Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Yves CHARONNAT : Directeur de RechercheLaboratoire Central des Ponts et Chaussées
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le béton, matériau parfois mal aimé et souvent mal connu, est capable de performances remarquables lorsqu’il est employé dans des ouvrages tels que des grands ponts (pont de Normandie en France ou pont de la Confédération au Canada) ou lorsqu’il constitue l’ossature d’immeubles de grande hauteur.
La sécurité de ces ouvrages dépend évidemment de l’adéquation des caractéristiques obtenues lors de la fabrication et de la mise en place de ce matériau comparées à celles prises en compte dans les calculs. Dans tous les cas, la qualité prédominante à rechercher est la régularité des performances et l’on s’attache autant à minimiser le coefficient de variation des caractéristiques obtenues qu’à viser des moyennes extraordinaires.
La fabrication du béton constitue la première opération irréversible de la construction de l’ouvrage et sa bonne exécution conditionne toutes les propriétés que le béton pourra acquérir, propriétés qui sont à la base du dimensionnement de cet ouvrage. Cette phase est d’autant plus délicate qu’elle part de constituants inertes dont, pour certains, les caractéristiques sont peu ou pas maîtrisées, pour réaliser un matériau « vivant » composant principal de l’ouvrage. En rapprochant ces constituants, selon un schéma particulier [1], la fabrication initie une série de réactions physico-chimiques qui se prolongeront tout au long de la vie de l’ouvrage.
La sensibilisation actuelle sur les économies de matériaux « nobles » implique de faire au mieux pour profiter des potentialités des constituants et donc de respecter les lois de constitution physique du mélange que le schéma retenu a normalement optimisé.
L’irréversibilité des réactions fait qu’il est indispensable de reproduire à l’identique, tout au long du chantier, cette opération.
Ce document analyse les différentes phases de la fabrication du béton.
Sans aborder les aspects technologiques du matériau et des matériels, il définit les objectifs visés et les fonctions assurées pour chacun des matériels utilisés en vue de satisfaire ces objectifs de niveau de performances et de durabilité pour les deux modes de production discontinu et continu [2]. Il présente les dernières connaissances acquises tant au niveau des recherches menées en laboratoire que par les constatations réalisées sur les chantiers.
Il est divisé en trois parties.
La production du béton décrit comment « voir » le béton lorsque l’on veut satisfaire les exigences exprimées ou quelquefois implicites du client. Cette partie présente également les différents modes de production, qu’il s’agisse du béton prêt à l’emploi, de la fabrication sur chantier ou de la fabrication pour éléments préfabriqués.
La fabrication du béton détaille les phases successives pour la réalisation du mélange en examinant les objectifs visés, les rôles, les modes d’action et, avec les difficultés rencontrées, les meilleurs moyens pour être efficace.
La maîtrise de la qualité regroupe la surveillance automatique du fonctionnement du matériel, les actions du conducteur de la centrale ainsi que les essais qui caractérisent en temps réel l’état des constituants et les performances du béton.
Le transport du béton n’est pas abordé dans ce document.
Cet article a été rédigé avec la collaboration de Ch. PAREY, Ingénieur Général Honoraire des Ponts et Chaussées.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 1982 par Pierre CORMON
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Fabrication du béton1. Production du béton
1.1 Rôle de la fabrication
Un béton est un mélange défini par une formulation ou par un fuseau, par lesquels on prévoit les quantités des différents constituants pour un volume particulier de béton (généralement le mètre cube) et pour lequel on annonce certaines performances (performances de base : consistance et résistance mécanique). Outre cette demande, d’autres propriétés découlant des règles de l’art sont également attendues comme par exemple l’absence de ségrégation lors des manutentions et la compacité maximale une fois le béton en place. À partir du choix des constituants, ces propriétés sont obtenues grâce au respect des bonnes pratiques pour la fabrication du mélange.
Jusqu’à la fin des années cinquante, et sauf exception, la formulation du béton était d’une simplicité biblique : 800 litres de gravillon, 400 litres de sable, de 4 à 8 sacs de ciment et de l’eau en abondance, cette recette ne devait pas correspondre toujours exactement à un mètre cube, mais elle faisait prise et durcissait. Avec des coefficients de sécurité à la rupture de l’ordre de trois dans des ouvrages simples, les risques étaient minimes.
Progressivement, une certaine rationalité a été introduite dans cet artisanat. Des essais et des constatations menés à l’occasion de grands ouvrages (Villeneuve St-Georges - Tancarville) ou de grands barrages ont permis de mieux connaître les relations entre les divers facteurs intrinsèques et extrinsèques influençant les caractéristiques du béton. Les laboratoires se sont mis au travail : les méthodes de calcul et les règlements se sont considérablement affinés.
Parallèlement, le matériel de fabrication évoluait sur les grands chantiers puis très rapidement dans les centrales fixes. Des révolutions successives ont ensuite accéléré les processus ; l’arrivée en force de l’électronique d’abord analogique, puis numérique. On pourrait maintenant parler de FBAO (fabrication de béton assistée par ordinateur) .
La formulation n’a plus rien à voir avec les errements anciens : le béton est un...
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Production du béton
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - BRUNEAUD (S.), al - Knowledge of concrete mixers : the mixer test station. - Congrès ERMCO’89 Stavanger Norvège 7-9 juin 1989.
-
(2) - BLASZCZYK (F.), al - Advancements in continuous concrete plant. - 8th International symposium on concrete roads Cembureau Lisbonne 1998.
-
(3) - GY (P.) - Hétérogénéité, Échantillonnage, Homogénéisation : Ensemble cohérent de théories. - Masson Collection Mesures Physiques.
-
(4) - ROBIN (P.) - Contribution à la caractérisation de l’échantillonnage de mélanges granulaires en vue d’étudier les phénomènes de malaxage. - Thèse de Docteur Ingénieur de l’université de Clermont Ferrand 1988.
-
(5) - GOURDON (J.L.), al - Contribution à la caractérisation de l’échantillonnage des mélanges granulaires en vue d’étudier les phénomènes de malaxage − - Materials Science to construction materials engineering 1st International RILEM congress...
NORMES
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Liants hydrauliques – ciments courants – composition spécifications et critères de conformité. - NF P 15-301 - 06-94
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Travaux de bâtiment − Exécution des travaux en béton − Cahier des clauses techniques. DTU 21 - NF P 18-201 - 03-04
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Béton − Béton prêt à l’emploi. - XP P 18-305 - 08-96
-
Adjuvants pour béton, mortier et coulis − Coulis courants d’injection pour précontrainte − Mesure de l’exudation (stabilité). - NF P 18-359 - 07-85
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Granulats − Mesures des masses volumiques, coefficients d’absorption et teneur en eau des sables. - P 18-555 - 12-90
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Chaussées en béton de ciment. Étude de formulation d’un béton. Détermination de la composition granulaire conduisant à la compacité maximale du béton frais. - FD P 98-171 - 04-96
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...
ANNEXES
Directive européenne 90/384/CEE concernant l’harmonisation des législations des états membres, relatives aux instruments de pesage à fonctionnement non automatiques.
Arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation. DO.
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