône de 34 cm (à 1 heure d'age), ce résultat ne permet pas de conserver dans le temps (jusqu'à 1 heure et demie / deux heures) le caractère auto-plaçant de ce béton. Il est donc préconisé de prendre le dosage à 13.5 g (5,4 l/m 3) pour la mise en uvre de ce BAP en période estivale. Les trois dosages à retenir pour la formule 2 en fonction du domaine de température sont les suivants: 7 g pour l'hiver soit l'équivalent de 2,8 l/m 3 10 g pour les températures moyennes soit l'équivalent de 4 l/m 3 13,5 g pour l'été soit l'équivalent de 5,4 l/m 3.. y y y


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9 - Compositions des bétons auto-plaçants

Au vu de l'ensemble des résultats acquis, il est nécessaire d'utiliser des formules ajustées en fonction des conditions climatiques. Ces ajustements portent principalement sur les dosages en superplastifiants et sont de nature dans certains cas à induire des variations de teneurs en eau efficace pour le béton. La transposition des compositions de mortiers MBE optimisés aux bétons permet donc d'aboutir à différentes formules prenant en compte les environnements où le béton doit être employé et les conditions thermiques du lieu de fabrication. 9.1.

Conditions d'environnement 1 / 2a / 2b1 - b2

Les éléments établis pour la formule n°1 correspondant à ces classes d'environnement permettent de dresser les formules de bétons comme suit : Tableau 15 - Compositions des bétons pour classes d¶environnement 1 / 2a / 2b1 - b2 conditions thermiques à la fabrication Sable Additions (correcteur granulaire) Gravillon Ciment CPA 52,5 Additions (liant équivalent) Liant équivalent Eau efficace Superplastifiant

E/Leq Eau totale (pour mémoire dans automatisme)

été 20 kg

140 kg 400 kg 180 4,06 kg 0,45 204 kg

référence 745 kg 20 kg 850 kg 330 kg 140 kg 400 kg 175 kg 4,06 kg 0,438 199 kg

hiver 20 kg

140 kg 400 kg 175 kg 3,20 0,438 199,5 kg

Dans le cas où l'automatisme de la centrale prend en compte les teneurs en eau des granulats et les taux d'absorptions des granulats et des additions les affichages à programmer sur centrale sont les suivants : Tableau 16 ± Affichages sur automatisme des bétons pour classes d¶environnement 1 / 2a / 2b1 - b2 conditions thermiques à la fabrication Sable Gravillon Ciment CPA 52,5 Additions Eau efficace Superplastifiant Absorption d'eau des sables Absorption des gravillons Absorption (pondérée) des additions *

été

160 kg 180 3,8 litres 1% 1% 6,8 %

référence 745 kg 850 kg 330 kg 160 kg 175 kg 3,8 litres 1% 1% 6,8 %

hiver

160 kg 175 kg 3,0 litres 1% 1% 6,8 %

* : la valeur indiquée ne correspond absolument pas au taux d'absorption absolu de ces additions, mais il est déduit selon la démarche du paragraphe 2 pour cette composition (745 kg de sable et 20 kg d'additions prises comme correcteur granulaire) et s'applique pour les 160 kg d'additions introduites. En cas de variation de dosage des additions, le taux d'absorption devra être recalculé.


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9.2.

Conditions d'environnement 3 / 4 a b /5 a b

Les éléments établis pour la formule n°2 correspondant à ces classes d'environnement permettent de dresser les formules de bétons comme suit : Tableau 17 ± Compositions des bétons pour classes d¶environnement 3 / 4 a b / 5 a b conditions thermiques à la fabrication Sable Additions (correcteur granulaire) Gravillon Ciment CPA 52,5 Additions (liant équivalent) Liant équivalent Eau efficace Superplastifiant E/Leq Eau totale (pour mémoire dans automatisme)

été 102 kg

58 kg 359 kg 175 5,76 kg 0,488 202,5 kg

référence 745 kg 102 kg 850 kg 330 kg 58 kg 359 kg 175 kg 4,27 kg 0,488 204 kg

hiver 102 kg

58 kg 359 kg 175 kg 3,0 kg 0,488 205 kg

Dans le cas où l'automatisme de la centrale prend en compte les teneurs en eau des granulats et les taux d'absorptions des granulats et des additions les affichages à programmer sur centrale sont les suivants : Tableau 18 ± Affichages sur automatisme des bétons pour classes d¶environnement 3 / 4 a b / 5 a b conditions thermiques à la fabrication Sable Gravillon Ciment CPA 52,5 Additions Eau efficace Superplastifiant Absorption d'eau des sables Absorption des gravillons Absorption (pondérée) des additions. *

été

référence

hiver

160 kg 175 5,4 litres 1% 1% 10,1 %

745 kg 850 kg 330 kg 160 kg 175 kg 4,0 litres 1% 1% 10,1 %

160 kg 175 kg 2,8 litres 1% 1% 10,1 %

* : la valeur indiquée ne correspond absolument pas au taux d'absorption absolu de ces addition, mais il est déduit selon la démarche du paragraphe 2 pour cette composition (745 kg de sable et 102 kg d'additions prises comme correcteur) et s'applique pour les 160 kg d'additions introduites. En cas de variation de dosage des addition, le taux d'absorption devra être recalculé. 10

- Recommandations générales d'emploi 10.1

Choix des formules à utiliser

En repartant du modèle de conditions thermiques défini au paragraphe 3, il ressort que ce sont essentiellement les températures de granulats qui influent sur la température du béton. De ce fait il est possible de définir les domaines d'emploi des différents bétons en s'appuyant principalement sur les deux paramètres suivants : - la température moyenne des granulats stockés à la centrale ; Projet national CALIBÉ ± MBE, Formulation et suivi rhéologique des bétons Prises en compte des conditions thermiques dans la formulation de béton fortement défloculé

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- la classe d'environnement sous lequel l'ouvrage doit être construit. Tableau 19 - Choix des formules à utiliser température des granulats

5 °C

6 à 18 °C environ

20 °c

22 à 38 °C environ

40 °C

environnements 1/ 2a/ 2b1/ 2b2

F1 hiver

F1 hiver + augmentation superplastifiant suivant abaque 1 a

F1 référence

F1 référence + augmentation de l'eau suivant abaque 1 b

F1 été

environnements 3/ 4a b / 5 a b

F2 hiver

F2 hiver + augmentation superplastifiant suivant abaque 2 a

F2 référence

F2 référence + augmentation superplastifiant suivant abaque 2 a

F2 été

Tableau n° 20 - Abaques de corrections des formules 1a 1b Abaques 2a températures des granulats

6 °C 8 °C 10 °C 12 °C 14 °C 16 °C 18 °C

dosage en superplastifiant

dosage en eau efficace *

3,05 3,16 3,26 3,37 3,48 3,58 3,69

22 °C 24 °C 26 °C 28 °C 30 °C 32 °C 34 °C 36 °C 38 °C

3,09 3,26 3,42 3,59 3,76 3,93 4,10 176 177 178 179

kg

dosage en superplastifiant

180 kg

4,42 4,57 4,72 4,87 5,02 5,16 5,31 5,46 5,61 kg

* Dans ce cas il est possible d'utiliser la rubrique ajout d'eau supplémentaire prévue sur l'automatisme.. 10. 2. Utilisation

du wattmètre

L'attention est attirée sur le fait que l'action de défloculation des éléments fins peut parfois prendre 15 à 20 minutes. De ce fait il est tout à fait illusoire d'espérer obtenir la manifestation du caractère autoplaçant du béton dans le malaxeur. De plus il a été constaté que les indications fournies par le wattmètre pouvaient dans de nombreux cas s'avérer aléatoires et Le palier de stabilisation qui peut apparaître sur l'enregistrement du wattmètre doit être interprété avec une extrême prudence. 10. 3

Maîtrise des caractéristiques hydriques des granulats

Si les études réalisées montrent qu'il est absolument indispensable d'effectuer de légers ajustements en fonction des conditions thermiques, cela signifie qu'avec ce type de granulats de légères variations peuvent rendre le béton assez sensible : il est donc nécessaire de maîtriser correctement les Projet national CALIBÉ ± MBE, Formulation et suivi rhéologique des bétons Prises en compte des conditions thermiques dans la formulation de béton fortement défloculé

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caractéristiques hydriques des granulats. Il conviendra de proscrire tout ajout d'eau en dehors de ceux qui seraient déduits de l'emploi de l'abaque 1 b défini au paragraphe 11.1. 10.4

Vérification du doseur en superplastifiant

Compte tenu des dosages relativement élevés, Il est conseillé de vérifier les dosages réels en superplastifiant au moins une fois par semaine et d'effectuer les corrections nécessaires au besoin. 10. 5

Précaution à prendre sur les autres constituants

La portée de ces études ne reste bien entendu valable que si les constituants utilisés sont bien ceux de l'étude. On accordera une importance majeure aux éventuels problèmes de ségrégation des différents granulats. 11

² Références bibliographiques Norme XP P 18-305 ± Béton ± Béton Prêt à l'emploi ± août 1996. La méthode MBE ± Rapport du Projet National Calibé ± MBE, Formulation et suivi rhéologique des bétons ± août 2000. Chantier expérimental de Pontaumur ± Rapport du Projet National Calibé ± MBE, Formulation et suivi rhéologique des bétons ± juillet 2000. Automatisme ± nouvelle génération ± Rapport du Projet National Calibé ± Fabrication du béton ± août 2000.


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1mbethermique

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