DEPARTEMENT SÉCURITÉ, STRUCTURE ET FEU

Études et Essais Mécaniques

RAPPORT D'ESSAIS N° EEM 12 26040771 concernant des essais de caractérisation sur le

procédé de maçonnerie PREFABLOC

Essais dans le cadre d’une révision de DTA

L'accréditation de la section Laboratoires du COFRAC atteste de la compétence des laboratoires pour les seuls essais couverts par l'accréditation.

Seuls les essais identifiés par le symbole sont effectués sous le couvert de l’accréditation.

Ce rapport d'essais atteste uniquement des caractéristiques de l’objet soumis aux essais et ne préjuge pas des caractéristiques de produits similaires. Il ne constitue pas une certification de produits au sens de l'article L 115-27 à L 115-32 et R115-1 à R115-3 du code de la consommation modifié par la loi n° 2008-776 du 04 août 2008 article 113.

En cas d'émission du présent rapport par voie électronique et/ou sur support physique électronique, seul le rapport sous forme de support papier signé par le CSTB fait foi en cas de litige. Ce rapport sous forme de support papier est conservé au CSTB pendant une durée minimale de 10 ans.

La reproduction de ce rapport d'essais n'est autorisée que sous sa forme intégrale.

Il comporte 14 pages.

A LA DEMANDE DE : PREFABLOC

2 rue des Pamplemousses

RE-97429 PETITE ILE

Ile de la Réunion

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RAPPORT D’ESSAIS

N°EEM 12 26040771

TABLE DES MATIÈRES

1. OBJET ...................................................................................................................................... 3

2. TEXTES DE RÉFÉRENCE ...................................................................................................... 3

3. ÉCHANTILLONS ..................................................................................................................... 3

4. IDENTIFICATION DU LABORATOIRE ET PROGRAMME DES ESSAIS .......................... 4

5. DESCRIPTION DES PRODUITS ........................................................................................... 4

6. MODALITÉS ET RÉSULTATS DES ESSAIS ........................................................................ 5

6.1 Résistance à la compression des éléments de maçonnerie ........................... 5

6.1.1 Modalités des essais .................................................................................................. 5

6.1.2 Résultats des essais .................................................................................................. 5

6.2 Résistance à la compression des murets ..................................................................... 6

6.2.1 Modalités des essais .................................................................................................. 6

6.2.2 Mise en place des corps d’épreuves et dispositif de mise en charge .............. 7

6.2.3 Chargement ................................................................................................................ 7

6.2.4 Résultats des essais .................................................................................................. 7

6.3 Essai de cisaillement sur assemblage maçonnerie et mortier .............................. 13

6.3.1 Modalités des essais ................................................................................................ 13

6.3.2 Résultats des essais ................................................................................................ 14

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RAPPORT D’ESSAIS

N°EEM 12 26040771

1. OBJET

À la demande de la société PREFABLOC, des essais ont été réalisés sur le procédé de maçonnerie Prefabloc, en association avec le mortier Mur 8/2 afin d’en déterminer ses caractéristiques mécaniques.

2. TEXTES DE RÉFÉRENCE

[1] NF EN 1052-1 (octobre 1999) : méthodes d’essai de la maçonnerie – Détermination de la résistance à la compression.

[2] NF EN 772-1 (août 2011) : Méthodes d'essai des éléments de maçonnerie : détermination de la résistance à la compression

[3] NF EN 1015-3+A1+A2+A3 (mai 2007) : Méthodes d'essai des mortiers pour maçonnerie - Partie 3 : détermination de la consistance du mortier frais (avec une table à secousses)

[4] NF EN 1015-7 (octobre 1999) : Méthodes d'essai des mortiers pour maçonnerie - Partie 7 : détermination de la teneur en air du mortier frais

[5] NF EN 1015-11 (septembre 2000) : méthodes d’essai des mortiers pour maçonnerie – détermination de la résistance à la traction par flexion et à la compression

[6] NF EN 772-16 (août 2011) : méthodes d’essai des éléments de maçonnerie – détermination des dimensions.

[7] NF EN 1052-3 (mars 2007) : méthodes d’essai de la maçonnerie – partie 3 : détermination de la résistance initiale au cisaillement

3. ÉCHANTILLONS

Titulaire : PREFABLOC Fabricant : PREFABLOC (blocs) et CANTILLANA (mortier) Origines : Blocs : Usine de Petite Ile (974) : Mortier colle : Usine de Sint Pieters Leevw Date de fabrication : Blocs : voir tableau 5.2 : Mortier colle : voir tableau 5.1 Mode d’échantillonage : Prélevement représentatif effectué par le demandeur (Fournisseur) Date de réception : 25 mars 2013 (M13012) Observations : Néant Chargé d’essais : Olivier JOUSSE

Fait à Marne-la-Vallée, le 11 septembre 2013

L'ingénieur responsable des essais

François BOUTIN

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RAPPORT D’ESSAIS

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4. IDENTIFICATION DU LABORATOIRE ET PROGRAMME DES ESSAIS

Les essais ont eu lieu du 25 avril au 26 juin 2013 dans le Laboratoire Matériau du DEPARTEMENT SECURITE,STRUCTURES et FEU, au Centre de Recherche du CSTB de MARNE LA VALLÉE. Le programme des essais est consigné dans le tableau 4.1

Tableau 4.1 : Programme des essais et nombre d’essais réalisés

Produit ESSAIS Nb

essais

Document de

référence

Mortier Mur 8/2 + élements de maçonnerie

Prefabloc (LxlxH : 390x190x190 mm)

Compression verticale sur muret non instrumenté (dimensions : 4 rangs, HxL80x80cm)

Joints verticaux non remplis 5 essais [1]

Mortier Mur 8/2 + élements de maçonnerie

Prefabloc (LxlxH : 390x190x190 mm)

Compression verticale sur muret non instrumenté (dimensions : 4 rangs, HxL80x80cm)

Joints verticaux remplis 5 essais [1]

Elément de maçonnerie Prefabloc

Caractérisation de l’élément de maçonnerie : Détermination de la résistance en compression des éléments de maçonnerie (sens perpendiculaire à la face de pose)

6 essais [2] et [6]

Mortier joint mince mis en oeuvre

Détermination de la valeur d’étalement (pâte) Détermination de la teneur en air (pâte) Détermination de la résistance en compression et en flexion du mortier de maçonnerie

-

[3] [4] [5]

Mortier Mur 8/2 + éléments de maçonnerie

Prefabloc

Détermination de la résistance initiale au cisaillement (3 niveaux de précompression : 0,1 MPa, 0,3 MPa et 0,5 MPa)

9 essais [7]

5. DESCRIPTION DES PRODUITS

Le mortier colle testé est décrit dans le tableau 5.1. Les éléments de maçonnerie testés, en association avec la colle, sont décrits dans le tableau 5.2.

Tableau 5.1 : Désignation de la colle testée

Nom et Fabricant Nature Date

fabrication Marquage

Mur 8/2 (CANTILLANA)

Mortier de montage 341/12

Tableau 5.2 : Désignation des éléments de maçonnerie testés

Nom (Fabriquant)

Nature / dimensions Date

fabrication Marquage

PREFABLOC (PREFABLOC)

Elémements de maçonnerie en béton de granulat

Dimensions L x l x e : 390x190x190 mm

néant Illisible

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RAPPORT D’ESSAIS

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6. MODALITÉS ET RÉSULTATS DES ESSAIS

6.1 Résistance à la compression des éléments de maçonnerie

6.1.1 Modalités des essais

Les essais sont réalisés conformément aux modalités définies dans la norme NF EN 772-1 [2] au moyen d'une presse LOS 3000 de classe B, conforme aux exigences du §6.1 de la norme NF EN 772-1 [1].

Le dimensionnel a été réalisé conformément aux modalités définies dans la norme NF 772-16 [6].

Avant essais, les éprouvettes ont été séchées à l’air pendant 14 jours en laboratoire à 20°C et 65% HR.

6.1.2 Résultats des essais

Les essais ont été effectués le 25 juin 2013.

Les résultats sont consignés dans le tableau 6.1.

Tableau 6.1 : résistance à la compression verticale des blocs Prefabloc

N° du bloc Masse

(g) Longueur

(mm) Largeur (mm)

Hauteur (mm)

Charge de rupture (kN)

Résistance (N/mm²)

1 15 686 390,3 191,1 189,8 493 6,6

2 15 362 390,3 191,2 192,3 441 5,9

3 15 968 390,1 191,1 192,3 559 7,5

4 15 762 390,3 191,1 192,0 498 6,7

5 15 717 390,7 191,5 190,7 423 5,7

6 15 474 389,9 190,8 191,9 474 6,4

Moyenne 481 6,5

Coefficient de variation (%) 10 10,1

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6.2 Résistance à la compression des murets

6.2.1 Modalités des essais

Les essais sont réalisés conformément aux modalités définies dans la norme NF EN 1052-1 [1]. Les caractéristiques des murets sont définies dans le tableau 6.2. Le montage des corps d’épreuve a été effectué par le CSTB le 25 avril 2013.

Tableau 6.2 : Montage des corps d'épreuves

Désignation Muret avec Bloc PREFABLOC et

mortier Mur 8/2 Muret avec Bloc PREFABLOC et

mortier Mur 8/2

1. Caractéristiques géométriques

Hauteur de la maçonnerie H (mm) 800 800

Longueur totale L (mm) 800 800

Épaisseur t (mm) 190 190

Surface brute A = L x t (mm²) 152 000 152 000

2. Caractéristiques de montage

Support Semelle en béton Semelle en béton

Nombre d'éléments par rang 2 2

Nombre de rangs 4 4

Nombre total d'éléments 6 + 4 ½ 6 + 4 ½

Joints horizontaux (mm) 10 mm 10 mm

Assise du 1er lit Mortier Mur 8/2 Mortier Mur 8/2

Assemblage des autres rangs Mortier Mur 8/2 Mortier Mur 8/2

Joints verticaux Néant Béton C25/30

Plan horizontal supérieur Néant Parex Lanko 703

Plan de montage Figure 6.1 Figure 6.1

Figure 6.1: Plan de montage des murets Prefabloc

Vue G Vue DVue de face Vue de dos

e = 190 mm L = 800 mm

H =

800

mm

Tableau 6.3 : Tableau récapitulatif des essais sur murets

N° Essais

Nature des essais

Éléments de Maçonnerie

Nature du joint

Dimensions de la maquette (mm)

hauteur largeur Longueur

1 à 5 Résistance en compression centrée

Muret non instrumenté – Joints verticaux non remplis

Prefabloc Mur 8/2

(Cantillana) 800 190 800

6 à 10 Résistance en compression centrée

Muret non instrumenté – joints verticaux remplis

Prefabloc Mur 8/2

(Cantillana) 800 190 800

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RAPPORT D’ESSAIS

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6.2.2 Mise en place des corps d’épreuves et dispositif de mise en charge

L'essai est réalisé dans une presse à colonne de marque LOSENHAUSEN - ZWICK de 5 000 kN.

Les conditions climatiques du laboratoire sont les suivantes :

température : 20°C 5°C humidité : 50%HR 15%HR

Le corps d'épreuve est placé entre les plateaux inférieur et supérieur de la presse.

Pour les essais sur murets, l'axe géométrique du corps d'épreuve est mis initialement en coïncidence avec l'axe géométrique de la presse.

6.2.3 Chargement

Durée totale de l'essai : entre 15 et 30 min pour les murets.

La vitesse de chargement est indiquée dans les tableaux récapitulant les résultats d’essais.

Le vérin de la presse est asservi en charge.

6.2.4 Résultats des essais

Les résultats des essais sont consignés dans :

les tableau 6.4 et 6.5 donnant, pour chaque essai, la charge de rupture (notée Fmax), la contrainte apparente à la rupture et le mode de rupture,

Fmax : charge totale, appliquée au corps d'épreuve, exprimée en kN

q : contrainte apparente moyenne, exprimée en MPa (1 MPa = 1 N/mm²)

q = F/A

A est donné dans les tableaux 6.4 et 6.5

les photographies donnant des vues des corps d'épreuves en cours d'essai ou après rupture.

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Tableau 6.4 : résistance à la compression sur murets d’éléments Préfabloc

N° essai

Nature des essais

Largeur (mm)

A (mm²)

Charge Fmax (kN) provoquant

la rupture

Contrainte q

(N/mm²) Observations

1

Résistance en compression centrée sur murets non

instrumentés

Joints verticaux non

remplis

190 150670 413 2,7

Apparition de fissures vers 310 kN

(vitesse 0,4 N/(mm².min) – temps d’essais : 7 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface.

2 190 151810 350 2,3

Apparition de fissures vers 319 kN

(vitesse 0,2 N/(mm².min) – temps d’essais : 13 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

3 192 152640 530 3,5

Apparition de fissures vers 174 kN

(vitesse 0,2 N/(mm².min) – temps d’essais : 24 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

4 190 151240 509 3,4

Apparition de fissures vers 430 kN

(vitesse 0,2 N/(mm².min) – temps d’essais : 21 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

5 190 150100 613 4,1

Apparition de fissures vers 186 kN

(vitesse 0,2 N/(mm².min) – temps d’essais : 32 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

Moyenne (N/mm²) Coefficient de variation (%)

2,8 N/mm² 20,8 %

Caractérisation du mortier mis en œuvre : Taux de gâchage : 3,25 litres / 25 kg de poudre

Etalement (selon NF EN 1015-3) : 155 mm (valeurs individuelles : 154 mm ; 155 mm) Teneur en air (selon NF EN 1015-7) : 16,8% (valeurs individuelles : 17,0 % et 16,5 %)

Résistance en compression à 28 jours (selon NF EN 1015-11) : 12,9 MPa (valeurs individuelles :13,00MPa ; 11,95MPa ; 12,95MPa ;

13,40MPa ; 12,90MPa et 13,00MPa)

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RAPPORT D’ESSAIS

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Figure 6.2 : détail de la rupture par compression sur murets d’éléments Prefabloc

Essai n° 1 : face avant

Essai n° 1 : face arrière

Essai n° 2 : face avant

Essai n° 2 : face arrière

Essai n° 3 : face avant

Essai n° 3 : face arrière

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RAPPORT D’ESSAIS

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Essai n° 4 : face avant

Essai n° 4 : face arrière

Essai n° 5 : face avant

Essai n° 5 : face arrière

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RAPPORT D’ESSAIS

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Tableau 6.5 : résistance à la compression sur murets d’éléments Préfabloc

N° essai

Nature des essais

Largeur (mm)

A (mm²)

Charge Fmax (kN) provoquant

la rupture

Contrainte q

(N/mm²) Observations

1

Résistance en compression centrée sur murets non

instrumentés

Joints verticaux remplis

190 151240 1980 13,1

Apparition de fissures vers 787 kN

(vitesse 0,8 N/(mm².min) – temps d’essais : 12 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface.

2 190 151430 2220 14,7

Apparition de fissures vers 1109 kN

(vitesse 0,8 N/(mm².min) – temps d’essais : 19 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

3 192 152640 2210 14,5

Apparition de fissures vers 457 kN

(vitesse 0,4 N/(mm².min) – temps d’essais : 36 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

4 190 151050 2160 14,3

Apparition de fissures vers 2040 kN

(vitesse 0,8 N/(mm².min) – temps d’essais : 18 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

5 190 151050 2250 14,9

Apparition de fissures vers 957 kN

(vitesse 0,8 N/(mm².min) – temps d’essais : 19 min)

Ruptures des parois internes et éclaltement de la

surface

Moyenne (N/mm²) Coefficient de variation (%)

14,1 N/mm² 6,1 %

Caractérisation du mortier mis en œuvre : Taux de gâchage : 3,25 litres / 25 kg de poudre

Etalement (selon NF EN 1015-3) : 155 mm (valeurs individuelles : 154 mm ; 155 mm) Teneur en air (selon NF EN 1015-7) : 16,8% (valeurs individuelles : 17,0 % et 16,5 %)

Résistance en compression à 28 jours (selon NF EN 1015-11) : 12,9 MPa (valeurs individuelles :13,00MPa ; 11,95MPa ; 12,95MPa ;

13,40MPa ; 12,90MPa et 13,00MPa)

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Figure 6.3 : détail de la rupture par compression sur murets d’éléments Prefabloc Essai n° 1 : face avant

Essai n° 1 : face arrière

Essai n° 3 : face avant

Essai n° 3 : face arrière

Essai n° 4 : face avant

Essai n° 4 : face arrière

Essai n° 5 : face avant

Essai n° 5 : face arrière

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RAPPORT D’ESSAIS

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6.3 Essai de cisaillement sur assemblage maçonnerie et mortier

6.3.1 Modalités des essais

Les essais sont réalisés conformément aux modalités définies dans la norme NF EN 1052-3 [7].

Le montage des 3 lots de 3 corps d’épreuve a été effectué par le CSTB le 25 avril 2013. Les doublets de maçonnerie ont été confectionnés à l’horizontal, dans une chambre climatisée à (20 2)°C et (65 5)%HR.

Après assemblage des doublets de maçonnerie, chacun d’eux est chargé verticalement avec un troisième bloc comme précisé dans la figure 7.1 ci dessous.

Figure 7.1 : schéma d’un montage de doublet maçonnerie-mortier pour les essais de cisaillement

Les essais sont réalisés à l’aide d’une presse ZWICK de capacité 100kN équipée d’un capteur de force de 100kN de classe 0,5.

Trois niveaux de chargement latéral sont testés : 0,1 MPa ; 0,3 MPa et 0,5 MPa.

La vitesse de montée en charge est effectuée régulièrement à 0,1 MPa/min.

Les conditions climatiques du laboratoire sont les suivantes : température : (20 2)° C humidité : > 45 %HR

La résistance au cisaillement est calculée comme suit : fvoi (MPa) = Fi,max / (2Ai)

Avec Fi,max : charge maximale (en N)

Ai : section transversale des corps d’épreuve (en mm²)

Figure 7.2 : principe de l’essai de cisaillement d’un assemblage maçonnerie-mortier

Photo 7.1 : principe de l’essai de cisaillement d’un assemblage maçonnerie-mortier

Chargement latéral : 0,1 MPa ; 0,3 MPa ou 0,5 MPa

F

Mortier Mur 8/2 (épaisseur : 10 mm environ)

Maçonnerie Prefabloc

Chargement vertical

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RAPPORT D’ESSAIS

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6.3.2 Résultats des essais

Les essais ont été effectués le 6 juin 2013, les corps d’épreuve sont alors agés de 42 jours.

Les résultats des essais de cisaillement sont consignés dans le tableau 6.6.

Tableau 6.6 : résultats des essais de cisaillement d’assemblage maçonnerie Prefabloc et de mortier Mur 8/2

N° essai Chargement

latéral

Charge rupture (daN)

Contrainte cissaillement

(MPa) Mode de rupture

M13046-1

0,1 MPa

5772 0,78 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

M13046-2 7085 0,96 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

M13046-3 136 0,02 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortie

Moyenne 6429 0,87

Ecart type 928 0,13

M13046-4

0,3 MPa

8053 1,09 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

M13046-5 7024 0,95 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

M13046-6* 8441 1,14 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

Moyenne 7839 1,06 Ecart type 732 0,10

M13046-7

0,5 MPa

5174 0,70 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

M13046-8 7375 1,00 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

M13046-9 5051 0,68 Rupture par cisaillement sur la surface de collage

entre l’élément et le mortier

Moyenne 5867 0,79

Ecart type 1308 0,18

* : Eprouvette non prise en compte dans le calcul de la moyenne et de l’écart type.

Fin de rapport