PROCDURE DE CONTRLE DES BTONS SUR CHANTIER

Y. BENNACentre National dEtudes et de Recherches Intgres du Btiment (CNERIB), Souidania, Algerbennayoucef2006@yahoo.fr

Ministre de lHabitat et de lUrbanisme Centre National dtudes et de Recherches Intgres du Btiment

INTRODUCTION

Bton matriau destin raliser des ouvrages dans le domaines des BTPH.

Sa fabrication sur chantier ncessite des moyens de mise en uvre appropris pour sassurer quil possde les performances ncessaires : Contrle continu du bton

Quelle est la procdure de contrle et quelles sont les exigences demandes?

Procdure de contrle

Phase avant fabrication Phase en cours de fabricationPhase en cours de mise en uvre

Procdure de contrlePhase avant fabrication

Essai d tude de composition Essais de convenanceEssais de contrle

Dossier dtudeEssai ralis en laboratoire avec constituants utiliss sur le chantier

Dfinit la formulation du bton approprie en tenant compte la fois des caractristiques demandes et des conditions de mise en uvre.

Permet de dterminer daprs la formulation applique le dosage prcis de chaque constituant entrant dans la composition du bton envisage.

Les dosages tablis sur des matriaux ltat sec.

Dossier dtude Principaux facteurs prendre en compte:

nature de louvrage (massif, lanc et de faible paisseur, etc.)Classe dexposition ( choix des constituants)Rsistance caractristiqueDimension maximale des granulats Densit du ferraillage Mode de mise en place (bton pomp ou coul en place.). Dure du transport Consistance du bton

preuve de convenance Essai ayant pour but de vrifier quavec les moyens du chantier, on peut raliser la composition de bton ralise lors de lessai dtude. Il a galement pour but de vrifier que les quantits des constituants prvues correspondent bien un mtre cube de bton mis en oeuvre.

Essai de contrle

Vrifier la rgularit de la fabrication et si les caractristiques exiges sont bien respectes sur le chantier.

Afin de parvenir assurer un contrle efficace, il est recommand de mettre en place une procdure de contrle qui savre trs pratique sur le chantier notamment lorsque les quantits de btons fabriques sont importantes en volume.

Phase en cours de fabrication

Vrification des constituantsContrle du bton frais Contrle du bton durci Vrification des quipements

Vrification des constituantsCiment : NA 442Eau : NA 1966Granulats : NA 5113Adjuvant : NA 774Additions : NA 16002

Contrle du bton frais et durci

ConsistanceRsistanceMasse volumique

Phase en cours de mise en uvre

Contrle de la rsistance en compression et critre de conformit

Contrle de production

Contrle de la rsistance la compression selon NA 16002 Repose sur une analyse statistique des rsultats Rc juge par rapport aux critres de conformit. Critres de conformit pour les rsultats dessai de rsistance la compression

Contrle de la rsistance la compression selon NA 16002

Contrle de la rsistance la compression selon NA 16002

fcm: moyenne des rsistances en compression de l'ensemble des chantillons;: cart type gnralement pris gal 3 MPa;fcmi: moyenne des rsistances en compression de trois prouvettes ;fci: valeur individuelle de la rsistance la compression;fck : rsistance caractristique spcifie du bton

Contrle de la rsistance la compression selon NA 16001Constance de la qualit

0,63 * < s15 < 1,37 *

est estime 3 MPa et lcart-type s est calcul sur les quinze derniers rsultats. La conformit est tablie si la relation ci-dessus est vrifie

Exemple: cas dun chantier

nb d'ch Classe fck fci28(MPa)fci28>fck-4f cmoyfci28>fck+k1,00C25/302522,50ok21.83fci28>fck+1262,00C25/302523,00ok3,00C25/302520,00non1,00C25/302528,00ok28.1fci28>fck+3282,00C25/302532,00ok3,00C25/302526,00ok4,00C25/302526,00ok5,00C25/302528,50ok1,00C25/302536,50ok37.62fci28>fck+1262,00C25/302541,35ok3,00C25/302535,00ok1,00C25/302525,00ok30.15fci28>fck+1262,00C25/302534,10ok3,00C25/302526,50ok4,00C25/302535,00ok

ExempleLes deux relations suivantes sont vrifier :

fcm fck + 1,48

0,63 < s15 < 1,37

= 3 MPa fcm cible =25 +1,48 *3 = 29,44 MPa

fcm obtenue = 29.43 MPa

Ecart type s15 = 5.20 MPa il faut que fcm obtenue fcm cible. 3.23 < s15 < 4.11

CONTRLE DE PRODUCTION1.Contrle : matriaux / quipements / procds de production et proprits du bton

2. Contrle bton

Essais de contrle du bton

Essais destructifs Essais non destructifs

Normes dessais et norme dvaluation des rsistances mcaniques

Essais destructifs RESISTANCE A LA COMPRESSION(NA 5075 Essai sur bton durci Rsistance la compression des prouvettes.)

Corps dpreuveCylindre Cube Carotte (remis par le client)

Essais destructifs

La rsistance la compression du bton est dtermine 28 jours dge

La rsistance obtenue est dsigne par fc28 = F/A

Essais destructifsRelation entre fckcyl et fckcub (NA 16002)

Classe

C16/20

C20/25

C25/30

C30/37

C35/40

C40/45

fck cyl.

(MPa)

16

20

25

30

35

40

fck cube (MPa)

20

25

30

37

45

50

Essais destructifs

Moules pour prouvettes de bton

Essais destructifsCAROTTAGE :

Prlvement dprouvettes de bton sur louvrage (NA 5071: Essais pour bton dans les structures Carottes Prlvement, examen et essais en compression.)

Choix de lemplacement Zone sans armatures

Essais destructifsCAROTTAGE : paramtres influents

Dimensions de lprouvetteDiamtre maximal des granulatslancement (rapport L/D)Conditions de conservation

Essais destructifsCAROTTAGE : Exigences sur dimensionsDiamtre Dcar > 3 Dmax (granulat)Rapport L/D = 2 si comparaison cylindreRapport L/D = 1 si comparaison cube

Correction sur lancement

Rapport L/D

Facteur de correction

de la rsistance

1.75

1.50

1.25

1.00

0.98

0.96

0.93

0.87

Essais destructifsCAROTTAGE :

Rsistance la compression fc = F/A Facteur de correctionsi D > 95 mm pas de correctionsi D< 95 mm appliquer un facteur de correction

Interprtation (NA 17004)Fmoy 85 % fck

Essais non destructifs

Mthode aux ultrasonsMthode par le sclromtre

Mthode aux ultrasonsNA 5027 Essais pour bton dans les structures Dtermination de la vitesse de propagation du son.

Permet de dterminer la vitesse de propagation dondes longitudinales travers un lment en bton.

N.B : Utilis pour valuer l'homognit du bton in situ, pour dlimiter des zones ou surfaces de faible qualit ou des dtriorations de la structure du bton.

Ne peut pas se substituer aux essais pour la dtermination de la rsistance du bton la compression ;

Mthode par le sclromtre

NA 2786 : Essais pour bton dans les structures Essais non destructifs Dtermination de l'indice de rebondissement.

Spcifie une mthode permettant de dterminer l'indice de rebondissement d'une surface de bton durci, l'aide d'un marteau en acier projet par ressort.

N.B : Utilis pour valuer l'homognit du bton in situ, pour dlimiter des zones ou surfaces de faible qualit ou des dtriorations de la structure du bton.

Ne peut pas se substituer aux essais pour la dtermination de la rsistance du bton la compression ;

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)

Lorsqu'une structure existante doit tre modifie ou redimensionne ;

En cas de doute du fait dune mauvaise excution ou de la dgradation du bton

En cas de non conformit de la rsistance la compression obtenue sur des prouvettes normalises ;

Essai ralis sur carotteEssai combin

Exigences relatives la rsistance caractristique minimale la compression sur site par rapport aux classes de rsistance conformes la NA 16002

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)valuation de la rsistance caractristique la compression sur site par l'essai sur carottes

valuation de la rsistance caractristique la compression sur site par des mthodes indirectes

valuation dans le cas o la conformit du bton fonde sur des essais normaliss est remise en question

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)valuation de la rsistance caractristique la compression sur site par l'essai sur carottes

Approche A (15 carottes)

Valeur la plus faible entre :

f ckis = f m(n) is - 1,48 x souf ck is = fis faible + 4

f m(n) is : moyenne des rsistances en compression de l'ensemble des chantillons;s: cart type de l'ensemble ou pris gal 2 MPa;fis faible : valeur faible de la rsistance la compression;fck is : rsistance caractristique spcifie du bton in situ.

Exemple : Approche A (15 carottes) f ck is = 22.87 - 3.96 = 18.91MPaouf ck is = 17.7 + 4 = 21.7 MPa

f ck is 21 MPa

Moy = 22,87 S = 2,68

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)valuation de la rsistance caractristique la compression sur site par l'essai sur carottes

Approche B ( 3 14 carottes)

Valeur la plus faible entre :

f ck is = f m(n) is - kOu f ck is = fis faible + 4

f m(n) is : moyenne des rsistances en compression de l'ensemble des chantillons;fis faible : valeur faible de la rsistance la compression;fck is : rsistance caractristique spcifie du bton

Exemple : Approche B ( 3 14 carottes)k = 5 MPa

f ck is = 19.42 - 5 = 14.42 MPa

Ou

f ck is = 13.89 + 4 = 17.89 MPa

f ck is 21 MPa

21,2713,8922,2914,6422,2719,3620,5715,6121,2117,2825,27

f m(n) is = 19,42 MPa

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)valuation de la rsistance caractristique la compression sur site par des mthodes indirectes

Variante 1 Corrlation directe avec des carottes

Variante 2 talonnage avec des carottes pour un intervalle de rsistance limit en utilisant une relation tablie

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)valuation de la rsistance caractristique la compression sur site par des mthodes indirectes

Variante 1 18 couples de rsultats (18 rsultats dessais sur carotte et 18 rsultats dessais indirects).

Tracer sur un graphique la courbe fcarotte = f (indirect) et tablir la courbe de tendance

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)f ckis = f m(n) is - 1,48 x souf ck is = fis faible + 4

s: cart type de l'ensemble ou pris gal 3 MPa;

comparer au tableau 1lvaluation pour chaque zone dessai doit tre fonde sur au moins 15 aires dessaivaluation de la rsistance la compression sur site

Feuil1

21.27

13.89

22.29

14.64

22.27

19.36

20.57

15.61

21.21

17.28

25.27

19.4217.9

3.6219.6

23.9

23.6

28

23.2

17.721.7

21.9

25

22.4

24.4

24.6

22.8

22.7

25.43.96

22.8718.91

2.68

Graph1

17.9

19.6

23.9

23.6

28

23.2

17.7

21.9

25

22.4

24.4

24.6

22.8

22.7

25.4

21.21

17.28

25.27

Graph5

25.4

24.6

23.6

17.28

17.7

25.27

24.4

25

21.9

17.9

23.9

21.21

28

22.8

22.7

19.6

23.2

22.4

Feuil2

377817.9350825.4350817.9

422619.6361324.6361317.28

378323.9362023.6362017.7

362023.6364117.28364119.6

382728364617.7364621.9

425923.2367625.27367622.4

364617.7372224.4372221.21

374921.9372825372822.8

372825374921.9374922.7

429122.4377817.9377823.2

372224.4378323.9378323.6

361324.6381921.21381923.9

386622.8382728382724.4

393222.7386622.8386624.6

350825.4393222.7393225

381921.21422619.6422625.27

364117.28425923.2425925.4

367625.27429122.4429128

Feuil3

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)Variante 2 au moins 09 couples de rsultats

Choisir une zone dessai comportant au moins neuf aires dessai.

b) chaque aire dessai, obtenir un rsultat dessai de sclromtre ou de vitesse de propagation du son selon le cas (R ou V).et dterminer fR sur sur la courbe de base

c) A chaque aire dessai, prlever et soumettre lessai une carotte (fis).

e) Pour chaque aire dessai, dterminer la diffrence de la rsistance sur site entre la valeur mesure sur la carotte et la valeur donne par la courbe de base,

Courbe de base pour lessai au sclromtreR Indice de rebondissement dtermin selon NA 2786

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton (NA 17004)Variante 2 au moins 09 couples de rsultats

Calculer : moyenne des n rsultats s, cart type

Calculer la valeur, f, selon laquelle la courbe de base doit tre dcale, partir de :

Principe servant lobtention de la relation entre la rsistance la compression sur site et les donnes dessais indirects1 : Courbe de basef : Diffrence entre la rsistance individuelle des carottes et la valeur de rsistance selon la relation de base 2 : f Valeur du dcalage de la courbe de base3 : Relation entre la mthode dessai indirecte et la rsistance la compression sur site pour le bton particulier tudi

Rfrfisf = fis - fr3525283301823,25,2261017,77,7291821,93,93220255301822,44,4322024,44,4322024,64,6301822,84,8fm(n)4,78s1,28f = fm(n) - 1,67 x 1,28 = 2,64

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton (NA 17004)Variante 2 Estimation de la rsistance la compression sur site (comme variante 1)lvaluation pour chaque zone dessai doit tre fonde sur au moins 15 aires dessaif ckis = f m(n) is - 1,48 x souf ck is = fis faible + 4

s: cart type de l'ensemble ou pris gal 3 MPa; comparer au tableau 1

valuation de la rsistance la compression sur site des structures en bton(NA 17004)valuation dans le cas o la conformit du bton fonde sur des essais normaliss est remise en question

au moins 15 rsultats dessais sur carottes

f m(n) is 0.85 (f ck + 1,48 x s)Et fis faible 0.85 (f ck 4)

Exemple :22.87 0.85 (25+ 3.96)= 24.6

Et

17.7 0.85 (25 4)= 18.85

17,919,623,923,62823,217,721,92522,424,424,622,822,725,4

Moy = 22,87 s = 2,68

CONCLUSION

Le contrle est un moyen pour vrifier le niveau de performance, puis le niveau de qualit, requis pour les btons.

Le contrle tant un moyen pour rguler la qualit dune production.

La rigueur du contrle dpend, dune part, de la qualit de prestation des entreprises (contrle interne), et dautre part, de limportance du projet.

Le niveau de contrle est exprim par le type dessai raliser, la taille des prlvements, la frquence des prlvements et les critres de conformit.