Recommandations

R 75 / 05

Code de bonne pratiquepour l'excution des

revtements en bton

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La rvision du prsent code de bonne pratique a t dirige par un groupe de travailcompos de membres tant du secteur public (administrations) que priv (entrepreneurs,industrie). Nous mentionnons ci-aprs toutes les personnes qui ont fait partie du groupe detravail plnier, du groupe de travail limit et/ou des sous-groupes depuis le dbut desactivits.

Prsident: C. Caestecker, LIN - AWV Vlaams-Brabant

Vice-Prsident: R. Debroux, MET D141-D142

Secrtaire: F. Fuchs, CRR ( la retraite depuis 2004)P. Bauweraerts, CRR

Membres: A. Beeldens, CRRE. Bogaerts, conseiller techniqueG. Bollen, OWDR NamurR. Buys, RobucoR. Charlier, LIN - AWV WegenbouwkundeF. Delbart, DelbartM. Deman, Provinciale Diensten West-VlaanderenE. Desmedt, VlaWeBoR. Dumont, MET D141Ph. Fafchamps, FSBPP. Gilles, FEBELCEML. Hendrikx, FEBELCEMJ. Horemans, GralexA. Jasienski, FEBELCEMH. Keymeulen, LIN - AWV AntwerpenG. Lefbvre, MET D113T. Lonneux, LIN - AWV Vlaams-BrabantJ. Petit, CRICC. Ployaert, FEBELCEMP. Pondant, TSBVL. Rens, FEBELCEMM. Roegies, Road Federation BelgiumH. Van de Craen, VBGP. Van Hove, FSBPM. Van Messem, LIN - AWV Vlaams-BrabantA. Verhasselt, CRR

Nous remercions tout particulirement P. Van Audenhove (CRIC), P.-P. Brichant(CRR), O. De Myttenaere (CRR) et D. Piette (CRR).

C o d e d e b o n n e p r a t i q u e p o u r l ' e x c u t i o nd e s r e v t e m e n t s e n b t o n

Edit par le Centre de recherches routiresEtablissement reconnu par application de l'Arrt-loi du 30 janvier 1947

Boulevard de la Woluwe 42 - 1200 Bruxelles

Recommandations R 75 / 05

Tous droits de reproduction rservs

Table des matires

Avant-propos

1 Matriaux 11.1 Gnralits 11.2 Matriaux utiliss pour la confection du bton 21.2.1 Granulats 21.2.1.1 Pierres 31.2.1.2 Sable 41.2.2 Ciment 51.2.3 Eau de gchage 61.2.4 Adjuvants 61.2.4.1 Les plastifiants / rducteurs d'eau 71.2.4.2 Les superplastifiants / produits hautement rducteurs d'eau 71.2.4.3 Les entraneurs d'air 81.2.4.4 Les retardateurs et acclrateurs de prise 91.2.5 Ajouts 91.2.5.1 Additions 91.2.5.2 Colorants (pigments) 91.2.5.3 Fibres synthtiques 101.2.5.4 Emulsions de polymres 101.3 Acier 101.3.1 Goujons 101.3.2 Barres d'ancrage 111.3.3 Armatures pour revtement en bton arm continu 111.3.4 Fibres mtalliques 111.4 Matriaux utiliss pour la confection des joints 121.4.1 Fourrures pour joints de dilatation 121.4.1.1 Fourrures traditionnelles en bois ou panneaux en fibres 131.4.1.2 Fourrures en lige agglomr la rsine 131.4.1.3 Fourrures en mousse de polythylne 131.4.2 Rserves pour amorces de fissuration excutes dans le bton frais 141.4.3 Scellement des joints 141.5 Matriaux pour la protection du bton frais 141.5.1 Produits de cure 141.5.2 Membranes en plastique 151.6 Retardateur de prise pour bton dnud 151.6.1 Types de retardateurs de prise 151.6.1.1 Retardateurs de prise organiques 161.6.1.2 Retardateurs de prise chimiques 161.6.2 Proprits 161.6.2.1 Proprits physiques 161.6.2.2 Proprits chimiques 171.7 Produits dimprgnation (hydrofuges) 17

2 Compositions et spcifications de btons routiers 192.1 Rgles de base concernant les compositions de btons 192.1.1 Gnralits 192.1.2 Principes de composition 192.1.3 Constitution du squelette pierreux 192.1.4 Le squelette du bton et la granularit de la fraction sable 202.1.5 Ouvrabilit/consistance du mlange 212.1.6 La teneur en eau du mlange - adjuvants 222.2 Dtermination de la composition 222.2.1 Critres pour obtenir une composition adquate du bton 22

2.2.2 Les matriaux de base 232.2.3 La composition proprement dite 232.2.4 Examen en laboratoire 242.2.5 Quelques exemples de compositions de bton 252.3 Spcifications de btons pour revtements 332.4 Exigence minimale concernant la masse volumique sche 36

3 Fabrication et transport du bton frais 373.1 Remarque prliminaire 373.2 Introduction 373.3 Production du bton 373.3.1 Personnel, quipement et installations 373.3.1.1 Personnel 373.3.1.2 Equipement et installations 38

a) Stockage des matriaux 38b) Equipements de dosage 39c) Installation de malaxage 39

3.3.2 Dosage des matriaux constitutifs 403.3.2.1 Dosage et matrise de la qualit 403.3.2.2 Dtermination du dosage 413.3.2.3 Teneur en eau des constituants 413.3.2.4 Rendement de la composition 423.3.3 Malaxage du bton 433.4 Transport du bton 443.4.1 Personnel 443.4.2 Transport 443.4.3 Livraison 463.4.3.1 Bordereau de livraison dans le cas du bton prt l'emploi 463.4.3.2 Livraison dans le cas d'un bton malax sur chantier par l'entrepreneur 463.4.4 Consistance la livraison 46

4 Excution du revtement en bton 494.1 Introduction 494.2 Travaux prliminaires 494.2.1 Prparation du fond de coffre ou de la fondation 494.2.2 Pose des coffrages fixes 504.2.3 Ranges de pavs comme coffrage perdu 504.2.4 Prparation des chemins de roulement des machines coffrages glissants 504.2.5 Pose des fils de guidage 514.2.6 Mise en place de goujons, barres dancrage, armatures 524.2.6.1 Mise en place des goujons 524.2.6.2 Mise en place des barres dancrage 534.2.6.3 Mise en place des armatures 53

a) Treillis ligaturs sur place 54b) Panneaux souds 54

4.3 Mise en uvre du bton 554.3.1 Matriel 554.3.1.1 Choix du matriel 554.3.1.2 Machines de pose et de finition 55

a) Matriel pour le btonnage entre coffrages 55b) Matriel pour le btonnage entre coffrages glissants 55

4.3.1.3 Matriel pour le traitement de surface et la protection du bton frais 56a) Brossage 56b) Dnudage 56c) Protection du bton 57

4.3.1.4 Matriel pour la ralisation des joints 574.3.1.5 Matriel dentretien et de communication 57

4.3.2 Dversement, rpartition et compactage du bton 574.3.2.1 Introduction: risques en cas de talochage lhlicoptre 574.3.2.2 Excution entre coffrages fixes 584.3.2.3 Excution entre coffrages glissants 58

a) Approvisionnement du bton 58b) Dversement du bton 58c) Rpartition du bton 58d) Vitesse de la machine 59e) Points dattention pendant lexcution 59f ) Enfoncement des goujons et barres dancrage par vibration 60g) Supersmoother 60

4.3.2.4 Dispositions particulires 60a) Dlai de mise en uvre 60b) Interruptions de btonnage 61c) Btonnage en pente 61

4.3.2.5 Prcautions pour lobtention dun bon uni de surface 614.3.3 Influence des conditions mtorologiques 624.3.3.1 Btonnage par temps froid 624.3.3.2 Btonnage par temps chaud et/ou sec 624.3.3.3 Btonnage par temps de pluie 624.4 Traitement de surface 634.4.1 Principes gnraux 634.4.2 Brossage 644.4.3 Dnudage 644.5 Excution des joints dans le bton frais 664.5.1 Joints transversaux 664.5.1.1 Joints de retrait 66

a) Amorce par sciage 66b) Amorce au moyen dune rserve de joint 66

4.5.1.2 Joints de scurit 674.5.1.3 Joints de dilatation 674.5.1.4 Joints transversaux de construction 68

a) Joint de construction dans un revtement en dalles de bton 68b) Joints transversaux de construction dans un revtement en bton arm continu 69

4.5.2 Joints longitudinaux 694.5.2.1 Joints longitudinaux de construction 69

a) Coffrages glissants 70b) Coffrages fixes 70

4.5.2.2 Joints longitudinaux de flexion 714.6 Protection du bton frais 714.6.1 Protection contre la dessiccation 714.6.1.1 Introduction 714.6.1.2 Les produits de cure 72

a) Entreposage 72b) Homognisation 72c) Mise en uvre 72

4.6.1.3 Les membranes plastiques 734.6.2 Protection contre la pluie 734.6.3 Protection contre lchauffement solaire 734.6.4 Protection contre le gel 744.6.5 Protection contre les influences externes 744.7 Sciage des joints dans le bton durci 744.7.1 Avantages et inconvnients 744.7.2 Choix de loutillage 754.7.3 Dlai de sciage 764.7.3.1 Gnralits 764.7.3.2 Temprature du bton 76

4.7.3.3 Autres points dattention 774.8 Schma de disposition des joints dans certains cas spciaux 77

5 Scellement des joints 795.1 Introduction 795.2 Les produits de scellement 795.2.1 Les produits couls chaud 805.2.2 Les produits appliqus froid 815.2.3 Les profils prforms en caoutchouc synthtique 825.3 Dimensions des gorges de scellement 835.3.1 Scellement par produit coul chaud 835.3.1.1 Largeur de la gorge 835.3.1.2 Profondeur de la gorge 845.3.1.3 Biseautage des bords des joints 845.3.2 Scellement par produit lastique froid 845.3.3 Scellement par profil prform en caoutchouc synthtique 855.3.4 Joints latraux 855.4 Mise en uvre du scellement 855.4.1 Vrification des gorges 855.4.2 Nettoyage des gorges 855.4.3 Mise en place du fond de joint 865.4.4 Pose de la couche daccrochage 865.4.5 Prparation et coule du produit de scellement 875.4.5.1 Produits de scellement chaud 875.4.5.2 Produits de scellement froid 88

6 Applications particulires 896.1 Les overlays et les inlays en bton 896.1.1 Gnralits 896.1.2 Overlay 896.1.2.1 Gnralits 896.1.2.2 Schma suivre pour la mise en uvre dun overlay 896.1.3 Inlay 906.1.3.1 Gnralits 906.1.3.2 Particularits de la mise en uvre 906.1.3.3 Exemple pratique: inlay en bton arm continu 90 6.1.4 Recouvrements et inserts minces et ultraminces 916.1.4.1 Gnralits 916.1.4.2 Particularits de la mise en uvre 916.1.4.3 Revtements minces 916.1.4.4 Revtements ultraminces 916.2 Giratoires 926.2.1 Gnralits 926.2.2 Giratoires en dalles de bton 926.2.3 Giratoires en bton arm continu 926.3 Revtements en bton silencieux 936.3.1 Gnralits 936.3.2 Bton de ciment trs ouvert ou drainant 936.3.2.1 Ajout dmulsions polymres 946.3.2.2 Exemple 946.3.3 Bton dnud fin 956.3.3.1 Exemple 956.4 Bton color dnud 966.4.1 Gnralits 966.4.2 Facteurs influenant la couleur et laspect de surface 966.4.3 Particularits de la mise en uvre 976.4.4 Entretien 98

6.4.4.1 Encrassement 986.4.4.2 Restauration ou correction dun tat de surface dfectueux 986.5 Bton imprim 986.5.1 Gnralits 986.5.2 Particularits de la mise en uvre 986.6 Revtements composites 996.6.1 Gnralits 996.6.2 Particularits de la mise en uvre 996.7 Revtements aroportuaires en bton 996.7.1 Gnralits 996.7.2 Pistes datterrissage 996.7.3 Taxiways et aires de stationnement 1006.8 Bton sec compact 1006.8.1 Gnralits 1006.8.2 Composition 1016.8.3 Particularits de la mise en uvre 1016.9 Rparations rapides 1026.9.1 Gnralits 1026.9.2 Renouvellement de la fondation 1026.9.3 Composition du bton 1036.9.4 Particularits de la mise en uvre 104

7 Mise en service du revtement 1057.1 Phases de mise en service 1057.1.1 Circulation des engins lgers 1057.1.2 Circulation des riverains 1057.1.3 Circulation de chantier 1057.1.4 Circulation gnrale 1067.2 Mise en service sur base dessais de compression 1067.3 Croisements et traverses 106

8 Plan qualit et contrles 1098.1 Introduction 1098.2 Plan qualit 1098.2.1 Contenu gnral du plan qualit 1098.2.2 Contenu dtaill du plan qualit 110

a) Donnes gnrales didentification du projet et des parties concernes 110b) Prsentation des diffrents matriaux 110c) Etude complte du bton avant le dbut des travaux 110d) Prsentation du parc de matriel prvu 111e) Prsentation du personnel qualifi 111f ) Planning dexcution des travaux 111g) Organisation de lapprovisionnement en bton 111h) Analyse des risques concernant la qualit du travail fourni 111i) Check-list pour le suivi journalier des travaux, ventuellement ventile par phase des travaux 112j) Plan de contrle des travaux achevs 112k) Procdure de mise en service de la route 112

8.3 Check-list pour le suivi journalier de lexcution des revtements en bton de ciment 113

Photos 119

Bibliographie 120

Source: Febelcem

Avant-proposLes techniques pour lexcution de revtements en bton ont fortement volu ces vingt dernires annes.La version prcdente du code (R55/85) datait de 1985 et ncessitait ds lors une mise jour dont vous avezle rsultat en mains.

Alors que le nombre de nouvelles routes poses diminue, le nombre de rparations, de rnovations et dereconstructions de routes existantes, lui, ne cesse daugmenter. Un code de bonne pratique est donctoujours utile pour attirer lattention des matres duvre, des auteurs de projet et des entrepreneurs sur lespoints les plus importants de lexcution dun revtement en bton durable. Les problmes sont souventdus au non-respect dun de ces points lors de lexcution. Les consquences se manifestent souvent par lasuite dans le matriau bton, mais celui-ci nen est pas ncessairement la cause. Il vaut mieux prvenir quegurir: une conception et une excution de qualit permettent dviter les problmes.

Dans le cadre du management et de l'assurance qualit, le dernier chapitre du code prsente galement unenumration des rubriques les plus importantes du plan de qualit que lentrepreneur doit remettre avantle dbut des travaux. Ce mme chapitre contient aussi une check-list qui peut servir de fil conducteur pourles divers contrles qui doivent tre effectus au cours de lexcution dun revtement en bton.

La rvision du code de bonne pratique a t dirige par un groupe de travail compos de membres tant dusecteur public (administrations) que priv (entrepreneurs, industrie). Les projets de texte ont fait entre-tempslobjet de publications par FEBELCEM et le CRR. La chek-list mentionne ci-avant a ainsi dj t publie sousun format pratique.

Comme lindique le titre, le prsent code se concentre exclusivement sur les diffrents aspects de lexcutiondes revtements en bton coul sur place: les matriaux, la composition du bton, la fabrication, le transport,la pose, la mise en service et les contrles. Des sujets comme la conception, le dimensionnement, leslments linaires et lentretien des revtements en bton existants ny sont donc pas abords.

Cette rvision tient compte des nouveauts dans les matriaux (retardateurs de prise pour le bton dnud,fourrures en lige agglomr la rsine ou en mousse de polythylne, produits dimprgnation commeprotection supplmentaire contre le gel et les sels de dverglaage, etc. ainsi que des changements dans ledomaine de la certification et des prescriptions techniques, dont entre autres lentre en vigueur de diversesnormes europennes, comme celles pour le bton (NBN EN 206-1) et les granulats (NBN EN 12620).

Le prsent ouvrage aborde les nouvelles techniques dexcution qui ont t dveloppes au cours de cesdernires annes et qui, dans certains cas, sont dj appliques couramment: le bton dnud color, lebton imprim, les overlays et inlays (dont lUltra Thin Whitetopping), les revtements en bton peu bruyants(bton drainant, bton fin dnud), le bton durcissement rapide ((Ultra) Fast Track), les revtementscomposites, les revtements de pistes aroportuaires, le bton sec compact, etc.

Ce document nest certainement pas dfinitif, et fera sans aucun doute lobjet dune rvision ultrieure.Toutes les remarques, suggestions et/ou critiques constructives sont donc les bienvenues, et pourront treprises en compte lors dune rvision ou pour une ventuelle version sur cd-rom.

Je remercie tout particulirement toutes les personnes qui ont contribu la ralisation de la prsente dition.

Le prsident du groupe de travail,ir Chris CaesteckerAfdelingshoofdInspecteur-generaal

1.1 Gnralits

Les caractristiques et la qualit de tout bton dpendent en grandepartie de celles des matriaux utiliss pour la fabrication des mlanges.La constance des caractristiques de ces matires premires est toutaussi importante que ces caractristiques elles-mmes, tant pour lebon droulement du chantier que pour la qualit finale desrevtements et des accessoires en bton.

L'emploi systmatique de matriaux certifis offre de nombreuxavantages ce point de vue.

Les produits certifis BENOR sont contrls tout au long de leurprocessus de production en application de procdures crites tabliespar leur fabricant et dcrites dans un dossier technique. La validit deces procdures et leur application relle est vrifie sous la responsa-bilit d'un organisme de certification indpendant et impartial.

Les produits porteurs de la marque de conformit BENOR font en outrel'objet d'un autocontrle systmatique par le producteur selon desfrquences imposes par les rglements de certification. Cet autocontrleest valid par le mme organisme de certification sur base de rglesstatistiques prcises dcrites dans les rglements de certification.

Compte tenu de l'apprciation statistique des rsultats del'autocontrle, le systme de certification BENOR tablit uneprsomption de conformit des matriaux certifis qui a permis auxmatres d'uvre de dcider de les dispenser de contrle de rception.

La marque BENOR est accorde aux produits tels qu'ils sont fournis auxpoints de livraison du producteur. Leur conformit et leur qualit nesont videmment conserves que si des prcautions sont prises pourviter toute pollution, tout mlange ou toute altration de leurscaractristiques pendant leur chargement, leur transport et leurstockage.

Chapitre 1Matriaux

Matriaux

Chapitre 1

1

1

1 CRIC Centre national de recherche scientifique ettechnique pour l'industrie cimentire,rue Volta 10, 1050 BruxellesTlphone 02 645 52 51 fax 02 645 52 61website: www.cric.be

2 OCAB Organisation pour le contrle des aciers pourbton,rue Montoyer 47, 1000 BruxellesTlphone 02 509 14 11 fax 02 509 14 00website: www.ocab-ocbs.com

La marque BENOR

Les principes exposs ci-dessus s'appliquent toutes les matirespremires pour lesquelles une marque BENOR existe (granulats,ciment, cendres volantes, adjuvants, armatures) ainsi qu'auxbtons produits par les centrales bton BENOR et qui doiventsatisfaire des exigences performantielles. La liste des usagers dela marque BENOR dans le secteur du bton et de ses composantsest disponible au CRIC1 ; celle des aciers certifis est disponible l'OCAB2.

21.2 Matriaux utiliss pour la confection du bton

1.2.1 Granulats

Les granulats utiliss pour la fabrication des btons routiersproviennent de la fragmentation de roches naturelles saines, nonschisteuses et non glives. L'emploi de granulats non traditionnelsn'est pas interdit mais doit faire l'objet d'essais initiaux destins prouver qu'ils conviennent pour la fabrication de bton et qu'ilsn'hypothquent pas sa durabilit.

La dnomination des granulats en application de la norme NBN EN12620 Granulats pour btons donne des renseignements sur leurnature ainsi que sur leurs caractristiques intrinsques et defabrication. Il est recommand d'utiliser les dnominations normalisespour la commande de granulats destins la fabrication du bton. Ilest utile de vrifier les bons de livraison afin de s'assurer que toutes lesfournitures sont bien conformes la commande.

Les granulats slectionns pour constituer le bton doivent trestocks sparment. Le plus grand soin doit tre apport au maintiende leur qualit depuis l'enlvement chez le producteur jusqu' leurincorporation au bton.

Il convient de vrifier rgulirement la propret des engins de transportutiliss en particulier. Les stocks des diffrents granulats livrs doiventtre parfaitement spars. Tout mlange ou toute pollution par d'autresmatriaux ou entre les diffrents granulats stocks doit tre proscrit.

Le marquage CE

Certains composants du bton doivent obligatoirement porter lemarquage CE pour tre mis sur le march europen. Il s'agit desadjuvants, des ciments et des granulats3.

Le marquage CE atteste de l'aptitude l'usage des produits; il nes'agit pas d'une marque de qualit.

Afin d'tre autoris apposer le marquage CE, le fabricant estoblig d'effectuer des essais initiaux sur ses produits pour vrifiers'ils sont conformes aux normes harmonises europennes etd'tablir un systme de matrise de leur production pour engarantir constamment la conformit.

Le niveau du marquage CE est dcid par la Commission euro-penne. En fonction du type de produit, il peut couvrir l'entiretou seulement quelques unes des caractristiques reprises dans lanorme europenne de dfinition du produit. Le marquage CE estbas au minimum sur une simple dclaration de conformit duproducteur, et au maximum sur un systme de certificationcomplet du produit, avec intervention d'un organisme decertification notifi. Ceci est par exemple le cas pour le ciment.

L'utilisateur non averti ne peut malheureusement pas savoirfacilement quel est le niveau du marquage CE du produit qu'ilachte.

3 Les granulats doivent obligatoirement tre munis dumarquage CE depuis le 1 juillet 2004; la date de lardaction du prsent texte, la date laquelle les cend-res volantes pour bton devront porter le marquageCE n'est pas encore connue..

3Les aires de stockage seront de prfrence revtues de manire viter tout mlange des granulats avec de la terre.

Dans tous les cas, il faut veiller ce qu'aucun granulat ne contienned'lments dont la nature, la forme, la dimension ou la teneur soitnuisible la confection du bton. Ce serait le cas par exemple pour desgrumeaux d'argile, du charbon, du lignite, du coke, des matires vgtales, des dchets organiques, des sels nuisibles solubles ouinsolubles, des schistes, etc.

Aucun granulat ne peut contenir plus de 0,5 % de matires organiques;celles-ci ont une influence nfaste sur la prise du ciment.

Les fines du squelette du bton (lments infrieurs 0,080 ou 0,063mm) sont les lments les plus avides d'eau; il est donc recommandde choisir des granulats permettant de limiter la teneur totale en finesdu squelette inerte moins de 5 %.

Compte tenu du manque d'exprience, il faut tre prudent avecl'utilisation de granulats de dbris de dmolition et de constructionrecycls ou des scories d'acirie pour la confection de revtements oud'accessoires de chausses.

Bien que l'utilisation de ciments teneur limite en alcalis (cimentsLA) pour la confection du bton permette de circonscrire leproblme, la susceptibilit des granulats la raction alcalis-silice doitgalement tre prise en compte.

Les granulats d'origine marine peuvent contenir des chlorures et desdbris de coquillages qui nuisent leur qualit. Les chlorures favorisentla corrosion des aciers des btons arms et peuvent avoir uneinfluence sur la prise du ciment. Les dbris de coquillages ont uneinfluence dfavorable sur l'ouvrabilit du bton frais et sur lamicrorugosit des revtements. En cas d'utilisation de granulatsmarins, il ne faut utiliser que ceux dont la quantit de chlorures et decoquillages certifie est infrieure 0,01 %.

Dans le but de garantir la constance des caractristiques du bton, ilest recommand de ne pas changer de source d'approvisionnement degranulats en cours de chantier et donc d'utiliser toujours les mmesgranulats une fois que la composition donne satisfaction tous pointsde vue (ouvrabilit, rsistance).

La granularit des diffrents calibres des granulats constitutifs dubton doit tre choisie de manire obtenir une granularit continuedu squelette inerte du bton.

L'emploi de granulats non traditionnels (granulats recycls, laitierconcass, ...) ne peut s'envisager qu'aprs avoir effectu des essais deconvenance complets garantissant la rsistance, la durabilit et lastabilit du bton contenant ces granulats.

1.2.1.1 Pierres

Le coefficient de polissage acclr (PSV pour Polished StoneValue) des pierres utilises pour la fabrication des revtements enbton influence directement leurs proprits antidrapantes. Le PSVdes pierres utilises doit tre adapt la nature du trafic et la

1

Chapitre 1Matriaux

4catgorie de route envisage. Pour les routes trafic important, seulesles pierres de catgories PSV50 et plus, dfinies selon la norme NBN EN12620, pourront tre utilises.

La forme des pierres joue un rle primordial dans l'ouvrabilit, qui estparticulirement importante pour les btons routiers. Les pierres platesentranent une diminution de l'ouvrabilit tandis que les pierres pluscubiques, agissant comme des billes, l'amliorent. La prfrence doitdonc tre accorde des pierres concasses de coefficient d'aplatisse-ment infrieur 15 (catgorie Fl15 selon la norme NBN EN 12620). Letableau suivant donne la catgorie recommande de coefficientdaplatissement des graviers en fonction du calibre.

En revanche, il est plus difficile d'obtenir des btons rsistance leveavec des pierres rondes qu'avec des pierres concasses. L'emploi degraviers rouls pour la confection de revtements en bton doit donctre rserv aux routes faible trafic, comme par exemple les routesagricoles. Ces graviers peuvent galement tre utiliss pour la mise enuvre d'accessoires de chausse.

Il est recommand d'utiliser plusieurs calibres de pierres de manire matriser la continuit de la granularit du squelette pierreux dubton. L'emploi de plusieurs calibres simples (2/6, 6/14, 14/20) pourla confection du bton permet de garantir une granularit plusconstante que l'emploi d'un seul calibre compos 2/20 qui est plusvariable car plus sujet la sgrgation.

1.2.1.2 Sable

Le choix du sable constitue un lment particulirement important caril a une influence fondamentale sur les caractristiques du mortier,donc sur l'ouvrabilit du bton frais et sur la rsistance du bton durci.

Tout comme pour le squelette pierreux, il faut s'efforcer d'avoir unegranularit continue du squelette du mortier.

Les sables naturels gros (0/2 0/4) ont une granularit continue ettale; les sables naturels fins (0/1) ont par contre une granularit plusserre.

Les sables gros favorisent la rsistance du bton car ils permettent detravailler des teneurs en eau plus faibles que les sables fins; cecipermet en outre de rduire le retrait hygromtrique du bton et lerisque de fissuration tant du bton frais que du bton durci. Les sablesgros sont galement favorables la microtexture des revtements etdonc leur rugosit.

Calibre D(mm)

Catgorie recommande de coefficient daplatissement

D 88 D 16

D > 16

FI15FI20FI25

5En revanche, une certaine quantit de sable fin peut permettred'amliorer la continuit de la granularit du squelette d'un mortierqui ne serait compos que d'un sable gros manquant de fines. Il fautdans ce cas trouver le meilleur compromis. L'ajout d'une proportionlimite de sable moyen ou fin est donc parfois conseill; il amliorera lacohsion du mlange frais sans influencer dfavorablement lesproprits finales du bton.

Les sables naturels provenant d'une sablire, d'une installation dedragage ou d'une couche gologique exploite hydrauliquementfavorisent, grce la forme arrondie de leurs grains, l'ouvrabilit desmlanges frais. La forme anguleuse des grains des sables deconcassage ncessite plus d'eau de gchage pour obtenir la mmeouvrabilit.

Certains cahiers des charges dfinissent des sables artificiels; ceux-ci nesont pas recommands pour la confection de bton pour revtementsde chausses et lments linaires.

1.2.2 Ciment

Tous les ciments courants mis sur le march europen portentobligatoirement le marquage CE, niveau 1+, qui atteste leur conformit la norme EN 197-1. Les ciments peuvent porter en outre la marqueBENOR, en particulier les ciments spciaux (ciments haute rsistanceaux sulfates HSR, ciments teneur limite en alcalis LA, ciments rsistance initiale leve HES).

De manire inhiber la raction alcalis-silice, l'emploi de ciment teneur limite en alcalis s'impose pour les revtements et accessoireslinaires en bton (ciments caractriss par les lettres LA dans leurdnomination).

Les types de ciments les plus couramment employs pour laconfection des btons routiers sont les ciments Portland (CEM I) et lesciments de haut fourneau contenant au maximum 65 % de laitier dehaut fourneau (CEM III/A).

Les ciments utiliss pour la confection des btons routiers sont gnra-lement de la classe de rsistance 42,54 (CEM I 42.5 N, CEM I 42,5 R etCEM III/A 42.5 N). Cette caractristique est videmment certifie dansle cadre du marquage CE des ciments.

Les ciments CEM I sont gnralement considrs comme plus rapides(prise et durcissement) que les CEM III; la prfrence leur est parfoisaccorde en cas de btonnage par temps froid. Le fabricant de cimentdispose de renseignements prcis ce sujet.

L'utilisation de ciment trop chaud peut entraner une prise rapide etaugmenter le risque de fissuration. Il est recommand d'utiliser desciments dont la temprature est infrieure 70 C. Ce paramtre estdifficile matriser, mais ne doit pas tre nglig en cas de btonnage partemprature leve.

La norme NBN B15-001 prvoit que la temprature du bton soit tou-jours comprise entre 5 et 30 C dans l'intervalle de temps sparant lemalaxage de la mise en place.

1

Chapitre 1Matriaux

1.1 Source: CRR

4 Le nombre caractrisant la classe de rsistance d'unciment correspond la rsistance en compression 28 jours d'un mortier normalis confectionn avec leciment considr (NBN-EN 196-1). La lettre N caractriseles ciments dont la rsistance 2 jours est dfiniecomme normale (> 10 MPa pour les ciments declasse 42,5), la lettre R caractrise les ciments dont larsistance 2 jours est dfinie comme leve (> 20 MPa pour les ciments de classe 42,5).

61.2.3 Eau de gchage

L'eau de gchage est indispensable au bton. En quantit trop leve,elle devient cependant un des ses pires ennemis: un excs d'eau aug-mente le risque de fissuration du bton et diminue sa rsistance ainsique sa durabilit.

L'eau de gchage doit tre propre. Elle doit tre exempte de toutematire susceptible d'influencer la prise et le durcissement du btonou de corroder les armatures. Est proscrite toute trace d'huile, d'acide,d'alcalis, des sels divers, de matires organiques, d'argile, de sucres, degraisses, etc.

L'eau de distribution est considre comme convenant la fabricationdu bton sans devoir tre soumise une analyse pralable.

Pour diffrentes raisons, il peut arriver que le fabricant du bton soitamen employer de l'eau d'une autre origine: voie d'eau, tang, puits,eau de recyclage, etc. En cas de doute quant l'adquation de l'eauutilise pour la fabrication du bton, des essais de contrle doiventtre effectus5.

Il est possible de comparer les rsistances 28 jours de deux mmesbtons ou de deux mmes mortiers base du ciment rellement utilispour le bton, gchs l'un avec de l'eau de distribution, l'autre avec del'eau douteuse. Si aucune chute sensible de rsistance n'est enregistrepour le bton ou le mortier base d'eau douteuse (10 % de chute dersistance au grand maximum), celle-ci peut tre employe dans lebton. L'essai doit tre recommenc en cas de modification descaractristiques de l'eau ou du ciment utilis.

1.2.4 Adjuvants

De nombreux types d'adjuvants destins agir sur les caractristiquesdu bton sont disponibles sur le march. La norme EN 934-2 dfinit lesdiffrentes classes d'adjuvants pour bton. Elle sert de base aumarquage CE (niveau 2+) des adjuvants. Dans le cas des btonsroutiers, les principaux adjuvants employs sont:

- les plastifiants / rducteurs d'eau;- les superplastifiants / produits hautement rducteurs d'eau;- les entraneurs d'air;- les retardateurs de prise;- les acclrateurs de prise.

Les adjuvants ne peuvent en aucun cas servir corriger un bton decomposition imparfaite. Par contre, ils peuvent permettre d'amliorerles caractristiques d'un bton correctement dos pour le rendre plusapte rpondre des contraintes de mise en uvre ou de durabilitparticulires.

Une bonne connaissance de la technologie du bton et uneinformation complte au sujet des dosages et des effets secondairespossibles des adjuvants sont indispensables pour tre mme de lesutiliser efficacement.

Les adjuvants ont une influence sur la prise et le durcissement duciment. Le couple ciment-adjuvant peut tre un couple capricieux. Il esttoujours indispensable de s'assurer de la compatibilit de l'adjuvant et

5 Voir galement ce sujet la norme NBN EN 1008: Eaude gchage pour bton.

7du ciment rellement employs en pratique pour la confection dubton. Un adjuvant remarquablement efficace avec un certain type deciment d'une certaine origine peut n'avoir qu'un effet ngligeable avecun ciment du mme type mais produit par une autre usine. Que dire alorssi un autre type de ciment est utilis?

Avant de commencer la production du bton, il est ds lors toujoursncessaire d'effectuer des essais prouvant l'efficacit de l'adjuvant quisera utilis dans des conditions semblables celles qui serontrencontres sur le chantier. Les essais seront effectus en laboratoiresur des btons tmoins avec et sans adjuvant, avec le ciment qui serarellement utilis sur le chantier, en mme quantit que celle qui serarellement utilise, avec les mmes granulats et la mme teneur eneau. Dans des cas particulirement dlicats, l'influence sur l'ouvrabilitdu bton frais de la temprature et du temps sparant le gchage de lamise en uvre (temps de transport du bton) peuvent galement tretudis.

La concentration de l'adjuvant dans le bton joue un trs grand rle. Ilfaut ds lors respecter scrupuleusement les dosages proposs par lefabricant ou dtermins lors de l'tude en laboratoire. Un mmeadjuvant peut avoir un certain effet ou son contraire en fonction de saconcentration dans le bton; c'est ainsi qu'un adjuvant destin retarder la prise peut devenir acclrateur de prise si sa concentrationest double!

S'il est envisag d'utiliser simultanment plusieurs adjuvants, l'effetparfois surprenant de ce genre de mlange dans le bton doit tresoigneusement examin auparavant en laboratoire.

Afin de garantir l'homognit des mlanges, les adjuvants sontajouts de prfrence l'eau de gchage dans le malaxeur de la centrale. En cas d'utilisation de produits hautement rducteurs d'eau,l'ajout se fait dans le mixer d'un camion. Dans ce dernier cas, le mixerdoit malaxer le bton pendant plusieurs minutes avant le dversement.L'efficacit du malaxeur d'un camion-malaxeur est largement infrieure celle d'un malaxeur de centrale bton.

1.2.4.1 Les plastifiants / rducteurs d'eau

Les plastifiants permettent soit d'obtenir une meilleure fluidit dubton sans augmenter sa teneur en eau, soit de rduire sa teneur eneau tout en gardant la mme ouvrabilit.

Les plastifiants permettent de rduire la teneur en eau du bton d'unedizaine de litres par m3, ce qui est tout bnfice pour la rduction durapport Eau / Ciment (E/C) et donc pour la rsistance finale du bton. Ilssont donc trs souvent utiliss pour la confection des btons pour les-quels une rsistance leve est demande.

1.2.4.2 Les superplastifiants / produits hautement rducteurs d'eau

Comme leur nom l'indique, les superplastifiants ont le mme effet queles plastifiants, mais sont beaucoup plus puissants. Ils ontl'inconvnient d'tre plus coteux, mais surtout d'avoir une dured'action nettement plus limite. C'est pourquoi ils ne sont gnrale-ment ajouts au bton que lors de l'arrive du mixer sur chantier.L'effet fluidifiant spectaculaire des superplastifiants peut disparatre

1

Chapitre 1Matriaux

8rapidement. Leur dlai d'efficacit dpend de la temprature: plus celle-ciest leve, plus ce dlai est court.

Les superplastifiants peuvent tre utiliss pour augmenter fortementl'ouvrabilit d'un bton mme teneur en eau. Ceci permet uneliqufaction du bton et donc une pose facile avec des moyens decompactage lmentaires.

Les superplastifiants permettent galement de rduire drastiquementle rapport E/C d'un bton tout en lui gardant une ouvrabilit normale;la rsistance du bton en est augmente de manire spectaculaire. Cesystme peut par exemple permettre de limiter la dure d'uneinterruption de trafic 72, voire 36 heures lors de l'excution derparations dans des revtements (voir chapitre 6, 6.9).

En fait, l'entrepreneur utilise gnralement les deux avantagessimultanment: il rduit lgrement la teneur en eau du bton frais etajoute un superplastifiant qui lui procure un bton trs fluide.

1.2.4.3 Les entraneurs d'air

Ajouts lors du malaxage du bton, les entraneurs d'air sont desadjuvants qui entranent et stabilisent un nombre lev de microbullesd'air qui sont rparties uniformment dans la masse du bton et quisubsistent aprs durcissement.

Contrairement aux bulles d'air occluses accidentellement, les micro-bulles d'air entran intentionnellement sont extrmement petitesdiamtre de 10 1 000 microns). Elles doivent tre uniformmentdistribues dans la pte ciment eau air et rester stables durant letransport et la mise en uvre du bton. Le contrle des caractristiquesdes microbulles, de leur stabilit et de leur rpartition peut s'avrer utile;il se fait par comptage des microbulles au microscope stroscopique.

Les microbulles d'air entran amliorent la rsistance du bton auxcycles gel - dgel et au gel en prsence de sels de dverglaage.L'emploi d'entraneurs d'air est donc particulirement utile pour lesbtons de revtements et d'lments linaires.

Les microbulles d'air entran ont galement d'autres effets sur lebton frais et sur le bton durci.

Bien rparties, les microbulles font office de coussinets entre les grainsde sable et amliorent l'ouvrabilit du bton frais. Par contre, larsistance mcanique du bton durci diminue avec l'augmentation dela teneur en air; il a t dmontr qu'avec certaines compostions debton, la rsistance en compression peut chuter jusqu' 5 MPa par pour-cent d'air entran supplmentaire.

L'efficacit des adjuvants entraneurs d'air peut tre influence par denombreux facteurs: le type d'adjuvant entraneur d'air, l'utilisationd'autres adjuvants dans le bton, le ciment (compatibilit du coupleciment - adjuvant), la prsence de cendres volantes dans le bton, lateneur en eau du bton, son rapport E/C, la granulatit de la fractionmortier du bton, le malaxage du bton, son mode de mise enuvre, la temprature, etc. Une tude prliminaire du bton airentran s'avre donc souvent ncessaire pour s'assurer de l'efficacitde l'entraneur d'air dans les conditions relles d'utilisation.

9L'influence des entraneurs d'air est particulirement favorable ladurabilit des revtements pour lesquels il est difficile de mettre enuvre un bton rsistance trs leve.

Il faut savoir que les cendres volantes ont un effet ngatif sur l'actiondes entraneurs d'air.

1.2.4.4 Les retardateurs et acclrateurs de prise6

Ces adjuvants sont parfois utiliss dans des conditions particulires. Partemps trs chaud, un retardateur de prise peut tre ajout au btonafin d'allonger le temps pendant lequel la mise en uvre peut trefaite.

Par contre, par temps froid, un acclrateur de prise peut permettre laprise du bton avant que le gel n'apparaisse.

1.2.5 Ajouts

1.2.5.1 Additions

On distingue gnralement deux types d'additions: les additionsinertes, dites de type I, et les additions caractre pouzzolanique ouhydraulique latent qualifies de type II. Ces dernires ont un effetpositif sur la rsistance mcanique du bton.

Les fillers et pigments (voir 1.2.5.2) sont des additions de type I, alorsque les cendres volantes et fumes de silice sont des additions de typeII. Les cendres volantes doivent tre conformes la norme NBN EN 450et certifies BENOR (voir note 3 de la page 2).

Les additions ne sont gure utilises pour la fabrication des btonsroutiers.

1.2.5.2 Colorants (pigments)

Une coloration du bton est parfois prescrite pour des raisonsesthtiques ou techniques (pistes cyclables, lots directionnels, etc.).

Il existe deux types de colorants: les colorants organiques et lescolorants inorganiques.

Les colorants inorganiques sont les plus utiliss. Leur dosage se situegnralement aux environs de 3 5 % en masse du ciment selon lateinte dsire. Si le dosage est suprieur 5 %, ces pigments peuventprovoquer une diminution sensible de la rsistance du bton caused'une demande en eau importante.

Une grande prudence doit tre observe en cas d'utilisation de colo-rants organiques. Leur couleur est moins stable que celle des colorantsinorganiques; ils peuvent provoquer une diminution sensible de larsistance au gel des btons mme au trs faible pourcentaged'utilisation recommand (maximum 1 %).

L'action des pigments est principalement influence par la couleur desfines du bton: plus elles sont claires, plus les pigments sont efficaces.Un moyen de renforcer l'action des pigments est d'utiliser desgranulats (pierres et sables) colors.

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Chapitre 1Matriaux

6 Ce paragraphe traite d'adjuvants ajouts dans lamasse du bton; les retardateurs de surface utilisspour les traitements de surface sont traits au 1.6.

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Les principaux colorants inorganiques sont:- gris noir: oxyde de fer (Fe3O4 - magntite);- rouge: oxyde de fer (Fe2O3 - hmatite);- blanc: dioxyde de titane (TiO2);- jaune brun: oxyde de fer hydrat;- vert: oxyde de chrome (Cr2O3);- bleu: oxyde base de cobalt.

1.2.5.3 Fibres synthtiques

Les fibres synthtiques ne sont employes que de manire trs limiteen construction routire. Elles sont utilises dans les recouvrementsminces, principalement pour viter lapparition de fissures de retrait.Diffrents types de fibres synthtiques sont utiliss: polypropylne,polyolfine, polythylne. La diffrence par rapport aux fibres dacierrside dans la flexibilit de la fibre elle-mme. Le matriau renforc defibres prsente un comportement renforc aprs fissuration: larsistance initiale la fissuration est relativement faible, mais elleaugmente ensuite. On obtient un comportement semblable celui dumtal. Une teneur en fibres de polythylne de 1,5 % en volume peutdj donner lieu ce comportement.

1.2.5.4 Emulsions de polymres

Des mulsions aux polymres sont gnralement ajoutes dans lecadre de ralisations de revtements en bton drainant. Cette applica-tion particulire est traite au chapitre 6.

1.3 Acier

1.3.1 Goujons

Les goujons sont des ronds d'acier lisse de qualit BE 220, par exemplede 60 cm de longueur et de 25 mm de diamtre. Ils sont disposs audroit des joints transversaux (de retrait ou de dilatation), mi-paisseurde la dalle, et sont gnralement espacs de 30 cm entre axes.

Les goujons doivent assurer le transfert des charges d'une dalle l'autre au droit du joint tout en permettant ce dernier de jouerpleinement son rle (retrait, dilatation). Ils doivent donc tre bien droitset ne prsenter ni bavure ni crasement leurs extrmits qui risque-raient d'empcher le mouvement relatif entre le bton et les goujonset d'induire des fissures proximit du joint. Leur pose doit garantirqu'ils sont et restent parfaitement parallles entre eux, la surface durevtement et l'axe de la route (ce dernier aspect suppose un jointperpendiculaire l'axe, ce qui est gnralement le cas).

Traditionnellement, les goujons taient enduits d'une mulsion ou d'unvernis bitumineux schage lent, de manire les protger contre lacorrosion et empcher leur adhrence avec le bton durci.Actuellement, compte tenu de l'volution des matriaux, il fautrecommander l'usage de goujons munis d'un coating de rsines.

La mise en place peut s'effectuer de deux manires diffrentes: soit parpose sur des supports fixs la fondation (berceaux ou chelles), soitpar enfoncement par vibration dans le bton frais.

Les goujons des joints de dilatation sont en outre munis une

1.2 Source: CRR

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extrmit d'un capuchon en mtal ou en plastique d'une longueur de6 8 cm, gliss sur le goujon (le diamtre du capuchon est celui dugoujon augment d'environ 1 mm). Un espace d'environ 2 cm entre legoujon et le fond du capuchon est rempli de matire compressible(sciure de bois, coton, papier, polystyrne) afin de permettre la fermetu-re du joint sous l'action de la dilatation du bton.

1.3.2 Barres d'ancrage

Les barres d'ancrage pour joints longitudinaux sont des ronds d'acier adhrence amliore de qualit 220, gnralement de 1 m de longueuret de 12 mm ou de 16 mm de diamtre. Les barres dancrage de 16 mmsont utilises pour les routes trafic lev. Leur rle est d'empcherl'ouverture du joint longitudinal. Elles sont disposes mi-paisseur dela dalle et espaces gnralement de 75 cm l'une de l'autre ou desjoints transversaux.

Le fait de protger leur partie centrale contre la corrosion avec desrsines synthtiques sur une vingtaine de centimtres amlioregnralement leur durabilit et leur comportement.

1.3.3 Armatures pour revtement en bton arm continu

L'armature principale du bton arm continu est constitue de barreslongitudinales, gnralement de qualit BE 500 adhrence amliore.

Les barres transversales, destines tre places sous les barres longi-tudinales suivant un angle de 60 afin d'viter leur concidence avec lesfissures transversales, sont galement de qualit BE 500. Elles sontespaces de 70 cm et ont un diamtre de 12 mm.

Les barres sont assembles soit en treillis ligaturs sur place, soit enpanneaux souds en usine.

L'armature est gnralement place sur supports mtalliques, soudsen usine aux barres transversales, et qui doivent tre assez rigides pourrsister toute dformation en cours de btonnage.

Les armatures ne peuvent prsenter de rouille non adhrente. Le caschant, il faut l'en carter, par exemple au moyen d'un sablage oud'eau sous pression. Les panneaux souds doivent tre stocks platpour viter toute dformation avant leur mise en uvre.

Des torons sont parfois galement utiliss comme armature.

1.3.4 Fibres mtalliques

Lajout de fibres dacier au bton routier a une incidence favorable surles proprits dynamiques. La ductilit accrue du bton renforc defibres dacier augmente tant la rsistance aux chocs que la rsistance la fissuration et lextension des fissures. Au lieu de quelques grandesfissures, on obtient un schma dispers de petites fissures. Cela est trspositif dans le cas des recouvrements minces.

La quantit de fibres ajouter au mlange dpend principalement dutype de fibres. En construction routire, on en utilise 30 kg/m3 de btonmis en uvre. Plus on ajoute de fibres et plus le mlange devient rigi-de et aussi moins maniable.

1

Chapitre 1Matriaux

1.3 Source: CRR

1.4 Source: Febelcem

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Le type de fibre est dtermin par la forme, la longueur et llancementde la fibre. Il existe des fibres de forme rectiligne, ondule, en querre,avec des extrmits coniques, etc. Au niveau de laccrochage dans lebton, les fibres en querre sont trs efficaces. Llancement de la fibreest le rapport entre sa longueur et son diamtre. Plus la fibre estlance et plus elle est efficace, tandis que la maniabilit diminue.

Pour une meilleure efficacit des fibres, le calibre maximal du btondoit tre limit 20 mm. La rgle pratique qui sapplique est que lalongueur maximale des fibres doit tre gale environ trois fois lediamtre maximal des grains. Il est recommand de procder desessais de rsistance en laboratoire en vue de la dtermination de lacomposition correcte.

A la centrale de malaxage, les fibres sont introduites dans le malaxeuren mme temps que les autres matriaux, par exemple en les rpan-dant uniformment sur la bande transporteuse qui achemine lesmatriaux vers le malaxeur. Pour une bonne homognit du mlange,il y a lieu de malaxer un peu plus longtemps qu lhabitude. Il fautviter lagglomration des fibres au moment de leur introduction dansle malaxeur ou au cours du processus de malaxage. Pour parer ceproblme, il importe de slectionner judicieusement les fibres utiliseset dadopter un taux de remplissage adquat du malaxeur. Ainsi,lutilisation de fibres colles avec une colle soluble dans leau viterafortement lagglomration des fibres dans le bton frais.

1.4 Matriaux utiliss pour la confection des joints

1.4.1 Fourrures pour joints de dilatation

Les fourrures traditionnelles sont en bois tendre ou en panneau defibres. Actuellement, les fourrures sont galement ralises en matiressynthtiques comme les mousses de polythylne (de masse volumi-que de 45 ou 60 kg/m3 environ) ou en dchets de lige agglomrsavec des colles synthtiques. Celles-ci sont plus chres que lesfourrures classiques mais sont de meilleure qualit (voir ci-aprs). Etantdonn que peu de fourrures sont ncessaires lors de lexcution, cestla qualit qui prime sur le prix, et ce sont les fourrures modernes quisont recommandes. Il faut dconseiller l'emploi du polystyrne ou dustyropor, dont les caractristiques (durabilit limite et rsistancemcanique) ne conviennent pas pour la ralisation des fourrures, et cepour les raisons suivantes:

- risque de dgradation tant que le bton nest pas ouvrag. Desfourrures endommages provoquent la formation de ponts debton qui causent dimportants dgts lors de la dilatation durevtement en bton.

- le matriau ne rsiste pas une temprature suprieure 70 C, cequi fait quil fond et scoule lorsquil entre en contact avec lamasse de scellement chaude. Le joint se remplit alors jusquen bas.Cela mne en t lapparition de grandes taches de bitume surla surface du bton et des ouvertures de joints vides en hiver.

- terme, le matriau se dcompose, ce qui fait que le joint disparat.- le matriau na aucune lasticit et le joint glisse sans rencontrer la

moindre rsistance ou rpartition des pressions de la part de lafourrure.

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Afin de permettre le passage des goujons, la fourrure est pourvue detrous dont le diamtre ne doit pas dpasser celui des goujons de plusde 1 mm.

Les fourrures ont une longueur correspondant la largeur de bton-nage de faon viter des ponts de bton aux bords. Leur paisseurest dfinie dans les documents d'adjudication (normalement entre 10 et 20 mm) et leur hauteur est l'paisseur du revtement excuterdiminue de 3 cm.

En attendant leur mise en uvre, elles sont entreposes l'abri du soleil et des intempries. Les fourrures gauchies ou fendues ne peuventtre utilises.

1.4.1.1 Fourrures traditionnelles en bois ou panneaux en fibres

Les fourrures traditionnelles pour joints de dilatation sont faites de boistendre, comme le pin ou le sapin, ou de panneaux en fibres, et ont unepaisseur de 15 ou 20 mm. Il est conseill de les imprgner contre laputrfaction. Dautres fourrures classiques sont celles en panneaux enfibres, imprgns de bitume, de 20 mm dpaisseur. Celles-ci satisfontbien lessai de pression hydraulique mais manquent d'lasticit. Lesfourrures en bois sont meilleures sur ce point, mais restent trop peulastiques. Les deux matriaux posent problme lorsquils doivent trefraiss avec la surface en bton pour raliser une gorge de scellementde joint. Aussi bien les scies en diamant que les disques abrasifs encorindon sautent, ce qui fait que les fourrures endommages doiventtre limines laide dune masse et dun burin, ce qui risquedendommager les bords du joint.

Pour les applications simples et pour les charges limites (par exempleavant et aprs les tournants des pistes cyclables), des planches enfibres semi-rigides imprgnes composes de chne et de fibres decanne sucre peuvent tre utilises. Llasticit est de 80 % 50 %aprs compression, les planches sont imputrescibles et sont disponiblesdans des paisseurs de 10, 15, 20 et 25 mm et de 2,5 m de longueur. Surchantier, on peut les travailler avec des scies bois ordinaires, les entail-ler et les dcouper avec un couteau bien aiguis.

1.4.1.2 Fourrures en lige agglomr la rsine

Depuis quelques dizaines dannes, on utilise de plus en plus desmlanges bien spcifiques composs de lige et de liants rsineuxspciaux qui sont presss jusqu obtention de fourrures de diversesdimensions ayant une lasticit idale. Ces fourrures ont une rsistance la compression suffisante et sont trs lastiques, ce qui fait quelles seprsentent comme une trs bonne solution dun point de vuetechnique et conomique.

Des fourrures spciales qui rsistent aux hydrocarbures avec liant dila-tation hydraulique peuvent tre confectionnes sur demande.

1.4.1.3 Fourrures en mousse de polythylne

Les fourrures en mousse de polythylne sont les plus utilises et les plusadaptes parmi les fourrures synthtiques. Ce matriau a une trs grandersistance la charge mcanique et/ou chimique. Afin dobtenir une

1

Chapitre 1Matriaux

1. 5 Source: CRIC

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lasticit et une rsistance la compression suffisantes, il est conseilldemployer des fourrures ayant une densit minimale de 60 kg/m3.

Ces fourrures sont galement disponibles dans toutes les paisseurs etlargeurs ncessaires une utilisation judicieuse. La longueur est limite 2 m. Les fourrures peuvent tre retravailles laide dun couteaubien aiguis sur chantier et scies avec une scie bton pour raliserdes rainures de joints.

1.4.2 Rserves pour amorces de fissuration excutes dans lebton frais

L'amorce suprieure de fissuration d'un joint de retrait peut treralise soit par sciage dans le bton durci, soit par introduction d'unerserve dans le bton frais. Dans les deux cas, la profondeur de lasaigne est d'1/3 de l'paisseur de la dalle. La ralisation d'une amorcedans le bton frais n'est pas recommande pour les routes circulationrapide car l'uni de la surface peut s'en trouver quelque peu perturb.Cette amorce peut se composer de:

1. soit une rserve rigide d'une paisseur de 3 5 mm base defibres de bois rsistant l'eau, d'une longueur gale la largeur debtonnage;

2. soit une rserve souple forme d'une bande de polythylned'une paisseur > 1 mm et d'une masse > 90 g/m2; cette bandeest pose sur toute la largeur du bton et enfonce l'aide d'uncouteau vibrant de manire ce que ses bords dpassent la surfa-ce d'environ 1 cm; sa largeur est donc gale au double de la profondeur de l'amorce augment de 2 cm.

1.4.3 Scellement des joints

Les caractristiques de ces matriaux sont dcrites en dtail auchapitre 5.

1.5 Matriaux pour la protection du bton frais

1.5.1 Produits de cure

Le produit de cure, pulvris sur la surface du bton fraisimmdiatement aprs btonnage, est destin former une membranede protection, principalement pour empcher la dessiccation du bton.Une mauvaise protection peut conduire de nombreuses dfaillancesdu revtement, soit effet immdiat (par exemple: fissurationintempestive, moindre rsistance, dlavage par la pluie), soit effetretard (par exemple: usure prmature de la texture superficielle,caillage d au gel et l'utilisation de fondants chimiques).

Les produits de cure se composent d'un liant (par exemple une rsine),d'un vhicule (solvant ou eau) et ventuellement d'une charge minrale(pigment); ils doivent rpondre principalement aux critres de qualitsuivants:

1. former une membrane impermable, c'est--dire avoir une effica-cit contre l'vaporation de l'eau, dtermine suivant la PTV 501,suprieure 75 %; en gnral, les produits du type mulsion ou base de paraffine ne garantissent pas cette efficacit; leur emploine peut tre envisag qu'avec circonspection;

2. avoir un pouvoir rflchissant du rayonnement solaire, afin delimiter les contraintes dues aux variations thermiques; ceci peut

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tre obtenu en utilisant des produits de cure pigmentationblanche ou mtallise;

3. avoir un temps de schage infrieur une heure, et former unemembrane suffisamment solide pour empcher le dlavage de lasurface par la pluie. Tant que la membrane nest pas encoreforme, la protection de la surface du revtement doit, par tempsde pluie, tre assure par d'autres moyens, tels que toitures oumembrane plastique;

4. tre facilement pulvrisables;5. ne pas floculer ni prcipiter en prsence d'eau et d'ions de

calcium, ce qui indiquerait une incompatibilit du produit avecl'eau et le ciment;

6. disparatre rapidement sous l'action du trafic afin de ne pasoccasionner de problmes de glissance.

Les fts de produit de cure doivent tre entreposs de prfrence enposition couche, pour viter une sdimentation des pigments, et l'abri du gel (celui-ci pouvant affecter la qualit de certains produits).La qualit des produits peut aussi tre altre par un stockage prolongdes fts. A cet gard il est ncessaire que les fts soient munis d'unedate de premption. Il faut aussi prendre toutes les prcautions contreles risques d'inflammation ou d'intoxication avec certains produits.

Vu le danger que reprsente leur instabilit, un contrle rgulier desproduits fournis est ncessaire. On exigera toujours un rapport d'essaircent (moins d'un an) effectu par un laboratoire reconnu surl'efficacit de ces produits.

Lors de la commande de produit de cure pour un chantier donn,l'entrepreneur estimera la quantit ncessaire sur base du tauxd'application recommand par le fabricant et impos dans le cahierdes charges, major d'une certaine quantit afin de tenir compte despertes, en particulier sous l'effet du vent.

1.5.2 Membranes en plastique

Une membrane en plastique peut tre utilise:- entre le fond de coffre ou la fondation et le revtement afin de

prvenir la perte d'eau par succion de la fondation. Dans ce casson paisseur minimale et de 100 microns;

- sur la surface du bton frais pour la protger contre la dessiccationou la pluie. Pour cette application son paisseur minimale est de50 microns. Elle doit tre plus large que le revtement afin de pou-voir la fixer aprs la pose.

Les membranes sont livres en rouleaux qui doivent tre entreposssur une surface propre, de prfrence l'abri du soleil.

1.6 Retardateur de prise pour bton dnud

1.6.1 Types de retardateurs de prise

On distingue principalement deux sortes de retardateurs de prise pourle bton dnud, savoir:

- les retardateurs de prise organiques base dune solution desucre;

- les retardateurs de prise chimiques (inorganiques) principalement base dacide citrique ou dautres produits chimiques.

1

Chapitre 1Matriaux

1. 6 Source: CRR

16

Pour garantir un rpandage rgulier en cas de conditions atmosphri-ques dfavorables, il faut que les produits soient appliqus raisondun dosage minimum de 100 g/m2. Lhomognit du rpandage estcontrlable si des pigments de couleur sont ajouts au produit.

Un produit de cure exempt de solvant et formant un film peut treappliqu en mme temps que le retardateur. Dans ce cas, les deuxproduits doivent tre compatibles.

1.6.1.1 Retardateurs de prise organiques

Les retardateurs organiques sont bien entendu cologiques, ce qui faitque les prcautions ncessaires pour lenvironnement sont limites.Leur simplicit et leur prix avantageux permettent un dosage en suffi-sance (dosage > 250 g/m2), ce qui facilite un bon rpandage homog-ne du produit. Pour lutter contre la dessication, une feuille de plastiquedoit tre pose sur le revtement en bton aussitt aprs l'applicationdu retardateur de prise. En gnral, pour une temprature ambiantecomprise entre 15 C et 25 C, il faut attendre 24 heures avant deffectu-er le dnudage (voir galement chapitre 4).

1.6.1.2 Retardateurs de prise chimiques

Lors de lutilisation de retardateurs chimiques, qui sont nuisibles aussibien pour lutilisateur que pour lenvironnement, il faut prendre lesprcautions ncessaires.

En raison du prix lev (qui a pour consquence une utilisation tropparcimonieuse) et du dosage limit (100 200 g/m2 en fonction duproduit), le danger dun dosage et dun dnudage insuffisants est bienrel, surtout lors dune utilisation en cas de vents violents.

En plus du retardement, ce produit prsente lavantage, de par sacapacit former une membrane, de protger le bton contre ledessication. Lutilisation de membranes en plastique devient doncsuperflue. Cette combinaison peut, sous certaines conditions, rendre degrands services comme par exemple lors de lexcution de giratoiresou de pistes cyclables o il nest pas facile ou efficace de poser unemembrane. Toutefois, il faut dans ce cas tenir compte de lefficacit dela protection contre lvaporation du produit (comme pour les produitsde cure voir 1.5.1).

Un dsavantage de l'utilisation de retardateurs chimiques est que letemps entre leur application et le dnudage est plus court quelorsqu'on utilise des retardateurs organiques. Cela implique quil fautdonc trs souvent commencer le dnudage pendant la nuit, mais aussicirculer sur le bton plus vite, ce qui nest pas recommand. Il est doncncessaire de tenir compte, lors du choix d'un retardateur chimique, dutemps dattente minimal pour le dnudage.

1.6.2 Proprits

1.6.2.1 Proprits physiques

Les retardateurs de prise liquides doivent possder les proprits phy-siques suivantes:

- faible sdimentation;- absence de grumeaux;

1.7 Source: CRIC

17

- viscosit suffisante de manire ce que le produit puisse trepulvris une pression normale sans risque dobstruction;

- coloration suffisante de manire pouvoir procder au contrlevisuel du dosage et de lpandage du produit;

- pas dcoulement sur la pente de la surface en bton.

1.6.2.2 Proprits chimiques

Pour obtenir une belle surface de bton prsentant un dnudageuniforme et contrl aprs brossage humide la brosse mtallique, lesretardateurs de prise doivent possder les caractristiques chimiquessuivantes:

- profondeur daction contrle la surface du bton;- ralentissement garanti du durcissement du bton;- pas dincidence ngative sur les proprits intrinsques du bton

durci (rsistance la flexion et la compression, rsistance au gel,rugosit);

- les retardateurs formant un film en surface doivent avoir form cefilm de protection du bton contre la pluie et la dessiccation aprs15 20 minutes;

- il faut accorder la prfrence aux produits respectueux delenvironnement, c.--d. qui ne contiennent pas de solvants et nesont pas nocifs.

1.7 Produits dimprgnation (hydrofuges)

Un revtement en bton conforme aux impositions des cahiers descharges rsiste naturellement l'action du gel et des sels de dvergla-age. Un moyen de protection complmentaire consiste imprgner lasurface dun produit hydrofuge aprs la finition. Cette opration peutavoir lieu aussi bien sur de nouveaux que sur danciens revtements enbton. Cette mthode est couramment applique sur des aroportsexceptionnellement exposs divers agents agressifs de dverglaage( base de formiate et dactate pour les revtements ou de solutionsde glycol pour le dgivrage des ailes davions).

Les produits les plus couramment utiliss en Belgique sur lesrevtements sont les silanes et les siloxanes. Les silanes sont basedeau, les siloxanes base deau ou dun solvant (White Spirit). Lesproduits dimprgnation base de solvants sont en principe plusefficaces car ils humidifient mieux la surface et pntrent mieux dans lastructure. Ils peuvent toutefois dissoudre la masse de scellementbitumineuse, ce qui fait que des taches noires apparaissent la surface.Pour cette raison, il est recommand dappliquer le produit imperm-able avant le remplissage des joints.

La concentration du produit hydrofuge dans le solvant est denviron10 %. La masse volumique dun produit base deau est denviron1.0 kg/litre, celle dun produit base de solvant denviron 0,8 kg/litre.Il est habituellement recommand de pulvriser le produit dim-prgnation en deux couches de 200 ml/m2 (ou 200 g/m2 en cas desolution aqueuse et 160 g/m2 si le produit est base de solvant).

Avant dappliquer le produit dimprgnation, il y a lieu denlever autantque possible le produit de cure au moyen dune brosse mtalliquedure. La deuxime couche doit tre pose dans les deux heures quisuivent la premire dans le cas dune solution aqueuse, dans les 24hdans le cas dun produit base de solvant.

1

Chapitre 1Matriaux

18

La temprature ambiante ne peut pas tre infrieure 5 C et lasurface doit tre entirement sche au moment de la pulvrisation.Ceci vaut pour tous les types de produits. Le temps de schage est dequelques heures.

Lapplication dun produit dimprgnation ne rend pas la routeglissante car le produit pntre dans le bton et ne reste pas commeun film la surface de celui-ci. Un tel film disparatrait en effetrapidement sous leffet du trafic.

Chapitre 2Compositions et spcifications de btons routiers

Compositions et spcifications de btons routiers

2

Chapitre 2

19

2.1 Rgles de base concernant les compositions debtons

2.1.1 Gnralits

Les cahiers des charges types laissent l'entrepreneur le libre choix dela composition effective du bton pour revtements routiers etlments linaires, pour autant que celle-ci satisfasse aux exigences enmatire de teneur en ciment, eau et air. Cette libert apparente permetd'adapter le mlange aux caractristiques des matriaux approvisionns,afin d'obtenir une ouvrabilit optimale du bton en fonction du mat-riel de mise en uvre et du rendement vis, compte tenu desconditions climatiques ambiantes, et de rpondre aux critres dersistance requis (rsistance la compression minimale et caractristi-que aprs un nombre de jours fix). La qualit du mlange dpendcependant fortement de la durabilit du bton durci, ce qui implique laralisation d'un bton compact ne subissant qu'un faible retraithygromtrique. L'obtention d'un tel bton rduit le risque defissuration intempestive (moyennant une protection efficace du btonfrais et une excution correcte des joints) et le risque d'caillageultrieur sous l'action des sels de dneigement.

Une tude pralable de la composition du bton en laboratoire estgnralement ncessaire. Il faut en particulier se mfier des anciennescompositions utilises sur des chantiers antrieurs, sauf si les rfrencesrequises sur la conformit des matriaux sont disponibles. De petitescorrections doivent presque toujours tre apportes au cours de laphase initiale du chantier, pour adapter la composition aux conditionsrelles de mise en uvre.

2.1.2 Principes de composition

Le bton est un mlange granulaire homogne de pierres et de sablelis au moyen d'une quantit approprie de pte de ciment (mlangede ciment, d'eau et d'air) de bonne qualit.

Il est vident que la pte de ciment constitue le maillon le plus faibledu squelette. De plus, elle est responsable du phnomne de retrait. Ilfaut donc limiter, en premire instance, la teneur en vides du squelettepierreux, ceux-ci devant tre remplis par le mortier (mlange de sableet de pte de ciment) pour obtenir un bton compact. La surfacespcifique relativement grande de la fraction sable par rapport lafraction de pierres est en effet dterminante pour la quantit d'eau,incorpore la pte, ncessaire pour humidifier tous les grains.

2.1.3 Constitution du squelette pierreux

La constitution du squelette pierreux le plus compact est obtenue enmlangeant deux fractions de pierres de granularits clairementdistinctes (par exemple: 2/6 et 20/32). Une telle granularit discontinue

20

ncessite cependant beaucoup d'nergie de compactage et est de plussujette des phnomnes de sgrgation pendant le transport et lamise en uvre. C'est pourquoi les mlanges discontinus ne sont quepeu ou plus utiliss en construction routire.

Un squelette pierreux compact peut aussi tre obtenu par une compo-sition granulomtrique continue et rgulire de fractions voisines (parexemple: 2/6, 6/20 et 20/32). Ces mlanges continus sont plus maniableset beaucoup moins sensibles la sgrgation; ils sont ds lors utilissbeaucoup plus couramment.

2.1.4 Le squelette du bton et la granularit de la fraction sable

Un squelette compact est finalement obtenu en ajoutant une quantitoptimale de mortier (pte de ciment + sable) au squelette pierreux. Laqualit et la teneur en mortier sont dterminantes tant pour lacompacit et les caractristiques mcaniques que pour la maniabilitdu mlange rsultant. Il faut pour cela une granularit continue ettale du sable ainsi qu'une quantit approprie de pte de ciment.

La teneur en sable joue aussi un rle important. Une faible teneur ensable demande certes peu de pte de ciment (donc peu d'eau etrsistance en principe leve), mais ncessite beaucoup d'nergie decompactage; si celle-ci est insuffisante en raison de la capacit descompacteurs disponibles ou en raison de considrations de rende-ment, on obtient nanmoins un bton de qualit moyenne. Un excsde sable, par contre, donne un bton trs maniable (peu d'nergie decompactage) condition cependant qu'il y ait assez de pte de ciment.La teneur en eau supplmentaire nuira cependant la rsistance dubton durci, si on n'ajoute pas simultanment plus de ciment, et aurapour effet d'augmenter le retrait hygromtrique. La quantit optimalede sable est donc dfinie par le critre de rsistance, par la capacit decompactage et par le phnomne de retrait.

C'est surtout lors de la mise en uvre entre coffrages glissants que l'oncommet trop souvent la mme erreur: dans le souci d'avoir un btonplus maniable, on augmente sensiblement la teneur en sable. Si onn'augmente pas conformment la quantit de pte de ciment,l'ouvrabilit diminue et on obtient finalement une texture superficiellemoins ferme. On recourt alors l'eau ce qui entrane unediminution sensible de la rsistance!

Il est galement important d'avoir une granularit continue de la fractionsable. Une quantit suffisante de matriau fin (< 0,250 mm) est ncessaire la compacit ainsi qu' l'ouvrabilit et la cohsion interne dumlange. Le projet de norme europenne NBN EN 13877-1 donne lesvaleurs limites suivantes:

Dmax(mm)

Quantit grains < 0,25 mm,ciment compris (kg/m3)

minimum maximum

8 520 600

16 450 520

32 400 460

Chapitre 2Compositions et spcifications de btons routiers

2

21

Un sable gros peut ncessiter dans certains cas l'ajout d'une quantitrestreinte (et bien homogne) de sable fin. L'effet de cohsion cit,ncessaire pour viter la sgrgation et le ressuage, suppose simulta-nment la continuit de la granularit du sable et du gros granulat.

La pte de ciment remplit plusieurs rles dans le squelette du bton:- elle dtermine la rsistance du bton, obtenue notamment par

une teneur minimale en ciment qui est fonction de la rsistance atteindre;

- elle doit pouvoir enrober chaque grain inerte prsent et remplircompltement les vides entre les grains ainsi enrobs;

- elle doit assurer la mobilit des grains pour obtenir une ouvrabilitoptimale tout en vacuant au maximum l'air occlus.

La rsistance moyenne la compression requise par le cahier descharges, la classe de rsistance du ciment et l'ouvrabilit ncessaire lamise en uvre dterminent ensemble le facteur eau-ciment (E/C)maximal admissible. Pour le bton routier belge, devant rpondre desexigences svres en matire de rsistance et de compacit, ce facteurse situe gnralement entre 0,45 et 0,50. Pour des applications particu-lires comme le bton durcissement rapide pour rparations rapides(voir chapitre 6, 6.9), ce facteur est de 0,38.

2.1.5 Ouvrabilit/consistance du mlange

En fonction du mode de mise en uvre et des machines utilises, lebton doit avoir une consistance moyenne dtermine. Il est doncessentiel de mesurer cette consistance, surtout au dmarrage et aucours des premiers jours des travaux.

On peut adopter les valeurs de rfrence suivantes:

L'ouvrabilit optimale dpend aussi des conditions climatiquesambiantes lors de l'excution. Dans une ambiance estivale chaude etsche, une machine coffrages glissants exigera par exemple uneouvrabilit plus leve (bton plus plastique).

A ce propos, on peut galement faire observer que les machines coffrages glissants ncessitent un dosage en sable suprieur auxmachines travaillant entre coffrages fixes avec vibration superficielle. Celger surdosage par rapport la teneur en sable ncessaire pour remplirles vides du squelette pierreux, s'impose non seulement pour obtenir uneextrusion facile du bton, mais aussi pour pallier lnergie de compactage

Mise en place du btonClasse de consistance lors de la mise en place (1)

Affaissement (slump) (mm) Mesure VB (s)

Machine

Coffrage glissant (*)(vibration intrieure) S1 - 10 40

V4 - 5 3 ouV3 - 10 5

Coffrage fixe(vibration superficielle)

S1 - 10 40 ouS2 - 50 90

V4 - 5 3 ouV3 - 10 5

Manuelle S1 + SP(2) S3

S1 + SP (2) S4 (3) -

(1) S et V: classe de consistance selon NBN EN 206-1.(2) SP: superplastifiant/hautement rducteur d'eau.(3) S4: classe de consistance selon la norme NBN EN 206-1 avec maximum 210 mm.(*) Affaissement S pour les barrires de scurit (New-Jersey) de prfrence 10 30 mm.

22

moindre la surface par les machines coffrages glissants. Le supplmentde sable favorise l'obtention d'une texture superficielle ferme.

Outre la qualit de la pte de ciment (facteur E/C), la quantit jouegalement un rle important. Elle dpend tant de la compacit dusquelette inerte que de la forme et de la surface spcifique desgranulats. Des granulats concasss anguleux exigent plus de pte deciment pour dplacer les grains pendant le compactage que parexemple du gravier roul. Pour la mme raison, l'ouvrabilit estfortement diminue par la prsence d'une grande quantit de pierresde forme insuffisamment cubique (mauvais indice de forme des grainset/ou teneur leve en pierres plates).

2.1.6 La teneur en eau du mlange - adjuvants.

La consistance optimale, dfinie exprimentalement, dtermine lateneur en eau du mlange. Les adjuvants tels que les plastifiants et lessuperplastifiants favorisent la lubrification de la pte de ciment enrduisant la tension superficielle de l'eau et peuvent soit amliorerl'ouvrabilit teneurs en eau et en ciment gales, soit augmenter larsistance par une rduction de la quantit deau teneur en cimentgale, soit maintenir la rsistance teneurs en eau et en ciment rduites.

L'incorporation de microbulles d'air dans le bton frais suite l'emploid'adjuvants du type "entraneur d'air" permet galement de rduire laquantit d'eau et d'amliorer l'ouvrabilit. Elles amliorent la durabilitdu bton mais entranent une rduction de la rsistance.

L'augmentation inconsidre du facteur E/C par un mouillage intem-pestif du bton en vue d'en faciliter la mise en uvre est donc proscritecar, pour ne pas hypothquer la rsistance, il faudrait une quantitexcessive (retrait plus lev!) de ciment.

En outre, l'augmentation de la fluidit du bton complique notammentl'excution des joints dans le bton frais, le positionnement correct desberceaux goujons ou la mise en place des goujons par vibration, etpeut provoquer des ondulations la surface.

2.2 Dtermination de la composition

2.2.1 Critres pour obtenir une composition adquate dubton

Compte tenu:- des prescriptions du cahier spcial des charges ou du cahier des

charges type en matire de rsistance la compression (minimaleet caractristique), dabsorption deau, de rsistance aux cycles degel-dgel, de teneur minimale en ciment, de facteur E/C maximal,de calibre maximal des pierres, d'ajouts ventuels (entraneur d'air,colorants, fibres, ...), etc. ;

- de la classe d'environnement ou d'exposition;- des conditions d'excution (matriel, temprature de pose, ),

etc.;- des possibilits d'approvisionnement;- de l'installation de malaxage disponible;- des caractristiques des matriaux de base disponibles;

23

on composera un mlange de bton sur base des critres suivants:- une teneur minimale en ciment;- un facteur E/C judicieux;- une composition granulomtrique optimale compte tenu des

matriaux disponibles;- une quantit adquate de matriaux fins (ciment + fraction fine

ventuelle de sable);- le cas chant, un adjuvant judicieusement choisi.

Dans la mesure du possible, il faut prvoir une marge de scuritsuffisante de sorte que de lgres variations dans les lments de basen'aient pas d'influence notable sur le produit final.

2.2.2 Les matriaux de base (voir chapitre 1)

Dans la pratique, le choix des matriaux est fond en premier lieu surdes impratifs gographiques et conomiques et est dterminant, dansune premire approche, pour la composition granulomtrique dusquelette inerte (sable et pierres).

Un chantillon reprsentatif pour l'tude des granulats comporteenviron 100 kg de 20/32, 50 kg de 6/20, 25 kg de 2/6 et 5 kg de chaquefraction de sable. Pour chaque matriau, on dtermine en premier lieula courbe granulomtrique et la teneur en fines (< 63 m).

Le cas chant, on peut aussi examiner les caractristiques suivantes:indice de forme, teneur en pierres plates, teneur en pierres rondes,coefficient de polissage acclr, etc.

En cas de doute sur la qualit de l'eau de gchage, une comparaisonavec un bton standard gch l'eau de distribution offre le plus degaranties. De mme, l'utilisation d'un adjuvant ncessite une tude delaboratoire pralable par comparaison avec un bton tmoin.

2.2.3 La composition proprement dite

La dtermination d'une composition avec laquelle on peut dmarrersur chantier - et qui peut tre adapte au besoin - est base en premierlieu sur la composition granulomtrique des diffrentes fractionsdisponibles.

Le rapport pondral entre la fraction 0/2 du sable utilis et lesquelette devrait normalement se situer autour de 26 % pour unbton 0/32 et de 33 % pour un bton 0/20. Un manqued'lments fins (< 0,250 mm) peut parfois tre combl par l'ajoutde sable fin. Dans le sable on a une quantit de 0/2 (qui donne lafraction de mortier du bton) et une quantit de grains suprieurs 2 mm, par exemple un sable grossier contenant 15 % de grainssuprieurs 2 mm. La fraction des lments de sable suprieurs 2 mm est compense par une diminution de la fraction 2/6.

Le rapport entre les fractions 6/20 et 20/32 sera son tour souvent li la granularit de la fraction 6/20. La part pondrale globale de ces deuxfractions se situera le plus souvent entre 1 000 et 1 100 kg de matriaux secs par m3 de bton en place. Dans chaque cas, ons'efforcera d'obtenir une composition granulomtrique du squeletteinerte aussi continue que possible.

Chapitre 2Compositions et spcifications de btons routiers

2

24

Les figures 1 et 2 constituent un exemple pratique illustrant unecomposition granulomtrique des matriaux inertes.

La figure 1 donne un exemple de composition de la fraction sable par-tir d'un sable gros 0/4 (11 % > 2 mm) et d'un sable fin 0/0,5. A titre indi-catif, cette figure comporte aussi un fuseau caractristique du sable pourbton routier, bas sur des donnes pratiques. On observe que le sablegros s'inscrit mieux dans le fuseau par l'ajout de 13,5 % de sable fin.

La figure 2 reprsente la composition du squelette inerte du bton,base sur le sable compos de la figure 1 et deux fractions de pierres,comportant 39 % d'lments infrieurs 2 mm et 1 100 kg degranulats > 2 mm (61 % de 1 800 kg).

2.2.4 Examen en laboratoire

Sur base des analyses granulomtriques des matriaux, le laboratoirerecherche une composition optimale du bton en fonction desprescriptions du cahier spcial des charges, du mode de compactage,du type de train de btonnage, de la texture superficielle raliser, etc.

Un examen plus approfondi en laboratoire servant dterminer lescaractristiques du bton frais et du bton durci ncessite une quantitde matriaux quivalant au gchage d'environ 0,25 m3 de bton.L'essai d'un adjuvant ou d'autres dosages ncessite chaque fois unequantit quivalente de matriaux.

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0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

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3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Courbe granulomtrique

Granulat fin

Sable gros 0/4

Sable fin 0/0,5

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

Fuseau caractristique du sable pour bton routier

86,5 % sable gros 0/4 + 13,5 % sable fin 0/0,5

Figure 1: courbe granulomtrique granulat fin

25

2.2.5 Quelques exemples de compositions de bton

Pour chacun des sept exemples qui suivent, la courbe granulomtriqueest donne et la composition est exprime en kg (masse sche):

- bton 0/32 pour autoroutes et routes rgionales;- bton 0/32 pour routes communales;- bton 0/20 pour routes communales;- bton 0/32 pour routes rurales;- bton 0/20 pour lments New Jersey (barrires de scurit);- bton 0/20 pour filets d'eau;- bton 0/20 pour bton peu bruyant.

Le chapitre 6 traite des compositions de btons pour applicationsparticulires.

Chapitre 2Compositions et spcifications de btons routiers

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0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Courbe granulomtrique

Squelette inerte du bton

6,1/20

2/6,1

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

0/4

0/0,5

780

280

640

100

Squelette inerte

Figure 2: courbe granulomtrique squelette inerte du bton

Composition kg masse sche

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30.

08 0.1

0.12

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0.16 0.2

0.25

0.31

50.

4

0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Bton 0/32Autoroutes et routes rgionales

Composition (kg/m3)

Pierres concasses 20/32 660Pierres concasses 7/20 (*) 375Pierres concasses 2/7 (*) 315Sable de rivire 0/4 (10 % > 2 mm) 525Ciment CEM III/A 42,5 N LA 385Eau (E/C 0,45) 170 (E/C = 0,44)Plastifiant (fonction du type de produit)

2 430

Bton 0/32Autoroutes et routes rgionales

Courbe granulomtrique

Exemple 1

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

A noter que la courbe orange sur le graphique permet d'obtenir une composition de btono l'extrusion est amliore ainsi que le maintien en bord de dalle.

26

27

Bton 0/32Routes communales

Composition (kg/m3)

Pierres concasses 20/32 375Pierres concasses 7/20 (*) 590Pierres concasses 2/7 (*) 360Sable de rivire 0/4 (10 % > 2 mm) 540Ciment CEM III/A 42,5 N LA 375Eau (E/C 0,50 ou 0,45) 180 (E/C = 0,48)Plastifiant (fonction du type de produit)

2 420

Exemple 2

Chapitre 2Compositions et spcifications de btons routiers

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08 0.1

0.12

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0.25

0.31

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0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Bton 0/32Routes communales

Courbe granulomtrique

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

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90

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0.06

30.

08 0.1

0.12

5

0.16 0.2

0.25

0.31

50.

4

0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

Bton 0/20Routes communales

Composition (kg/m3)

Pierres concasses 7/20 (*) 930Pierres concasses 2/7 (*) 260Sable de rivire 0/2 600Ciment CEM III/A 42,5 N LA 375Eau (E/C 0,50 ou 0,45) 175 (E/C = 0,47)Plastifiant (fonction du type de produit)Entraneur d'air (fonction de l'exigence pour la teneur

minimale en air.)

2 340

Bton 0/20Routes communales

Courbe granulomtrique

Exemple 3

29Chapitre 2

Compositions et spcifications de btons routiers

2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0.06

30.

08 0.1

0.12

5

0.16 0.2

0.25

0.31

50.

4

0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

Bton 0/32Routes rurales

Composition (kg/m3)

Pierres concasses 20/32 425Pierres concasses 7/20 (*) 590Pierres concasses 2/7 (*) 155Sable de rivire 0/4 (10 % > 2 mm) 670Ciment CEM III/A 42,5 N LA 350Eau (E/C 0,55 ou 0,50) 185 (E/C = 0,53)Plastifiant (fonction du type de produit)

2 375

Bton 0/32Routes rurales

Courbe granulomtrique

Exemple 4

30

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0.06

30.

08 0.1

0.12

5

0.16 0.2

0.25

0.31

50.

4

0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

Bton 0/20Barrires de scurit (New Jersey)

Composition (kg/m3)

Pierres concasses ou gravier 7/20 (*)765Pierres concasses ou gravier 2/7 (*) 275Sable de rivire 0/4 (10 % > 2 mm) 575Sable pour bton de ciment 0/0,5 145Ciment CEM III/A 42,5 N LA 360Eau (E/C 0,55 ou 0,50) 160 (E/C = 0,44)Plastifiant (fonction du type de produit)Entraneur d'air (fonction de l'exigence pour la teneur

minimale en air)

2 280

Bton 0/20Barrires de scurit (New Jersey)

Courbe granulomtrique

Exemple 5

31Chapitre 2

Compositions et spcifications de btons routiers

2

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0.06

30.

08 0.1

0.12

5

0.16 0.2

0.25

0.31

50.

4

0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

Bton 0/20Filets d'eau

Composition (kg/m3)

Pierres concasses ou gravier 7/20 (*)790Pierres concasses ou gravier 2/7 (*) 345Sable de rivire 0/4 (10 % > 2 mm) 510Sable pour bton de ciment 0/0,5 125Ciment CEM III/A 42,5 N LA 360Eau (E/C 0,55 ou 0,50) 160 (E/C = 0,44)Plastifiant (fonction du type de produit)Entraneur d'air (fonction de l'exigence pour la teneur

minimale en air)

2 290

Bton 0/20Filets d'eau

Courbe granulomtrique

Exemple 6

32

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

0.06

30.

08 0.1

0.12

5

0.16 0.2

0.25

0.31

50.

4

0.5

0.63 0.8 1

1.25 1.6 2

2.5

3.15 4 5 6.3 8 10

12.5 16 20 25

31.5 40 50 63

Refu

s ( %

)

Passant ( %

)

Ouverture des mailles (mm)

(*) Le tableau donne un exemple pratique: le calibre 7 ne figure plus dans la normeeuropenne (NBN EN 12620) et est gnralement remplac par le calibre 6,3(indiqu par le chiffre 6)

Bton 0/20Bton peu bruyant

Composition (kg/m3)

Pierres concasses 14/20 350Pierres concasses 7/14 (*) 350Pierres concasses ou gravier 4/7 (*) 390Sable de rivire 0/4 (10 % > 2 mm) 680Ciment CEM III/A 42,5 N LA 400Eau (E/C 0,50 ou 0,45) 175 (E/C = 0,44)Plastifiant (fonction du type de produit)Entraneur