Noms No ms et e t Préno Pré noms ms : Cherqui Labied Lina Himdi Maha Boudannaoui
Gro rou upe : 3GC1/ G1 N° de groupe group e de P : !
Compte rendu N°" :
# $ormu%ation de béton & 'n(a 'n (adré dré pa parr : M) HN*+, M) -'+.
2015 – 2016
*)
*ntrodu(tion :
Le béton est un mé%ange dont %a (omposition a une proonde in0uen(e sur ses (ara(téristiques mais si %es (ara(téristiques attendues sont %a p%upart du temps bien dé2nies %a mise au point d4un béton approprié peut s4a5érer p%us dé%i(ate) Les param6tres sont en e7et nombreu8:
Les données du projet : (ara(téristiques mé(aniques dimensions de %4ou5rage errai%%age9 Les données du chantier : matérie% de mise en u5re (onditions (%imatiques9 Les données liées aux propriétés du béton : maniabi%ité (ompa(ité durabi%ité aspe(t esthétique9
;n mesure don( %4importan(e de %4étude de %a ormu%ation du béton d4autant p%us né(essaire que %es (ara(téristiques requises sont é%e5ées) La norme NF EN 2061 : La norme européenne N$ 'N <=>?1 remp%a(e %a norme béton pr@t A %4emp%oi P P 1?3=" a5e( un (hamp d4app%i(ation é%argi) '%%e sDapp%ique A tous %es bétons de stru(ture : bétons abriqués sur (hantier bétons pr@ts A %4emp%oi et bétons pour produits préabriqués) L4uti%isation de (ette norme s4impose dans %4app%i(ation des do(uments d4e8é(ution des ou5rages en bEtiment notamment par %e ,F <1 N$ P 1? <=1 Ira5au8 de bEtiment ? '8é(ution des ou5rages en bétonJ ou en génie (i5i% as(i(u%e >" + %i5ret
Le Le Le La
tpe de granu%ats et %eurs dimensions) tpe de (iment) 5o%ume d4eau) quantité d4adu5ants)
P%usieurs méthodes de ormu%ations e8istent dont notamment : o
La méthode Baron
o
La méthode Bo%ome
o
La méthode de $éret
o
La méthode de $aur
o
La méthode ,reu8?Gorisse
La ormu%ation dun béton doit intégrer a5ant tout %es e8igen(es de %a norme NF EN 2061 %aque%%e en on(tion de %en5ironnement dans %eque% sera mis en p%a(e %e béton sera p%us ou moins (ontraignante 5is?A?5is de %a quantité minima%e de (iment A insérer dans %a ormu%e ainsi que %a quantité deau ma8imum to%érée dans %a ormu%e) ,e m@me A (haque en5ironnement donné une résistan(e garantie A < ours sur éprou5ettes sera e8igée au8 produ(teurs pou5ant usti2er des dosages de (iments p%us ou moins supérieurs A %a re(ommandation de %a norme et basée sur %e8périen(e propre A (haque entreprise %aque%%e étant dépendante de ses mati6res premi6res dont %a masse 5o%umique peut 5arier notamment (e%%e des granu%ats) ,autres e8igen(es de %a norme NF EN 2061 imposent %emp%oi de (iment parti(u%iers en raison de mi%ieu8 p%us ou moins agressis ainsi que %addition dadu5ants (onérant des propriétés di7érentes A %a pEte de (iment que (e soit %e dé%ai de mise en u5re %a p%asti(ité %a quantité dair o((%us et()
**)
Partie théorique :
1"#é$nition : ,ans (e P on s4intéressera A %a méthode de ,reu8?Gorisse qui permet de déterminer %es quantités optima%es de matériau8 eau ' (iment C sab%e K gra5i%%on g et gra5ier G né(essaires A %a (one(tion d4un m6tre (ube de béton (onormément au (ahier des (harges) P%usieurs étapes de (a%(u% su((essi5es sont né(essaires A %4obtention de %a ormu%ation théorique du béton :
,étermination du rapport C/'
,étermination de C et '
,étermination du mé%ange optima% A minimum de 5ides
,étermination de %a (ompa(ité du béton
,étermination des masses de granu%ats
2" %ut : Le but de (ette manipu%ation est de déterminer en on(tion des (rit6res de maniabi%ité et de résistan(e dé2nis par %e (ahier des (harges %a nature et %es quantités de matériau8 né(essaires A %a (one(tion d4un m6tre (ube de béton)
&" Le cahier de char'es : *% (omprend des param6tres né(essaires A %a mise en u5re du béton et A %a stabi%ité A (ourt et %ong terme de %ou5rage) Les param6tres prin(ipau8 de5ant @tre dé2nis sont : o
La maniabi%ité)
o
La résistan(e du béton
o
La nature du (iment)
o
Le tpe de granu%ats) (rit)re de maniabilité :
La maniabi%ité est (ara(térisée entre autre par %a 5a%eur de %4a7aissement au (One d4+brams) '%%e est (hoisie en on(tion du tpe d4ou5rage A réa%iser du mode de réa%isation et des moens de 5ibration disponib%es sur (hantier) Usages fréquents Affaissemente n cm
Plasticit é
0à4
Ferme
Désignatio Vibration n conseillée F
Puissante
Bétons extrudés Bétons de VRD
5à9
Plastique
P
Normale
Génie civil uvra!es d"art Bétons de masse uvra!es courants
#0 à #5
$r%s &lastique
$P
Fai'le
≥ #(
Fluide
Fl
)é!er &iqua!e
Fondations &ro*ondes Dalles et voiles minces
(rit)re de résistance : Le béton doit @tre ormu%é pour quA < our sa résistan(e moenne en (ompression atteigne %a 5a%eur (ara(téristique s4<) Cette 5a%eur doit par mesure de sé(urité @tre supérieure de 1" A %a résistan(e minima%e en (ompression (< né(essaire A %a stabi%ité de %ou5rage)
'28 = 1,15 * f c28
(hoix du ciment : Le (hoi8 du tpe de (iment est on(tion de %a 5a%eur de sa (%asse 5raie c et des (rit6res de mise en u5re 5itesse de prise et de dur(issement (ha%eur d4hdratation et(9) La (%asse 5raie du (iment est %a résistan(e moenne en (ompression obtenue A < ours sur des éprou5ettes de mortier norma%isé)
#énomination normalisée
3<" MPa
!<" MPa
"<" MPa
(lasse *raie
!" MPa
"" MPa
Q >= MPa
c
(hoix des 'ranulats : Les granu%ats A uti%iser dans %a abri(ation du béton doi5ent permettre %a réa%isation dun sque%ette granu%aire A minimum de 5ides) *% aut en (onséquen(e uti%iser des granu%ats de toutes tai%%es pour que %es p%us petits é%éments 5iennent (omb%er %es 5ides %aissés par %es p%us gros) Pour permettre une mise en u5re (orre(te du béton i% est important que %a tai%%e des p%us gros granu%ats , ma8 ne soppose pas au dép%a(ement des grains entre %es armatures méta%%iques du errai%%age)
!aractéristiques "e la #i$ce % bétonner
Dma&
e
(s#acement ori)ontal entre armatures ori)ontales
e 1,5
e+
(s#acement +ertical entre lits "armatures ori)ontales
e+
(nrobages "es armatures "
/"
Ambiance tr$s agressi+e 5 cm Ambiance mo-ennement agressi+e . cm Ambiance #eu agressi+e . cm Ambiance non agressi+e 1 cm 0a-on mo-en "u ferraillage
r
m
1, r 1,2 r
auteur ou é#aisseur minimale
m 5
+" Formulation de #reux ,orisse : #étermination du rapport (-E Le rapport C/' est (a%(u%é grE(e A %a ormu%e de Bo%ome :
+vec , σ"-. / Résistance moenne en com&ression du 'éton à -. 1ours en 2Pa σ"c / 3lasse vraie du ciment à -. 1ours en 2Pa 3 / Dosa!e en ciment en ! &ar m de 'éton 6 / Dosa!e en eau total sur matériau sec en litre &ar m de 'éton G" / 3oe**icient !ranulaire en *onction de la qualité et de la dimension maximale des !ranulats7
Dimension Dma& "es granulats 3ualité "es granulats 4ins D
/ 12,5 mm
max
(&cellente
o-ens 26 / D
/ .1,5
max
7ros D
56 mm
max
0855
08(0
08(5
0845
0850
0855
085
0840
0845
9onne !ourante
Passable
#étermination de ( La 5a%eur
de
C
est
déterminée grE(e A une abaque en on(tion des 5a%eurs de C/' et de %4a7aissement au (One d4+brams Le dosage e7e(ti de (iment C A retenir doit @tre supérieur ou éga% A C opt) et au8 5a%eurs minima%es C min données par %es ormu%es 1 A 3 pour %es bétons non norma%isés) 1 : Mi%ieu non e8posé +5e( : s4< en MPa et ,ma8 en mm)
< : Mi%ieu e8posé sans agressi5ité parti(u%i6re
3 : Mi%ieu agressi
#étermination de E Lorsque %a dimension ma8ima%e des granu%ats , ma8 est di7érente de <= mm une (orre(tion sur %a quantité de pEte est né(essaire A %4obtention de %a maniabi%ité souhaitée) Les (orre(tions sont A apporter sur %es quantités d4eau et de (iment %e rapport C/' reste in(hangé) Dimension ma&imale "es granulats :Dma& en mm; !orrection sur le "osage "e #
5
.
#5 9
#-85
-0
#85
50
.0
4
0
:4
:.
: #-
#étermination du mélan'e optimal . minimum de *ides *% sagit de déterminer %es pour(entages de sab%e de gra5i%%ons et de (ai%%ou8 qui 5ont permettre %a réa%isation dun sque%ette granu%aire A minimum de 5ides) Les quantités des matériau8 de (haque (%asse granu%aire doi5ent @tre udi(ieuses pour que %es p%us petits é%éments 5iennent (omb%er %es 5ides %aissés par %es p%us gros) La (ourbe granu%ométrique théorique dun matériau A minimum de 5ides peut @tre s(hématisée par une droite brisée) La démar(he proposée par ,reu8 pour déterminer %e mé%ange optimum A minimum de 5ides est %a sui5ante : • ra(é de %a droite brisée de rééren(e •
,étermination des pour(entages en 5o%umes abso%us de matériau8
1/ racé de la droite de ré!érence de #reux : La droite de rééren(e de ,reu8 représente %a (ourbe idéa%e d4un matériau A minimum de 5ides) C4est une droite brisée dont %e point de brisure est dé2ni par son abs(isse et son ordonnée R : En abscisse : Ki ,ma8 S <= mm
T ,ma8 / <
Ki ,ma8 Q <= mm
Modu%e T Modu%e, ma8U3 / <
En ordonnée :
R est donné en pour(entage de passants (umu%és - est un (oeV(ient donné par %e tab%eau > -s et -p étant des (oeV(ients (orre(tis dé2nis par : -s (orre(tion supp%émentaire on(tion de %a granu%arité du sab%e : -s T > MsW 1" a5e( Ms %e modu%e de 2nesse du sab%e) -p (orre(tion supp%émentaire si %e béton est pompab%e : -p T U" A U1= se%on %e degré de p%asti(ité désiré)
La droite de ,reu8 a pour origine %e point = origine du graphe et pour e8trémité %e point ,ma8 (ara(téristique des p%us gros granu%ats)
Vibration
4aible
>ormale
Puissante
4orme "es granulats :"u sable en #articulier;
Dosage
0oulé !oncassé 0oulé !oncassé 0oulé
!oncassé
66 ? 4lui"
:-
0
:4
:-
:(
:4
66
0
-
:-
0
:4
:-
.56
-
4
0
-
:-
0
.66
4
(
-
4
0
-
256
(
.
4
(
-
4
266
.
#0
(
.
4
(
en !iment
2/ #étermination matériaux :
des
pourcenta'es
en
*olumes
absolus
de
Pour déterminer %es pour(entages en 5o%umes abso%us de granu%ats permettant %a (one(tion d4un mé%ange A minimum de 5ide i% est né(essaire de tra(er des droites re%iant deu8 A deu8 %es (ourbes granu%ométriques des matériau8 du mé%ange) Ces droites sont dé2nies par " de reus pour %e matériau A aib%e granu%arité et par " de passant pour %e matériau A orte granu%arité) L4interse(tion des droites ainsi tra(ées a5e( %a droite brisée de ,reu8 permet par pro%ongement sur %4a8e des ordonnées de déterminer %es pour(entages en 5o%umes abso%us de (haque matériau) Ces pour(entages doi5ent permettre %4obtention d4un mé%ange dont %a (ourbe granu%ométrique est pro(he de %a droite brisée de ,reu8) Ki %a (ourbe du mé%ange obtenue est trop é%oignée de %a (ourbe de ,reu8 un austement de (es pour(entages peut s4a5érer né(essaire
#étermination de la compacité du béton Pour déterminer %es masses de granu%ats entrant dans %a (omposition de béton i% est né(essaire de déterminer %a (ompa(ité du béton qui (orrespond au 5o%ume abso%u en m 3 de so%ide (ontenu dans un m6tre (ube de béton 5o%umes abso%us de (iment de sab%e de gra5ette et de gra5ier) La 5a%eur de %a (ompa(ité C du béton permet de déterminer %e 5o%ume tota% abso%u X de granu%ats inter5enant dans %a ormu%ation du béton : X T C W X ( oY X( est %e 5o%ume de (iment dé2ni par X ( T C/ρs( oY ρs( est %a masse 5o%umique abso%ue du (iment uti%isé)
!onsistance
@errage
!om#acité :c6;
Dma&= 5
Piquage
08;50
D
=8
max
08;.0
D
=12,5
max
08;95
D
max
= 26
08.05
D
=.1,5
max
08.#0
D
max
= 56
08.#5
D
max
= 86
08.-0
olle :PB4l; Vibration faible
Vibration normale Piquage
Plastique :P;
Vibration faible
Vibration normale
Vibration #uissante
Vibration faible
08;55
08;.5
08.00
08.#0
08.#5
08.-0
08.-5
08;(0
08;90
08.05
08.#5
08.-0
08.-5
08.0
08;(0
08;90
08.05
08.#5
08.-0
08.-5
08.0
08;(5
08;95
08.#0
08.-0
08.-5
08.0
08.5
08;;0
08.00
08.#5
08.-5
08.0
08.5
08.40
08;;5
08.05
08.-0
08.0
08.5
08.40
08.45
08;;5
08.05
08.-0
08.0
08.5
08.40
08.45
08;.0
08.#0
08.-5
08.5
08.40
08.45
08.50
08;.5
08.#5
08.0
08.40
08.45
08.50
08.55
4erme :4;
Vibration normale
Vibration #uissante
Nota : < 3es valeurs sont convena'les &our des !ranulats roulés sinon il conviendra
d"a&&orter les corrections suivantes , Sable roulé et gravier concassé (c1 = - 0,01) Sable et gravier concassé (c1 = - 0,03) < Pour les !ranulats lé!ers on &ourra diminuer de 080 les valeurs de c , =c- / :070> < Pour un dosa!e en ciment 3 ≠ 50 !?m on a&&ortera le terme correcti* suivant , =c / =3 @ 50> ? 5000>
#étermination des masses de 'ranulats Connaissant %e 5o%ume tota% abso%u des granu%ats X et %es pour(entages en 5o%ume abso%ue de sab%e K de gra5i%%on g et de gra5ier G i% est a%ors possib%e de déterminer %es 5o%umes de sab%e X s de gra5i%%on X g et de gra5ier XG ainsi que %eurs masses respe(ti5es K g et G) Vs = V * @
@=V*@*
s:@;
Vg = V * g
g=V*g*
s:g;
V7 = V * 7
7=V*7*
s:7;
+ déaut de renseignements pré(is (on(ernant %es masses 5o%umiques abso%ues des matériau8 on peut en premi6re appro8imation uti%iser %es 5a%eurs sui5antes : s:c;
= . tm.,
s:@;
= 2,51 tm.,
s:g;
= 2,55 tm. et
s:7;
= 2,55tm.C
btention de la !ormulation théoriue de béton La ormu%ation théorique de béton re(her(hée est dé2nie par %es quantités deau ' de sab%e K de gra5i%%on g et de gra5ier G) La masse tota%e d4un m6tre (ube de béton ∆oT'UCUKUgUG est pour un béton (ourant (omprise entre <3 t/m3 et <" t/m3) La ormu%ation obtenue reste théorique et i% (on5ient de %a tester et de %a (orriger par des essais de %aboratoire a5ant d4@tre uti%isée)
***)
Ca%(u%s :
Pour notre !rou&e de $P on va travailler avec les valeurs suivantes , o o o
f c28 = 25 Pa 'c = 5 Dma& = 26 mm
o
3F = 2C6 C+H*'. ,' CH+.G': 4aissement 7cm o o o o
'28 = 28C5 Pa Vibration >ormale Dma& = 26 mm
D6$6R2AN+$AN D R+PPR$ 3?6 , o o
(-E 1/77 ,8 0/5
D6$6R2AN+$PN D DC+G6 D6 3A26N$ , o o o o o o
!o#t=.1. Egm. !min=282C.5 Egm. !a+ant correction = .1. Egm. !orrection "u "osage 6 != .1. Egm. (=1FC8. G D6$6R2AN+$AN D6 )+ DRA$6 BRAC66 D6 DR6 ,
o o o
H = 16 E = B6CF I = C2
D6$6R2AN+$AN 2+$6RA+ , o o o
o"ule :H;= E= ?2 E s= B2CF E #= 6
D6C
PR36N$+G6C
6N
@ = .1 7 = 5 g = 1.
D6$6R2AN+$AN D6 )+ 32P+3A$6 D B6$N ,
V)26
+BC)C
D6
o o o o
c = 6C86F m. Vc= 16 G V = 6. G
!6 = 6C825 !1= B6C61 !2= 6 !.= B6C66
D6$6R2AN+$AN D6C 2+CC6C D6 GR+N)+$C o o o
V@ = 21CJ. G V7 = 66C1 G Vg = J1C.J G
g= 2..C Eg @= 5 Eg 7= 1621 Eg
FR2)+$AN $E6RA6 D B6$N , != .1. Eg (= 1F G @= 5 Eg
g= 2.. Eg 7= J8 Eg A"K =
L6=225. Mg
