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RÉSUMÉ
Les bétons auto-plaçants (BAP) désignent des bétons très fluides qui peuvent être mis en oeuvre sans vibration et former, après durcissement, un matériau compact et homogène. Cet article décrit le potentiel et les multiples avantages de ces bétons. Dans un premier temps, les caractéristiques des BAP à l’état frais sont proposés. Des principes de formulation et les qualifications de la formule permettent de comprendre la composition de ces bétons. Ensuite, la fabrication, la réception sur chantier puis la mise en oeuvre des BAP une fois durcis sont détaillées (généralités, procédures, transport, applications, propriétés mécaniques, etc.).
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François CUSSIGH : Ingénieur Vinci Construction France
INTRODUCTION
Les bétons auto-plaçants (BAP) constituent la dernière évolution en date des bétons utilisés pour la construction d'ouvrages de bâtiment et de génie civil.
Leur très grande fluidité à l'état frais leur procure de multiples avantages en termes de facilité de mise en œuvre et d'impact socio-économique, avec une réduction significative de la pénibilité du travail des ouvriers en charge du bétonnage et une suppression du bruit généré par les habituels appareils de vibration utilisés pour compacter les bétons de fluidité ordinaire (les BAP ne se vibrent pas).
En termes de qualité de béton mise en œuvre (résistance, durabilité, esthétique), leur potentiel est également supérieur à celui des bétons classiques qui est fortement dépendant du savoir-faire du personnel d'exécution.
C'est d'ailleurs pour résoudre des problèmes de qualité de mise en œuvre que les BAP ont été développés au Japon, à la fin des années 1980.
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- Version courante de août 2019 par François CUSSIGH
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3. Principes de formulation
Des méthodes rationnelles de formulation des BAP ont été proposées dans la littérature technique et une majorité d'entre elles sont résumées dans les références et .
Le présent chapitre est plutôt consacré aux particularités de la composition des BAP qui en découlent.
3.1 Cahier des charges minimum à l'état frais
La particularité des BAP réside essentiellement dans leurs propriétés à l'état frais.
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Un BAP doit, tout d'abord, s'écouler sous son propre poids et avec un débit suffisant.
Ceci se traduit, dans la pratique, par un étalement et une vitesse d'étalement importants.
D'un point de vue plus scientifique, et considérant que le béton est un fluide de Bingham, ceci se traduit par un seuil de cisaillement et une viscosité plastique faibles. Ces grandeurs rhéologiques peuvent être mesurées à l'aide d'un rhéomètre à béton comme le BTRHEOM-LCPC, par exemple.
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Un BAP doit également pouvoir s'écouler, sans apport de vibration, au travers de zones confinées (dans un coffrage très ferraillé, au droit d'un diaphragme, ...) et une grande fluidité du béton n'est pas une condition suffisante pour cela. En effet, lors de l'écoulement d'un béton fluide au droit d'un obstacle, les gravillons cisaillent le mortier (cf. figure 4 et ont tendance à venir en contact les uns avec les autres, si ce dernier n'est pas assez résistant au cisaillement. Des voûtes peuvent ainsi se former par contacts solides, se colmater avec des parties fines, et interrompre l'écoulement.
Il faut donc qu'un BAP présente une bonne résistance à la ségrégation en phase d'écoulement dans une zone confinée.
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Un BAP doit également avoir une bonne résistance à la ségrégation statique (une fois mis en place) jusqu'à sa prise, pour des raisons évidentes d'homogénéité de ses propriétés mécaniques.
De façon corollaire, il ne doit pas subir un tassement ou un ressuage trop fort, car ceci peut générer une chute d'adhérence des armatures, en partie supérieure des levées par rapport à celles situées en zone inférieure, lors du coulage, ainsi que l'apparition de fissures.
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Ajoutons,...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - The European Guidelines for Self Compacting Concrete - . Bibm, Cembureau, Efca, Efnarc, Ermco, mai 2005.
-
(2) - * - Chapitre 4 (Mix Design) des Actes du First RILEM Symposium on Self Compacting Concrete, pp. 309-410, Stockholm, 13-15 septembre 1999.
-
(3) - SEDRAN (T.) - Rhéologie et rhéométrie des bétons. Application aux bétons autonivelants - . Thèse de l'ENPC, 220 p., mars 1999.
-
(4) - BAP – Recommandations provisoires - . Association française de génie civil, juillet 2000.
-
(5) - Monographie d'ouvrages en BAP - . Collection technique Cimbeton, décembre 2003.
ANNEXES
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prEN 12350-8 : Béton auto-plaçant – Essai d'étalement au cône d'Abrams
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prEN 12350-9 : Béton auto-plaçant – Essai d'écoulement à l'entonnoir
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prEN 12350-10 : Béton auto-plaçant – Essai d'écoulement à la boîte en L
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prEN 12350-11 : Béton auto-plaçant – Essai de stabilité au tamis
-
prEN 12350-12 : Béton auto-plaçant – Essai d'écoulement à l'anneau
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