Fascicule 5 Control a Version 2013

Version 2013

Qualit du BP fascicule 5

Contrles partie A

Comit Technique Asquapro

ASQUAPROASQUAPROASQUAPROASQUAPRO FFFFascicule 5 A du guide de la Commission Techniqueascicule 5 A du guide de la Commission Techniqueascicule 5 A du guide de la Commission Techniqueascicule 5 A du guide de la Commission Technique

Fascicule 5 contrles partie A page 2 version actualise en 2013

Problmatique des contrles et

description des mthodes dessais

Carottage en vote pour mesure de l'adhrence du bton projet au support (NF EN 144888-4)

VERSION DE MAI 2013VERSION DE MAI 2013VERSION DE MAI 2013VERSION DE MAI 2013



SOMMAIRESOMMAIRESOMMAIRESOMMAIRE

AVANT-PROPOS............................................................................................................................5

INTRODUCTION ..................................................................................................6

DOCUMENTS DE REFERENCE .................................................................................6

DOCUMENTS SPCIFIQUES AU BTON PROJET .......................................................6 Norme AFNOR.......................................................................................................................................................... 6 Essais normaliss (NF EN & EN).......................................................................................................................... 7 Recommandations AFTES ..................................................................................................................................... 7

NORMES CONCERNANT LE BETON UTILISABLE POUR LA PROJECTION ....................................... 8 Normes europennes homologues par lafnor (NF EN) ..................................................................................... 8 Essais NON normaliss NF EN utilisables pour le bton projet ................................................................. 8

1 PROBLMATIQUE DU CONTRLE DU BTON PROJET ..........................................9

1.1 PARTICULARITS DUES LA MISE EN UVRE PAR PROJECTION ........................................... 9 1.1.1 Modification de la composition du bton ........................................................................................... 9 1.1.2 Epaisseur de la couche projete ......................................................................................................... 9 1.1.3 Prsence d'armatures .......................................................................................................................... 9 1.1.4 Prsence de fibres................................................................................................................................ 9

1.2 HISTORIQUE DU CONTRLE .............................................................................................. 10 1.3 PROBLMES RENCONTRS .............................................................................................. 11

1.3.1 Pour les deux mthodes de projection ............................................................................................ 11 1.3.1.1 Diffrence de composition avant et aprs projection ........................................................ 11 1.3.1.2 Couche de faible paisseur ou ferraille ........................................................................... 11 1.3.1.3 Enrobage des armatures ................................................................................................... 11

1.3.2 Particularits dues la voie sche ................................................................................................ 12 1.3.3 Problmes propres la projection par voie mouille flux dense .............................................. 13

1.3.3.1 Pour le bton frais ............................................................................................................. 13 1.3.3.2 Pour le bton durci ............................................................................................................ 13

1.3.4 Problmes propres la projection par voie mouille flux dilu ................................................ 14 1.3.5 Problmes propres aux btons renforcs par des fibres .............................................................. 14

1.3.5.1 Teneur en fibres aprs projection ..................................................................................... 14 1.3.5.2 Essais sur bton durci ....................................................................................................... 14

2 DESCRIPTION DES ESSAIS ................................................................................................ 15 2.1 PRSENTATION ............................................................................................................... 15 2.2 ESSAI NF P 95-102 DE RESISTANCE A LA COMPRESSION ................................................... 15

2.2.1 Extrait de la norme NF P 95-102 ........................................................................................................ 15 2.2.2 Commentaires sur l'essai .................................................................................................................. 16

2.3 ESSAIS NORMALISS SPCIFIQUES AU BTON PROJET ..................................................... 17 2.3.1 NF EN 14488-1 : Echantillonnage de bton frais et de bton durci .......................................... 17 2.3.2 NF EN 14488-2 : Essais de rsistance la compression au jeune ge .............................. 18

2.3.2.1 Pourquoi de tels essais ? .................................................................................................. 18 2.3.2.2 Principe des essais sur le bton jeune .............................................................................. 19

2.3.2.2.1 Pntration d'une aiguille (essai A) ........................................................................................ 19 2.3.2.2.2 Enfoncement et arrachement d'un clou filet (essai B) .......................................................... 19

2.3.3 NF EN 14488-3 beton projete fibre - essai en flexion sur Prisme ............................................................. 20 2.3.3.1 Pourquoi un tel essai ? ...................................................................................................... 20 2.3.3.2 Principe de lessai.............................................................................................................. 21

2.3.4 NF EN 14488-4 Essais pour bton projet : adhrence en traction directe ............................. 22 2.3.4.1 Pourquoi un tel essai ? ...................................................................................................... 22 2.3.4.2 Principe de lessai.............................................................................................................. 23

2.3.5 NF EN 14488-5 capacit dabsorption dnergie dune dalle fibre ........................................ 24 2.3.5.1 Pourquoi un tel essai ? ...................................................................................................... 24



Principe de lessai ................................................................................................................................ 24 Figure 1 de la norme ............................................................................................................................ 25 Figure 2 et 3 de la norme ..................................................................................................................... 25

2.3.6 NF EN 14488-6 mesure de lpaisseur du bton sur un support ................................................. 26 2.3.6.1 Commentaire ..................................................................................................................... 26

2.3.7 NF EN 14488-7 teneur en fibres du bton projet fibr ................................................................. 26 2.3.7.1 Pourquoi un tel essai ? ...................................................................................................... 26 2.3.7.2 Principe de lessai.............................................................................................................. 27

Mthode A (sur bton durci) .......................................................................................................................... 27 Mthode B (sur bton frais) .......................................................................................................................... 27

2.4 ESSAIS NORMALISS NON SPCIFIQUES AU BTON PROJET ............................................. 28 2.4.1 Essais sur bton frais ........................................................................................................................ 28

2.4.1.1 Essais avant projection ...................................................................................................... 28 2.4.1.1.1 Cas de la voie sche .............................................................................................................. 28 2.4.1.1.2 Cas de la voie mouille flux dense ...................................................................................... 29

Mesure de la teneur en eau ................................................................................................................29 Mesure de la masse volumique ..........................................................................................................29 Mesure de laffaissement. ..................................................................................................................29 Mesure de ltalement au cne d'Abrams .............................................................................................30 Utilisation du maniabilimtre LCPC .....................................................................................................30 Mesure de la teneur en air occlus .......................................................................................................30

2.4.1.1.3 Cas de la voie mouill flux dilu : ........................................................................................ 31 2.4.1.2 Essais sur bton frais aprs projection : ........................................................................... 31

2.4.2. Essais sur bton durci ...................................................................................................................... 31 2.5 ESSAIS NON NORMALISS UTILISS POUR LE BTON PROJET ........................................... 32

2.5.1 Essais sur bton frais spcifiques au bton projet ...................................................................... 32 2.5.1.1 Mesure de la masse volumique aprs projection ............................................................... 32

2.5.1.1.1 Cas de la voie sche : ............................................................................................................ 32 2.5.1.1.2 Cas de la voie mouille : ........................................................................................................ 33

2.5.1.2 Mesure de la consistance .................................................................................................. 33 2.5.1.2.1 Cas de la voie sche : ............................................................................................................ 33 2.5.1.2.2 Cas de la voie mouille : ........................................................................................................ 34

2.5.2 Essais sur bton frais non spcifiques au bton projet ............................................................... 35 2.5.2.1 Mesure de la consistance du bton frais ............................................................................ 35

2.5.2.1.1 Essai utilisant un plasticimtre palettes ......................................................................... 35 2.5.2.1.2 Essai utilisant un Pompabilimtre ..................................................................................... 36 2.5.2.1.3 Autres essais .......................................................................................................................... 37

2.5.3 Essais sur bton durci non spcifiques au bton projet .............................................................. 37 2.5.3.1 Essais non destructifs sur chantier .................................................................................... 37

2.5.3.1.1 Sondage sonique au marteau ................................................................................................ 37 2.5.4 Essais sur bton durci spcifiques au bton projet ..................................................................... 38

2.5.4.1 Rsistance aux trs jeunes ges ..................................................................................... 38 2.5.4.1.1 Procdure R.I.G. (Rsistance Initiale Garantie) ..................................................................... 38

3. FREQUENCES MINIMALES DES CONTRLES .................................................... 39

CATGORIES DINSPECTION ......................................................................................................... 39 3.1.1 Tableau A1 .......................................................................................................................................... 39 3.1.2 Tableau A2 .......................................................................................................................................... 40 3.1.3 Tableau A3 .......................................................................................................................................... 40 3.1.4 Tableau A4 .......................................................................................................................................... 40



AVANT-PROPOS

Les neuf normes europennes concernant le bton projet ayant t homologues NF EN par lAFNOR depuis seulement la fin de lanne 2006, la rdaction du prsent fascicule, largement entame au dbut des annes 2000, a t entirement reprise en 2007.

Compte tenu du grand nombre dessais dcrire, tudier et commenter, il a t dcid cette poque, de scinder le fascicule Contrles en deux parties :

Partie A :

Problmatique des contrles, description et principes des mthodes dessais

Partie B :

Ralisation sur site et exploitation des essais de contrle, conseils pour le choix des essais.

Nous prsentons ici la nouvelle version actualise de la partie A du fascicule "Contrles".

Cette version " 2013 " conserve le plan gnral de celle de 2007 mais comporte quelques modifications dues en particulier l'apparition de nouvelles normes concernant les btons auto-plaants, que l'on peut utiliser pour le contrle du bton projet par voie mouille.

Les pages des documents de rfrence ont donc t modifies et amliores grce Daniel Poineau, consultant et membre rdacteur du comit de pilotage des guides du STRRES, qui a rdig une liste exhaustive des normes actuelles pouvant tre utilises pour les contrles des btons.

Pour le guide technique d'ASQUAPRO, seules les normes concernant les essais de contrle internes et externes des btons projets, cites dans le prsent fascicule A, ont t listes.

Par ailleurs, d'autres modifications concernant les essais ont t faites dans la version 2013 du fascicule A par rapport sa version 2007.

Par exemple, l'essai NF EN 12350-5 d'talement la table chocs, rarement utilis dans les laboratoires et jamais sur les chantiers, a t supprim et remplac par l'essai NF EN 12350-8 : talement au cne d'Abrams, trs facile excuter sur chantier.



INTRODUCTION

La particularit du bton projet tant essentiellement son mode de mise en uvre, les mthodes dessai pour contrler sa qualit sont les mmes, la confection des chantillons prs, que celles utilises pour les btons couls.

Pendant trs longtemps, les contrles se sont limits linspection des matriaux et des matriels utiliss, au respect de la composition prescrite pour le mlange, lexamen de laspect de surface aprs projection, la mesure de lpaisseur projete et au contrle de ladhrence par sondage au marteau.

Actuellement, diffrents essais permettent de vrifier avant, pendant et aprs les travaux, certaines caractristiques du bton frais (venant d'tre projet) et les performances du bton durci.

Les essais sont diviss en :

contrles internes raliss par lentreprise suivant des mthodes et des frquences dcrites dans son Plan dAssurance Qualit.

contrles externes raliss soit par une entit de lentreprise indpendante de lexcution des travaux, soit par un organisme extrieur rmunr par lentreprise.

contrles extrieurs raliss par un organisme indpendant rmunr par le matre douvrage.

DOCUMENTS DE REFERENCE

Le prsent fascicule se rfre aux normes ou recommandations en vigueur. Pour les rfrences dates, seule ldition date sapplique. Pour les rfrences non dates cest la dernire dition connue qui est prise en compte.

DOCUMENTS SPECIFIQUEDOCUMENTS SPECIFIQUEDOCUMENTS SPECIFIQUEDOCUMENTS SPECIFIQUES AU BETON PROJETES AU BETON PROJETES AU BETON PROJETES AU BETON PROJETE

Norme AFNORNorme AFNORNorme AFNORNorme AFNOR

NF P 95-102 avril 2002

Ouvrages d'art Rparation et renforcement des ouvrages en bton et en maonnerie - Bton projet Spcifications relatives la technique et aux matriaux utiliss

Cette norme n'est pas en contradiction avec les normes NF EN ci-aprs et elle donne des informations trs

utiles sur les courbes granulaires des mlanges qui n'apparaissent pas dans la NF EN 14487-1. Elle est donc

toujours utilise.



Essais normaliss (NF EN & EN)Essais normaliss (NF EN & EN)Essais normaliss (NF EN & EN)Essais normaliss (NF EN & EN)

NF EN 14487-1 mars 2006 Bton projet Partie 1 : dfinitions, spcifications et conformit

NF EN 14487-2 avril 2006 Bton projet Partie 2 : Excution

NF EN 14488-1 octobre 2005 Essais pour bton projet Partie 1 chantillonnage de bton frais et de bton durci

NF EN 14488-2 octobre 2006 Essais pour bton projet Partie 2 : rsistance la compression au jeune ge du bton projet

NF EN 14488-3 juillet 2006 Essais pour bton projet Partie 3 : rsistances la flexion (au premier pic, ultime et rsiduelle)

dprouvettes paralllpipdiques en bton renforc par des

fibres.

NF EN 14488-4 octobre 05 Essais pour bton projet Partie 4 : adhrence en traction directe sur carottes

NF EN 14488-5 juillet 2006 Essais pour bton projet Partie 5 : dtermination de la capacit dabsorption de lnergie dune

dalle-prouvette renforce par des fibres

NF EN 14488-6 juin 2006 Essais pour bton projet Partie 6 : paisseur du bton sur un support

NF EN 14488-7 juillet 2006 Essais pour bton projet Partie 7 : teneur en fibres du bton renforc par des fibres

NF EN 934-1 avril 2008 Adjuvants pour bton, mortier et coulis Partie 1 : exigences communes

NF EN 934-5 dcembre 2007 Adjuvants pour bton, mortier et coulis Partie 5 : adjuvants pour btons projets : dfinitions, exigences et conformit, marquage et tiquetage

RecommandatRecommandatRecommandatRecommandations AFTESions AFTESions AFTESions AFTES

AFTES 1979 : La mthode de construction des tunnels avec soutnement immdiat par bton projet et boulonnage TOS n 31

AFTES 1993 : La technologie et la mise en uvre du bton projet TOS n 117

AFTES 1994 : La technologie et la mise en uvre du bton projet renforc de fibres TOS n 126

AFTES 2001 : Conception et dimensionnement du bton projet utilis en travaux souterrains TOS n 164



NORMESNORMESNORMESNORMES CONCERNANT LE BETONCONCERNANT LE BETONCONCERNANT LE BETONCONCERNANT LE BETON UTILISABLEUTILISABLEUTILISABLEUTILISABLE POUR LA PROJECTIONPOUR LA PROJECTIONPOUR LA PROJECTIONPOUR LA PROJECTION

Normes europennes homologues par lafnor (NF EN)Normes europennes homologues par lafnor (NF EN)Normes europennes homologues par lafnor (NF EN)Normes europennes homologues par lafnor (NF EN)

NF EN 2061 avril 2004 Bton Partie 1 Spcification, performances, production et conformit

NF EN 2061/A1 avril 2005 Bton Partie 1 Spcification, performances, production et conformit (amendement 1 la norme

NF EN 206-1)

NF EN 2061/A2 octobre 2005 Bton Partie 1 : Spcification, performances, production et conformit (amendement 2 la norme NF

EN 206-1)

NF EN 2061/CN dcembre 2012 Bton Partie 1 : Spcification, performances, production et conformit (complment national la norme NF EN 206-1)

NF EN 12350-1 Essai pour bton frais Partie 1 Prlvement avril 2012

NF EN 12350-2 Essai pour bton frais Partie 2 Essai daffaissement avril 2012

NF EN 12350-6 Essai pour bton frais Partie 6 Masse volumique avril 2012

NF EN 12350-7 Essai pour bton frais Partie 7 Teneur en air avril 2012 Mthodes de la compressibilit

NF EN 12350-8 Essai pour bton frais Partie 8 Essai dtalement au cne d'Abrams nov. 2010

NF EN 12350-9 Essai pour bton frais Partie 9 Essai d'coulement l'entonnoir en V novembre 2010

NF EN 12390-5 Essai pour bton durci Partie 5 Rsistance la flexion sur prouvettes avril 2012

NF EN 12390-7 Essai pour bton durci : Partie 7 Masse volumique septembre 2001 NF EN 12390-8 Essai pour bton durci : Partie 8 Profondeur de pntration deau sous pressionavril 2012 NF EN 14889-1 Fibres pour bton - Partie 1 : fibres dacier Dfinitions, spcifications et conformit novembre 2006

NF EN 14889-2 Fibres pour bton - Partie 2 : fibres de polymre Dfinitions, spcifications et conformit novembre 2006

NF EN 12504-1 Essais pour bton dans les structure Partie 1 : carottes Prlvements, examens et essais de rsistance la compression avril 2012

Essais NON normaliss Essais NON normaliss Essais NON normaliss Essais NON normaliss NF ENNF ENNF ENNF EN utilisables pour le bton projet utilisables pour le bton projet utilisables pour le bton projet utilisables pour le bton projet

Mesure de la teneur en eau du bton frais aprs projection Mesure de la teneur en ciment et fines du bton frais aprs projection Mesure de la consistance au pntromtre du bton frais aprs projection (voie sche) Mesure de louvrabilit au maniabilimtre du LCPC (voie mouille) NF P 18-452 Estimation de la consistance du bton frais au plasticimtre palettes manuel (voie mouille) Sondage sonique au marteau sur bton durci pour contrler ladhrence au support



1 PROBLEMATIQUE DU CONTROLE DU BETON PROJETE

1.11.11.11.1 PARTICULARITES DUPARTICULARITES DUPARTICULARITES DUPARTICULARITES DUES A LA MISE EN UVRES A LA MISE EN UVRES A LA MISE EN UVRES A LA MISE EN UVRE PAR PROJECTIONE PAR PROJECTIONE PAR PROJECTIONE PAR PROJECTION

1.1.11.1.11.1.11.1.1 Modification de la Modification de la Modification de la Modification de la compositioncompositioncompositioncomposition du btondu btondu btondu bton

Du fait de la perte par rebond d'une partie des granulats, la projection, notamment lorsqu'elle est faite par voie sche, augmente la teneur en ciment du bton en place et, par consquent, sa rsistance.

Lorsqu'un acclrateur de prise est introduit dans le jet de projection, il modifie galement la composition et les performances du bton.

La composition du bton en place tant diffrente de celle du mlange introduit dans la machine, il est indispensable de fabriquer ou prlever les chantillons destins aux essais dans du bton mis en uvre par projection car la confection d'chantillons ou d'prouvettes par coulage dans des moules ne serait pas reprsentative.

1.1.21.1.21.1.21.1.2 EpEpEpEpaisseur de la couche projeteaisseur de la couche projeteaisseur de la couche projeteaisseur de la couche projete

Pour de nombreuses applications du bton projet (par exemple les rparations d'ouvrages ou les rejointoiements), la couche mise en place n'a pas une paisseur suffisante pour y pratiquer des prlvements carotts permettant d'obtenir des prouvettes cylindriques pouvant tre soumises des essais de rsistance la compression.

1.1.31.1.31.1.31.1.3 Prsence d'armaturesPrsence d'armaturesPrsence d'armaturesPrsence d'armatures

Lorsque des paisseurs importantes de bton sont projetes (par exemple pour des soutnements), le bton est gnralement arm par une ou plusieurs nappes d'armatures. Les carottages in situ exempts d'aciers sont relativement difficiles raliser et le risque de couper des armatures n'est pas nul.

1.1.41.1.41.1.41.1.4 Prsence de fibresPrsence de fibresPrsence de fibresPrsence de fibres

La projection du bton se faisant toujours contre une paroi (ouvrage, coffrage, rocher,), la disposition des fibres (quelle que soit leur nature) l'intrieur du bton projet n'est pas totalement alatoire.

Les fibres ont en effet tendance se placer dans des plans successifs parallles la paroi mais de manire alatoire dans chacun de ces plans.

Cette disposition "semi alatoire" est, pour ce qui concerne la rsistance la traction ou la flexion d'un lment de structure, un avantage ou un inconvnient selon la direction de la sollicitation principale dans cet lment.

Cette particularit doit tre prise en compte pour prescrire les contrles.



1.21.21.21.2 HISTORIQUE DU CONTROHISTORIQUE DU CONTROHISTORIQUE DU CONTROHISTORIQUE DU CONTROLELELELE

Pendant trs longtemps, la conformit aux prescriptions de la composition du mlange et lexamen de laspect de surface aprs projection ont t les seuls contrles pratiqus.

Aux Etats-Unis, puis dans quelques pays d'Europe, cause des particularits dues la projection (cf. 1.1), l'ide de faire des essais sur des prouvettes carottes ou scies dans des chantillons projets dans des caisses a t mise en pratique.

En France, vers 1960, le premier matre douvrage appliquer cette mthode d'essais a t E.D.F pour la construction des tunnels destins des amnagements hydrolectriques dans les Alpes.

EDF a t suivie par les chemins de fer, les mtros, les socits dautoroutes, et les matres d'ouvrages privs.

A l'occasion de ses chantiers "Rhne-Alpins", en plus des simples contrles de rsistance la compression, EDF avait :

fait faire les analyses granulomtriques des mlanges projets,

tudi linfluence des acclrateurs de prise sur les rsistances,

cr une banque de donnes qui a servi ensuite la rdaction (par l'AFTES) des premires recommandations sur lexcution du bton projet (recommandations publies en 1972 dans le n1 de la revue "Tunnels et Ouvrages Souterrains").

Depuis, le nombre des contrles na cess daugmenter et leur qualit de samliorer.

Il reste toutefois des progrs faire car, pour de nombreux chantiers, seule la rsistance la compression est contrle, ce qui est insuffisant.

Les mesures de permabilit, de rsistance labrasion, de porosit se font rarement, alors quelles seraient souvent utiles.

Pour ce qui concerne la qualit de lenrobage des armatures, il existe peu de moyens non destructifs de la contrler, en dehors du contrle du savoir-faire de loprateur ralisant la projection (appel porte-lance dans les normes).

La formation des porte-lances est donc un des moyens dagir sur la qualit de lenrobage des armatures et il a t, de ce fait, indispensable de la dvelopper et de sensibiliser les chefs de chantier et les cadres sur ce problme particulier

Une certification des porte-lances , dans laquelle la qualit de lenrobage est fortement prise en compte, a t mise au point par ASQUAPRO et, depuis 2003, des certificats sont dlivrs ces oprateurs de projection ayant russi les preuves pratiques et thoriques prescrites dans le rfrentiel.

En septembre 2013, 425 certificats avaient t dlivrs ainsi que 220 autorisations de projeter sous la responsabilit d'un certifi pour des aspirants porte-lances.



1.31.31.31.3 PROBLEMES RENCONTRESPROBLEMES RENCONTRESPROBLEMES RENCONTRESPROBLEMES RENCONTRES

1.3.11.3.11.3.11.3.1 Pour les deux mthodes de projectionPour les deux mthodes de projectionPour les deux mthodes de projectionPour les deux mthodes de projection

1.3.1.1 Diffrence de composition avant et aprs projection Cette diffrence provient du fait que la mise en uvre par projection agit toujours sur la compacit du bton in situ. Il est donc indispensable que le bton de l'chantillon destin un essai de contrle ait t ralis par projection (la seule exception est celle des essais sur bton frais servant contrler la consistance d'un bton destin tre projet par voie mouille).

Les prouvettes pour les essais sur bton durci doivent donc tre prleves, soit par carottage dans la structure, soit par sciage ou carottage dans des dalles ralises par projection.

1.3.1.2 Couche de faible paisseur ou ferraille Les paisseurs des couches projetes tant gnralement faibles, celles-ci sont trs rarement suffisantes pour permettre d'y prlever des carottes d'lancement 2, telles quelles sont utilises habituellement en France pour mesurer la rsistance du bton durci.

Lorsque l'paisseur de la couche de bton projet dpasse 15 cm et qu'elle est peu ferraille, il est videmment possible d'y prlever des carottes de 6 cm et de 12 cm de longueur, aprs avoir repr les emplacements des aciers pour viter de les couper.

Dans les autres cas, la solution universellement adopte qui rsout les deux problmes noncs consiste confectionner les chantillons par projection dans des caisses ou des bacs de manire raliser des dalles de dimensions suffisantes pour pouvoir y prlever des carottes.

En France, la dalle en bton projet qui est dcrite dans la norme NF P 95-102 doit avoir 15 cm d'paisseur dans la partie centrale o sont raliss les carottages.

Les dimensions prescrites par la norme NF EN 14487-1 de 2006 tant compatibles avec celles de la caisse AFNOR de la NF P 95-102, ce type de caisse, bien connu des entreprises, peut donc continuer tre utilis.

1.3.1.3 Enrobage des armatures

La projection gnrant un "effet d'ombre" susceptible d'entraner la cration de vides derrire les barres d'acier, le contrle du bon enrobage des armatures est ncessaire....

Pour vrifier l'absence de vide derrire les aciers, la solution qui consisterait faire des carottages traversant bton et nappes d'armatures ne peut videmment tre envisage comme moyen de contrle d'un ouvrage destin tre mcaniquement sollicit.

Cette solution peut toutefois tre employe sur des "planches d'essais" ou des ouvrages exprimentaux. En dehors de ces cas et tant qu'il n'existe pas un essai non destructif fiable, le seul moyen actuellement disponible pour contrler l'enrobage est de vrifier, avant les travaux, la qualification des porte-lances par des tests pratiques et, pendant les travaux, de faire un suivi visuel de la projection.



1.3.21.3.21.3.21.3.2 Particularits dues la voie Particularits dues la voie Particularits dues la voie Particularits dues la voie schescheschesche

Le bton in situ, projet par voie sche, a une composition diffrente de celle du mlange introduit dans la machine.

Cette particularit est gnre par le fait que les pertes provoques par la projection affectent nettement plus les gros lments (gravillons et gros grains du sable), que le ciment et les autres produits fins (filler, fines du sable, fume de silice, cendres volantes), ainsi que les adjuvants en poudre.

Il en rsulte que, pour le bton en place, la teneur en ciment est considrablement plus leve que celle du mlange de base, ce qui augmente videmment sa rsistance la compression.

L'enrichissement en ciment peut varier de 20% parfois plus de 100%, selon :

l'paisseur de la couche, la nature du support la formulation du mlange de base, la nature des granulats, l'emploi d'additions et d'adjuvants, le mouillage, la distance de projection, la vitesse dans le jet, le maniement de la lance par l'oprateur.

Une analyse du bton frais venant d'tre projet, permet de mesurer cet enrichissement. Elle ne peut videmment tre faite que sur un prlvement ralis in situ immdiatement aprs la projection (opration trs difficile lorsqu'un acclrateur de prise est utilis).

Cette analyse du bton en place impose de mesurer simultanment, d'une part la teneur en eau et d'autre part la teneur en ciment+fines sur le prlvement in situ.

Ces mesures sont faites en France depuis une vingtaine d'annes, notamment sur les grands chantiers de rparation, malheureusement elles sont difficiles raliser.

Pour cette raison, les experts de la norme europenne ont dcid de ne pas les normaliser en tant que mthodes d'essais et par consquent la norme ne formule aucune exigence relative au rapport eau/ciment dans le bton en place.

Une autre particularit due la projection par voie sche concerne la mesure de la consistance du bton venant d'tre projet.

En effet, les mthodes d'essais employes pour les btons couls (cne d'Abrams, essai Vb, talement,) sont videmment inappropries.

Pour valuer la consistance du bton en place sans le remanier par un prlvement, un pntromtre de poche permet d'obtenir un "indice de consistance". Cet essai, pourtant trs simple, na pas t normalis, pas plus en France quen Europe.



1.3.31.3.31.3.31.3.3 Problmes propres Problmes propres Problmes propres Problmes propres la projectila projectila projectila projection on on on par par par par voie mouille voie mouille voie mouille voie mouille flux denseflux denseflux denseflux dense

1.3.3.1 Pour le bton frais

Avec la projection par voie mouille flux dense, l'enrichissement de la teneur en ciment voqu propos de la voie sche, peut tre considr comme ngligeable.

La teneur en eau du bton in situ est galement trs proche de celle du bton venant d'tre gch.

Compte tenu des ces faibles diffrences, la consistance du bton projet frais peut tre value (par l'essai normalis d'affaissement par exemple), soit sur un prlvement fait la livraison sur chantier, soit sur un chantillon ralis par projection...

Dans le cas d'un prlvement aprs projection, l'essai n'est pas ralis sur un bton ayant la consistance relle du bton en place du fait de la diffrence de compactage entre l'chantillon projet et celui tass manuellement dans le cne d'Abrams.

Pour cette raison et parce que son utilit est trs limite, il n'est pas prconis.

En revanche, les essais avant projection sont trs utiles car ils permettent de contrler que le mlange de base livr est bien dans la classe de consistance qui a t exige, ce sont donc eux qui sont gnralement prescrits.

1.3.3.2 Pour le bton durci

La norme franaise NF P 95-102 d'avril 2002 prescrit que l'inclinaison de la caisse destine la confection par projection des dalles de contrle ne doit pas tre suprieure 20 par rapport la verticale.

Cette prescription peut tre facilement respecte en voie sche, mme avec un bton non acclr mais, en voie mouille, l'inclinaison maximale autorise ne peut tre respecte que lorsqu'un acclrateur de prise est ajout la lance, ce qui est gnralement le cas des btons projets en tunnel ou sur des parois verticales de fouilles.

Dans les autres cas, par exemple pour la projection sur berge peu incline ou pour les btons de sable "trs collants" et projets gnralement sur seulement 4 6 cm d'paisseur, les acclrateurs de prise ne sont pratiquement jamais utiliss.

Le remplissage par projection dun bton trs fluide d'une caisse de contrle de 15 cm d'paisseur pose avec une inclinaison maximale de 20 devient alors impossible.

Pour ces btons projets par voie mouille et non acclrs, la projection dans une caisse pose horizontalement ne peut tre vite.



1.3.41.3.41.3.41.3.4 Problmes propres lProblmes propres lProblmes propres lProblmes propres la projection par voie mouille a projection par voie mouille a projection par voie mouille a projection par voie mouille flux diluflux diluflux diluflux dilu

Du fait du transport grande vitesse dans un flux d'air et des pertes qui en dcoulent, un enrichissement de la teneur en ciment se produit comme en voie sche mais il est nettement moins important.

Le transport par flux dilu a une autre consquence : pendant le trajet machine lance il assche le mlange. La diminution de la teneur en eau qui en rsulte peut aller jusqu' rduire par exemple l'affaissement au cne de 50%.

Toute mesure de la consistance in situ devrait donc, si elle tait prescrite, tre faite sur un chantillon projet, malgr la diffrence de compactage signale en 1.3.3.1 propos de la projection en flux dense.

L'utilit de cet essai est encore moindre qu'en flux dense car la diminution de la teneur en eau et l'augmentation de la teneur en ciment ont des effets bnfiques sur la rsistance du bton en place.

Seuls les essais sur bton frais avant projection sont ncessaires au titre du contrle des travaux car ils permettent de vrifier la conformit du bton livr la classe de consistance prescrite.

1.3.51.3.51.3.51.3.5 Problmes propres aux btons renforcs par des fibresProblmes propres aux btons renforcs par des fibresProblmes propres aux btons renforcs par des fibresProblmes propres aux btons renforcs par des fibres

1.3.5.1 Teneur en fibres aprs projection La modification de la teneur en fibres par la projection pouvant aller dans les cas extrmes jusqu labsence de fibres dans le bton en place, il est indispensable de mesurer cette teneur dans le bton frachement projet sans attendre que des rsultats dessais sur bton durci fassent dcouvrir que les performances ne sont pas conformes aux exigences malgr un dosage de fibres convenable dans le mlange de base. Cela est plus ou moins facile suivant le type de fibres utilises.

1.3.5.2 Essais sur bton durci La teneur en fibres in situ pouvant tre, comme on vient de le voir, trs diffrente de celle du mlange de base, les essais sur les btons projets fibrs durcis, lorsqu'ils sont prescrits, doivent se faire sur des prouvettes prleves ou confectionnes par projection.

Pour les essais concernant les rsistances la compression ou la traction des btons sans fibre, les carottages sont pratiquement toujours raliss dans la mme direction que la projection (dans des chantillons projets dans des caisses ou in situ).

Dans le cas particulier des btons projets renforcs par des fibres, des carottages raliss dans une direction perpendiculaire celle de la projection sont parfois prescrits pour tudier linfluence de lorientation des fibres.

Pour lessai de flexion centre sur dalle, appel maintenant essai dabsorption dnergie, les chantillons sont projets dans des caisses carres de 60 x 60 x 10 cm et, pour les essais de flexion sur prismes, les prouvettes sont dcoupes par sciage dans des plaques ralises par projection.



2 DESCRIPTION DES ESSAIS

2.12.12.12.1 PRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATIONPRESENTATION

Le prsent fascicule dcrit succinctement les mthodes dessais, normalises ou non, spcifiques au bton projet ou non, utilisables pour contrler la qualit du bton projet.

La mise en pratique de ces mthodes dessais, pour ce qui concerne les oprations devant tre ralises sur les chantiers font lobjet de la partie B du fascicule "contrles".

L'essai de la norme NF P 95-102 homologue en avril 2002 va tre d'abord examin.

La premire version de cette norme, homologue en juin 1992 a t modifie en 2002 de faon ne pas contredire les normes europennes EN 14487 et EN 14488 en cours de validation cette poque.

L'essai prescrit dans cette norme franaise pour mesurer la rsistance la compression d'un bton projet tant plus exigeant que celui de l'EN 14487-1 (par exemple diamtre minimal des carottes de 60 mm au lieu de 50 mm pour l'EN), les prescriptions de la NF P 95-102 de 2002 peuvent continuer tre respectes en France.

2.22.22.22.2 ESSAIESSAIESSAIESSAI NF P 95NF P 95NF P 95NF P 95----102 102 102 102 DE RESISTANCE A LA CDE RESISTANCE A LA CDE RESISTANCE A LA CDE RESISTANCE A LA COMPRESSIONOMPRESSIONOMPRESSIONOMPRESSION

Pour cet essai la norme nonce les prescriptions relatives la confection des chantillons. Elle dfinit les dimensions de la caisse et les conditions de prlvement par carottage des chantillons destins aux essais sur bton durci.

Comme indiqu ci-dessus en 2.1, cet essai peut continuer tre utilis, nous donnons donc ci-dessous les prescriptions extraites du texte de la norme de 2002.

2.2.12.2.12.2.12.2.1 Extrait de la norme NF P Extrait de la norme NF P Extrait de la norme NF P Extrait de la norme NF P 95959595----102102102102

Prescriptions relatives la confection des chantillons, nonces dans le 10.1.1.1 de la version de 2002.

" il est procd la projection de bton, dans des caisses plates et dans des conditions l'amont de la

lance, rigoureusement identiques celles des travaux : machine, constituants, mthodes.

On utilise des caisses comportant un fond en bois de surface suprieure ou gale 0,25 m2 et de largeur

suprieure ou gale 0,40 m, le petit ct de la caisse tant plac horizontalement. Le bton est projet

perpendiculairement au fond de la caisse place verticalement ou avec une inclinaison infrieure 20 sur la

verticale. L'paisseur du bton est de 15 cm dans la zone de carottage, de manire pouvoir obtenir par

carottage et sciage des prouvettes de 12 cm de hauteur.

La distance de projection (d)* est en principe gale 1 m sauf si les conditions d'excution imposent une

distance infrieure.

* : (d) est la distance cote sur le dessin de la norme



2.2.22.2.22.2.22.2.2 Commentaires sur l'essaiCommentaires sur l'essaiCommentaires sur l'essaiCommentaires sur l'essai

Les rdacteurs de la norme ont imagin une caisse suffisamment petite pour tre transportable manuellement mais suffisamment grande pour pouvoir y prlever par carottage au moins 6 prouvettes de 6 cm de diamtre et de 15 cm de hauteur de manire obtenir aprs sciage et surfaage des cylindres d'lancement 2.

Des caisses en matire plastique, en polystyrne, en tle ou autre matriau peuvent tre utilises mais, dans ce cas, une plaque de bois doit tre mise en place sur le fond devant recevoir la projection.

Il faut d'abord souligner que la surface minimale prconise (0,25 m2) est nettement insuffisante lorsque la projection est ralise l'aide d'un bras mcanique (appel "robot"). Dans ce cas une surface au moins double est ncessaire.

La distance de projection de 1 mtre est donne titre indicatif.

Comme cela est signal dans le texte, elle doit tre diminue lorsque, sur le chantier, le recul est insuffisant pour qu'elle puisse tre possible (par exemple dans une galerie de 1 mtre de largeur).

Inversement, lorsque des machines trs gros dbit sont employes et qu'une distance lance-paroi nettement suprieure 1 mtre est utilise, l'essai doit tre ralis avec une distance de projection du mme ordre que celle utilise pour les travaux.

Pour la projection par voie sche, il est possible, tout en respectant les prescriptions concernant la caisse, de rduire le "pigeage" des pertes.

Comme il n'est en effet pas stipul dans la norme que les cts de la caisse doivent tre pleins, il est possible de les ajourer, en utilisant par exemple, des guides dpaisseur constitus de tasseaux ou de chevrons superposs leurs extrmits.

Caisse bords ajours pour projection manuelle

Ce dispositif permet aux pertes de s'chapper latralement au moment de la projection. Cette possibilit a t reprise dans la norme europenne NF EN 14488-1 (article 4.3).



Comme cela a t signal (voir 1.3.3.2), dans le cas de la projection par voie mouille des btons non acclrs (par exemple pour les btons de sable trs souvent employs pour projeter des coques minces en gout) la projection vers le bas quasi-verticale est impossible sur 15 cm d'paisseur. Il est donc autoris de poser la caisse horizontalement. Il est alors indispensable dutiliser une caisse cts ferms.

La zone de prlvement des prouvettes dans un chantillon projet n'a pas t dfinie dans le texte mais elle est indique sur la figure 6 de la norme NF P 95 102. La zone de carottage est un cercle de 30 cm de diamtre situ au centre de la dalle (o l'paisseur de bton doit tre de 15 cm).

Caisses prvues pour projection voie mouille avec bras robot (tunnel de Bois de Peu)

2.32.32.32.3 ESSAIS NORMALISES SPESSAIS NORMALISES SPESSAIS NORMALISES SPESSAIS NORMALISES SPECIFIQUES AU BETON PECIFIQUES AU BETON PECIFIQUES AU BETON PECIFIQUES AU BETON PROJETEROJETEROJETEROJETE

2.3.12.3.12.3.12.3.1 NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488----1 1 1 1 :::: Echantillonnage de bton frais et de bton durci Echantillonnage de bton frais et de bton durci Echantillonnage de bton frais et de bton durci Echantillonnage de bton frais et de bton durci

Cet chantillonnage, qui est dcrit dans la partie 1 de la norme EN 14488, concerne directement lessai AFNOR cit en 2.2.1, pour lequel il a t remarqu que les dimensions prvues pour la caisse (0.25 m2 avec petit ct 0.40 m) respectaient les prescriptions de la nouvelle norme et pouvaient donc tre conserves pour la projection manuelle.

Il existe nanmoins une petite diffrence entre la NF P 95 102 et la NF EN 14488-1.

La zone de carottage circulaire de 30 cm de diamtre devient un carr de ct gal au ct de la caisse moins 2 fois la hauteur des bords.

On voit quavec une caisse type Afnor de 600 x 600 x 150, il reste bien les 300mm de lancienne zone de carottage, ce qui est suprieur lexigence nouvelle dun carr de plus de 250 mm de ct.

Il est demand nanmoins de prendre des mesures appropries pour viter le pigeage des pertes par les bords de la caisse.



En utilisant des bords ajours grce 3 lits alterns de tasseaux de 50 mm, ou 2 lits de chevrons comme cela se fait souvent actuellement, il est possible dobtenir une plus grande zone de carottage et de pouvoir faire, par exemple, 9 carottes de 60 mm au lieu de 6.

Pour ce qui concerne les dimensions des carottes, la norme 14488-1 ne donne aucune indication et il faut consulter la norme NF EN 14487-1 pour trouver les prescriptions qui sont moins exigeantes que les franaises (en principe 60 mm avec lancement 2)

En effet le tableau 8 de larticle 5.5, lEN 14487-1 prcise que les carottes sont prleves partir de dalles projetes conformment lEN 14488-1 et que Leur diamtre minimal doit tre de 50 mm et le rapport hauteur/diamtre doit tre gal 1 ou 2 .

La note suivante concerne le rapport longueur/diamtre :

2.0 si la valeur de la rsistance doit tre compare la rsistance dun cylindre 1.0 si la valeur de la rsistance doit tre compare la rsistance dun cube

Compte tenu du nombre dessais raliss en France depuis 1972 sur des carottes de 60 mm et dlancement 2 (conformment aux premires recommandations AFTES publies cette date), il parat nettement prfrable de conserver ces dimensions.

La norme NF EN 14488-1 reprend les prescriptions franaises de pose de la caisse moins de 20 degrs du plan vertical mais ne tient pas compte de linfaisabilit de cette exigence si un bton fluide non acclr est projet par voie mouille. Le problme ntant pas rsolu pour autant, la remarque faite au paragraphe 1.3.3.2 du prsent document reste valable. La drogation (caisse l'horizontale) doit tre mentionne sur le rapport d'essais.

2.3.22.3.22.3.22.3.2 NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488----2 2 2 2 :::: Essais deEssais deEssais deEssais de rsistance la rsistance la rsistance la rsistance la compression au jeune compression au jeune compression au jeune compression au jeune gegegege

2.3.2.1 Pourquoi de tels essais ?

Pour pouvoir faire une estimation de la rsistance dun bton projet, quelques heures seulement aprs sa mise en uvre, lessai dcrit dans le paragraphe prcdent ne peut tre utilis.

Il est en effet impossible de carotter dans un chantillon dont la rsistance la compression est infrieure 10 MPa car le carottier dchausse les granulats qui se mettent tourner dans la pte insuffisamment durcie.

Lorsque le bton projet est utilis comme soutnement immdiat dans la construction des tunnels par exemple, les ingnieurs ont toujours cherch connatre la rsistance atteinte par le bton au trs jeune ge.

En France la SNCF a russi, ds 1990, faire dcouper des cubes par sciage dans des dalles projetes depuis 3 heures et mesurer la rsistance la compression de btons spciaux rsistance initiale garantie.

En Suisse, le pull out test a t utilis dans le mme but en mesurant la force ncessaire pour arracher un insert et en mesurant le cne darrachement.



En Autriche enfin, deux essais successifs, le premier par enfoncement dune aiguille, le second par enfoncement et arrachement dun clou filet, ont t mis au point.

Le groupe de travail WG 10 du comit TC 104 de la CEN a utilis les tudes et exprimentations autrichiennes pour mettre au point la norme 14488-2 intitule "Rsistance la compression au jeune ge du bton projet".

2.3.2.2 Principe des essais sur le bton jeune

2.3.2.2.1 Pntration d'une aiguille (essai A) Lessai A utilise la mesure de la force ncessaire pour faire pntrer une aiguille dans le bton jeune dont la rsistance est suppose comprise entre 0,2 et 1,2 MPa.

La mesure est faite l'aide d'un pntromtre comportant une aiguille de 3 mm de diamtre, pointe conique dont langle est de 60. Lextrmit de cette aiguille doit tre enfonce jusqu' une profondeur de 15 mm dans le bton projet.

La valeur de la force de raction permet de donner une estimation de la rsistance la compression partir d'une courbe de conversion.

La mthode permet d'valuer cette rsistance dans une plage allant de 0,2 1,2 MPa. Il est prvu de rpter l'essai 10 fois le plus rapidement possible (et en moins d'une minute pour les rsistances infrieures 0,5 MPa).

2.3.2.2.2 Enfoncement et arrachement d'un clou filet (essai B) Lessai B utilise la mesure de la force ncessaire pour arracher un clou pralablement enfonc dans un bton dont la rsistance est plus leve que celle justiciable de l'essai A de pntration d'aiguille, qui a gnralement t pratiqu sur ce mme bton projet lorsqu'il tait plus jeune.

Le test B est considr comme applicable lorsque la rsistance est suppose comprise entre 3 et 16 MPa.

Les clous sont enfoncs par percussion l'aide d'un pistolet de scellement en utilisant un quipement appropri pour le faire pntrer d'au moins 20 mm.

Le moment opportun pour lenfoncement des clous doit tre dtermin en fonction du durcissement du matriau.

Les clous doivent avoir un diamtre de 3,7 mm, des extrmits filetes permettant de les relier au dispositif d'extraction et des longueurs suffisantes pour obtenir la pntration exige > 20 mm (la pointe des clous de scellement est de forme ogivale).

Si le clou le plus long pntre compltement, il est prescrit d'attendre et de recommencer l'essai lorsque le bton est plus dur.

Si la partie saillante du clou est trop longue (pntration < 20 mm) un clou plus court doit tre utilis.



L'essai doit tre rpt, en maintenant une distance > 80 mm entre les clous, jusqu' ce que 10 clous soient insrs. La longueur en saillie de chaque clou est mesure pour en dduire la profondeur de pntration "L".

L'quipement d'extraction, qui transmet la raction au bton par l'intermdiaire d'une couronne d'appui, doit tre muni d'un systme indiquant et enregistrant la force maximale exerce avec une prcision de 5%.

La force moyenne d'extraction "P" (sur 10 mesures) est calcule l'aide de la courbe d'talonnage fournie avec l'quipement.

La rsistance la compression peut tre estime sur la base du rapport P/L, l'aide de la courbe de conversion du fabricant. Aucune extrapolation n'est permise.

La norme EN 14488-2 donne, pour les deux mthodes qu'elle prconise (pntration d'aiguille de 0,2 1,2 MPa et arrachement de clou de 3 16 MPa), des directives concernant les rapports d'essais.

Pour ces deux mthodes il n'existe actuellement aucune donne relative la fidlit.

2.3.3 2.3.3 2.3.3 2.3.3 NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488----3333 : b: b: b: bton projetton projetton projetton projet fibr fibr fibr fibr ;;;; essai en flexion sur Pessai en flexion sur Pessai en flexion sur Pessai en flexion sur Prismerismerismerisme

Le titre complet de la norme est le suivant :

Essais pour bton projet : rsistance la flexion (au premier pic, ultime et rsiduelle) dprouvettes paralllpipdiques de bton fibr.

2.3.3.1 Pourquoi un tel essai ?

Depuis que des fibres ont t incorpores au bton projet, les fabricants et les matres duvre ont cherch mettre au point des essais permettant non seulement de mettre en vidence le rle des fibres et leur intrt mais galement de contrler, sur les chantiers, les performances mcaniques des btons projets fibrs ayant t mis en uvre.

Il a t trs vite montr que la fissuration due au retrait du bton tait aussi bien sinon mieux rpartie avec des fibres quavec du treillis soud mais, pour le comportement mcanique du bton fibr, il nest pas envisageable dappliquer les rgles de calcul du bton arm, les fibres ntant pas assimilables des armatures continues.

Les ingnieurs ont donc imagin dtudier le comportement dprouvettes de structures composites en bton fibr au lieu de dissocier, comme pour le calcul du bton arm, le rle du bton de celui de lacier.

Les premiers essais, vers 1970, ont t des mesures de rsistances la compression sur des cubes ou des cylindres et on sest vite aperu que cette rsistance tait peu influence par les fibres et mme quelle diminuait lorsque la teneur en fibres tait leve.

Les premiers essais de comportement dune prouvette prismatique soumise un essai de flexion ont dabord t mis au point aux USA (essai ASTM C1018-89).



Pour cet essai, la flche est mesure et la courbe charge/flche est trace. Cette courbe prsente un pic correspondant la premire rupture mais ensuite la courbe, au lieu de seffondrer immdiatement comme pour un prisme non arm, peut prsenter dautres pics et descendre ensuite plus ou moins rapidement selon la qualit des fibres et leur dosage.

Lessai ASTM a t trs longtemps utilis dans le monde entier. Une variante exploitant dune manire lgrement diffrente la courbe charge/flche a ensuite t mise au point au Japon.

En France un essai en "flexion 4 points" sur prouvette de 140 x 140 x 500 vitesse de dplacement constante, a t mis au point pour les btons couls fibrs mais il pouvait tre utilis pour le bton projet condition de scier les prismes dans une dalle projete.

Cet essai AFNOR XP-P 18409 est maintenant supprim.

En Sude enfin, un essai a t mis au point, spcialement destin au bton projet fibr.

Cet essai est proche de lessai franais, aux dimensions de lprouvette prs, mais il comporte une valuation de la ductilit par examen de trois rsistances rsiduelles successives.

Le groupe de travail WG 10 du comit TC 104 de la CEN a utilis les tudes et exprimentations sudoises pour mettre au point la norme NF EN 14488-3.

2.3.3.2 Principe de lessai

Lprouvette de 75 mm de hauteur, de 125 mm de largeur et dau moins 500 mm de longueur est scie dans un chantillon de bton projet fibr de dimensions suffisantes pour y dcouper 3 prouvettes (une dalle de 500 mm x 700 mm environ peut convenir).

Chaque prouvette est soumise lessai, la face infrieure (coffre) tant celle mettre en tension.

Le principe du dispositif de chargement est celui de lessai anciennement appel flexion 4 points , appel maintenant rsistance la flexion avec mise en charge en deux points dcrit dans la norme NF EN 12390-5 de 1999. Les 2 points de chargement sont constitus par deux rouleaux en acier, de 20 40 mm de diamtre, carts de 150 mm, placs sur la partie suprieure de lprouvette.

Les deux rouleaux supports, en acier et de mme diamtre, sont carts de 450 mm.

La monte en charge de lprouvette doit tre faite vitesse de variation de flche constante, la flche tant mesure en continu mi-porte.

Les rsistances la flexion au premier pic et ultimes sont calcules ainsi que les rsistances rsiduelles 1, 2 et 4 mm de flche mi-porte.

Pour plus de dtails sur la presse, la fixation des appareils de mesure, les tolrances des prouvettes et leur conservation, ainsi que sur lexpression des rsultats et le rapport dessai, il est indispensable de consulter la norme NF EN 14488-3.



2.3.4 NF EN144882.3.4 NF EN144882.3.4 NF EN144882.3.4 NF EN14488----4444 : : : : Essais poEssais poEssais poEssais pour bton projetur bton projetur bton projetur bton projet : adhrence en : adhrence en : adhrence en : adhrence en traction directetraction directetraction directetraction directe


Depuis que du bton est projet sur un support autre quun coffrage, la connaissance de la valeur de ladhrence bton-support a t recherche.

Cette connaissance est souvent juge plus importante que celle de la rsistance intrinsque du bton projet, notamment pour les travaux de renforcement et de rparation du bton arm. Pour ces travaux, ladhrence, entre la structure existante et son renforcement est primordiale pour que lensemble fonctionne de manire monolithique (voir chapitre 3 du fascicule Dimensionnement ).

Lessai in situ, utilisant un appareil de traction tripode surmont dun vrin soufflet, dcrit dans la norme NF P 18-858 pour tester des produits de rparation appliqus en faible paisseur sur un bton de rfrence coul, a dabord t employ.

Il sest trs vite avr que cet essai ne convenait pas pour mesurer ladhrence sur une surface irrgulire.

A titre dexemple, 10 carottes ralises dans un plaque de bton recouverte de bton projet et testes in situ en traction avec lappareil tripode, ont donn des rsultats variant de 0,2 0,8 MPa alors que sur 5 carottes prleves dans la mme planche dessai (de 1,20 m sur 0,30 m) entre les carottes prcdentes, les adhrences mesures en laboratoire ont t comprises entre 3,4 et 3,6 MPa en utilisant l'essai en traction directe.

Ce phnomne tait bien connu lors de la rdaction de la norme NF P 95-102 puisquon y relve les remarques et recommandations suivantes :

Deux types dessais permettent de dterminer l'adhrence sur le support :

un essai in situ, consistant en l'arrachement par traction de carottes prdcoupes dans le revtement et le support tester,

un essai de traction directe, en laboratoire, sur carottes prleves dans le revtement et le support tester.

Ce second type dessai est prfrable au prcdent.

Deux prcautions sont prendre : le carottage ne doit pas altrer l'prouvette; ceci suppose un carottier en bon tat de

fonctionnement, bien fix sur la paroi et un outil de coupe adapt (dans l'tat actuel des connaissances, l'apprciation du matriel de carottage est seulement qualitative) ;

l'axe de traction du vrin (essai in situ) ou de la machine de traction (essai de laboratoire) doit concider avec l'axe longitudinal de l'prouvette ce qui suppose un appareillage d'essai bien adapt, en bon tat et un personnel trs qualifi.

Dans cette norme lessai en laboratoire tait recommand mais lessai in situ ntait pas interdit.



La norme NF EN 14488-4 que nous examinons ne concerne elle que le seul essai de traction directe ralis en laboratoire sur des carottes prleves dans louvrage. Lessai in situ, non cit dans cette norme car inadapt au bton projet, est fortement dconseill.


Une carotte de 50 100 mm de diamtre (d) et de longueur 2 d est prleve dans la couche de bton projet et le support. La carotte est coupe transversalement de faon que sa longueur = 2d et la zone dadhrence se situe aussi prs que possible du milieu de lprouvette.

Des pastilles en acier de diamtre gal celui de la carotte ( 1 mm) sont colles sur les 2 extrmits rectifies et lprouvette est soumise une traction croissante jusqu la rupture.

Pour avoir des dtails sur la machine dessai de traction, les pastilles en acier et leur collage, les tolrances des prouvettes et leur conservation, ainsi que sur lexpression des rsultats et le rapport dessai, il est indispensable de consulter la norme NF EN 14488-4.

Croquis montrant, gauche le carottage et droite, lessai de traction directe (croquis ASQUAPRO)



2.3.52.3.52.3.52.3.5 NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488----5555 :::: CCCCapacit dabsorption dnergie dune dalle fibreapacit dabsorption dnergie dune dalle fibreapacit dabsorption dnergie dune dalle fibreapacit dabsorption dnergie dune dalle fibre

Le titre exact de la norme est le suivant :

Essais pour bton projet : Dtermination de la capacit dabsorption dnergie dune dalle-prouvette renforce par des fibres

2.3.5.1 Pourquoi un tel essai ? Lutilit dun essai permettant dtudier le comportement post-fissuration du bton fibr a t voque dans le paragraphe 2.3.3.1 propos des essais raliss sur des prouvettes prismatiques soumises des moments de flexion.

En Sude, lessai, driv de lessai ASTM mais spcialement destin au bton projet fibr, a t expriment et a donn naissance la norme NF EN 14488-3 qui permet dvaluer la ductilit en calculant la rsistance au premier pic, des rsistances rsiduelles successives et la rsistance ultime.

Pendant ce temps, en France, la SNCF, les fabricants de fibres et un laboratoire de Grenoble, mettaient au point un essai trs diffrent pour lequel une dalle carre, en bton fibr a t projete pour tre soumise un essai en flexion centre.

Cet essai, parfois appel essai de poinonnement permet, comme les essais sur prouvettes prismatiques, de tracer la courbe charge/flche. Il permet galement dvaluer le comportement du bton fibr, en calculant lnergie dpense au fur et mesure du chargement.

Le groupe de travail CEN / TC 104 / WG 10 a considr que les 2 essais donnaient des informations diffrentes mais quils convenaient, tous les deux, pour contrler la qualit et pour dfinir les classes des btons projets fibrs (voir les tableaux 2 et 3 de la NF EN 14487-1).

La mthode dessai franaise a donc t utilise pour rdiger la norme NF EN 14488-5. Une variante avec des plaques circulaires n'a pas t retenue.

Principe de lessai

Une dalle de 600 x 600 x 100 mm, renforce par des fibres et projete conformment la NF EN 14488-1, est soumise une charge par lintermdiaire dun bloc carr en acier rigide plac au centre de la dalle et la flche est mesure.

La courbe charge/flche est mesure et lessai est poursuivi jusqu lobtention dune flche dau moins 30 mm au centre de la dalle. A partir de cette courbe, une seconde courbe est trace, indiquant lnergie absorbe en fonction de la flche. Cest lnergie absorbe pour la flche de 25 mm qui est prise en compte pour caractriser le bton projet fibr.

Pour tout ce qui concerne la machine dessai et son pilotage, la confection de lprouvette, sa mise en charge, lexpression des rsultats et le rapport dessai, il convient de se reporter au texte de la norme NF EN 14488-5.



Figure 1 de la norme

Le poinon carr qui n'est pas cot sur cette figure a 100 mm de ct

Figure 2 et 3 de la norme

Il faut noter que dans la figure 3 de la norme, les nergies ont t notes par erreur en kilojoules et non en joules.



2.3.62.3.62.3.62.3.6 NF EN 144NF EN 144NF EN 144NF EN 14488888888----6 6 6 6 mesuremesuremesuremesure de lpaisseur du bton sur un de lpaisseur du bton sur un de lpaisseur du bton sur un de lpaisseur du bton sur un supportsupportsupportsupport

Le titre exact de la norme est le suivant : Essais pour bton projet : paisseur du bton sur un support

2.3.6.1 Commentaire

Cet essai est certainement le moins utile de la srie. Son seul mrite est de donner une procdure de rfrence pour raliser la mesure de lpaisseur projete.

On y apprend que dans le bton frais une jauge de profondeur est enfonce dans le bton projet afin den mesurer lpaisseur et que, pour le bton durci, les trous peuvent tre percs ou les carottes prleves jusquau support. La profondeur des trous ou la longueur des carottes extraites sont ensuite mesures .

Il est ensuite prescrit de percer 5 trous espacs de 600 50 mm sur 2 lignes perpendiculaires ou de raliser des carottes suivant le mme schma.

Si le besoin se fait sentir dobtenir plus de dtails pour ce qui concerne les mesurages, lexpression des rsultats et le rapport dessai, il convient de se reporter au texte de la norme.

2.3.72.3.72.3.72.3.7 NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488NF EN 14488----7777 teneur en fibres du bton projet fibrteneur en fibres du bton projet fibrteneur en fibres du bton projet fibrteneur en fibres du bton projet fibr

Le titre exact de la norme est le suivant :

Essais pour bton projet : teneur en fibres du bton renforc par des fibres


On a vu en 1.3.5.1, que la teneur en fibres du bton en place pouvait tre trs diffrente du dosage prconis pour le mlange de base et que, de ce fait, il tait ncessaire de connatre cette teneur ds la projection pour viter des dconvenues lors de la rception des rsultats des essais sur bton durci (NF EN 14488-3 et 14488-5).

Pour cette raison lessai sur bton frais est le plus important car cest bien la teneur in situ qui dtermine les performances mcaniques du bton durci que lon ne connat parfois quaprs la fin des travaux.

La mesure de la teneur en fibres du bton durci est nanmoins utile lorsque des essais sur bton frais nont pu tre raliss ou que lon veut connatre la corrlation entre la teneur en fibre in situ et les performances mcaniques du bton projet durci.




Les fibres sont extraites dun chantillon de bton durci (mthode A) ou de bton frais (mthode B) et lon dtermine la teneur en fibres partir de leur masse et du volume de lchantillon de bton (article 3 de la norme).

On voit, que pour la mthode A comme pour la mthode B, il faut peser les fibres extraites et mesurer le volume de lchantillon.

Mthode A (sur bton durci)

Trois carottes de diamtre compris entre 50 et 100 mm sont prleves dans le matriau in situ ou dans un panneau dessai.

Leur volume est dtermin par calcul daprs leurs dimensions mesures ou par peses dans leau conformment lEN 12350-6.

Chaque carotte est crase jusqu dsagrgation complte pour sparer les fibres du bton.

Les fibres magntiques sont ensuite rcupres laide dun aimant, sches, nettoyes et peses 0,1 g prs.

Mthode B (sur bton frais)

Trois chantillons pesant entre 1 et 2 kg (*) sont dcoups la truelle, in situ ou dans un panneau dessai.

Leur volume est dtermin par pese dans lair puis dans leau (EN 12390-7), la masse volumique de lchantillon humide est ensuite calcule.

Les fibres sont retires de lchantillon par lavage sur un tamis ne laissant pas passer les fibres. Pour les fibres synthtiques, lchantillon peut tre imbib deau (fibres polypropylne) ou dalcool (pour certaines autres fibres) et agit jusqu ce que les fibres flottent la surface.

Elles doivent tre ensuite sches, nettoyes et peses 0,1 g prs pour les fibres en acier ou 0,01 g prs pour les fibres polymres.

Pour avoir plus de dtails sur le prlvement des chantillons, lexpression des rsultats et le rapport dessai, il est indispensable de consulter la norme.

(*) En ralit la norme devrait tre rvise car les chantillons prlevs ont gnralement un volume d'un litre et psent donc entre 2 et 3 kg.



2.42.42.42.4 ESSAIS NORMALISES NOESSAIS NORMALISES NOESSAIS NORMALISES NOESSAIS NORMALISES NON SPECIFIQUES AU BETN SPECIFIQUES AU BETN SPECIFIQUES AU BETN SPECIFIQUES AU BETONONONON PROJETEPROJETEPROJETEPROJETE

Des essais, qui existent depuis de nombreuses annes pour mesurer et contrler certaines caractristiques des btons mis en place par coulage, peuvent tre utiliss pour les btons projets, sans adaptation.

C'est le cas par exemple de la mesure d'affaissement (NF EN 12350-2) permettant dvaluer la consistance d'un bton frais (appele galement essai au cne d'Abrams) qui est utilise pour le bton projet par voie mouille.

Pour les essais qui n'taient pas destins l'origine aux btons projets mais qui peuvent y tre appliqus, il est ncessaire de sparer :

les essais sur bton frais de ceux sur bton durci. pour les essais sur bton frais, ceux raliss avant ou aprs projection. la projection par voie sche de celle par voie mouille.

Ces essais sont trs nombreux mais ils sont loin d'tre tous utiliss en France, seuls ceux pratiqus couramment sur les chantiers et dont les prescriptions se rfrent aux normes et aux rglements franais, sont donc dvelopps dans ce fascicule.

Cest le cas pour l'essai d'affaissement (cit ci-dessus) et celui d'talement sous cne d'Abrams (NF EN 12350-8).

Les autres essais, normaliss NF mais peu utiliss pour le bton projet, comme par exemple celui provenant de la norme EN 12350-3 (essai Vb), ne sont pas cits dans la liste des normes ventuellement utilisables.

2.4.12.4.12.4.12.4.1 EssaisEssaisEssaisEssais sur bton fraissur bton fraissur bton fraissur bton frais

2.4.1.1 Essais avant projection

2.4.1.1.1 Cas de la voie sche

Le bton projet par voie sche ne se mlange intimement son eau de mouillage qu'au moment de l'impact du jet sur le support. Il ne peut donc pas exister, pour cette mthode, d'essais sur bton frais avant projection.

Seules des mesures sur des mlanges secs (fabriqus en usine et livrs en sacs ou silos) ou sur des mlanges lgrement humides (fabriqus sur chantier ou en centrale avec du sable non sch) peuvent donc se faire mais il ne s'agit videmment pas de "bton frais".

Des essais peuvent nanmoins tre pratiqus, avant projection, sur ces mlanges "secs", par exemple leur analyse granulomtrique, (aprs schage si le mlange contient du sable non sch), afin de contrler leur conformit aux prescriptions.



2.4.1.1.2 Cas de la voie mouille flux dense

Avec cette mthode, l'eau introduite au moment du gchage ne peut s'chapper pendant le passage du bton dans la pompe ou dans le tuyau de transport. Elle se retrouve donc en quasi-totalit dans le bton en place.

Mesure de la teneur en eau

La seule perte d'eau due une ventuelle vaporisation entre la lance et la paroi rceptrice pouvant tre considre comme ngligeable, une mesure de la teneur en eau du bton pourrait tre pratique, (aussi bien avant qu'aprs la projection) mais il n'existe pas actuellement de mthode normalise pour effectuer cette mesure.

Mesure de la masse volumique

Avant la projection, cette mesure peut tre ralise en respectant intgralement les prescriptions de l'essai normalis NF EN 12350-6 sur un chantillon d'au moins 5 dm3 prlev avant le pompage et compact, selon la norme, par vibration ou manuellement.

En se rfrant l'avant-propos de cette norme qui prcise "un volume plus petit peut convenir pour les essais de contrle de production" et en tenant compte du fait que les btons projets ont des granularits plus faibles que celles des btons couls, un volume minimal de 2 dm3 peut tre prconis.

Pourtant, mme avec ce volume rduit de 2 dm3, cet essai de laboratoire, quasi inutile il est vrai au plan du contrle, n'est jamais prescrit pour valuer, sur chantier la qualit d'un bton projet.

Mesure de laffaissement.

Lessai normalis pour bton frais le plus employ sur les chantiers franais est celui de la norme NF EN 12350-2 concernant la mesure de l'affaissement au cne dAbrams .

Cet essai permet en effet, non seulement de vrifier que la classe de consistance d'un bton, prt tre projet, est conforme la classe de consistance prescrite mais galement de recueillir des informations utiles sur son aptitude au pompage.

La facilit d'excution de l'essai et les valeurs de fidlit de ses rsultats ont largement contribu son dveloppement et sa prennit.

Il se pratique sur un prlvement fait l'endroit de la livraison du bton (sortie de btonnire, de dumper, de benne ou de toupie de BPE).

Le bton prlev est ensuite introduit dans le cne, compact par piquage, dmoul en respectant les prescriptions de la norme (nombre de couches, mode de piquage, temps de dmoulage,) et l'affaissement mesur. Si cet affaissement est suprieur 20 cm, il est recommand de faire l'essai d'talement dcrit dans le paragraphe qui suit.

Pour les dtails sur les mesures du cne ainsi que sur la procdure dessai et son exploitation, il convient de se reporter la norme NF EN 12350-2.



Mesure de ltalement au cne d'Abrams

L'essai d'talement au cne dAbrams convient pour les btons courants ayant des affaissements suprieurs 20 cm.

Pour le raliser le cne d'Abrams dcrit dans la norme NF EN 12350-2 doit tre utilis.

Seule la plaque rceptrice place horizontalement pour recevoir le bton est diffrente. Elle doit tre carre avec des cts 900 mm. Deux cercles concentriques dont le centre est situ au centre du carr doivent tracs : un de 210 1mm et l'autre de 500 1mm.

Pour les dtails sur le mode opratoire de lessai et son exploitation, il convient de se reporter la norme NF EN 12350-8.

Utilisation du maniabilimtre LCPC

Ce type d'appareil, parfois appel "maniabilimtre Lesage" du nom de l'ingnieur du Laboratoire Central des Ponts et Chausses qui l'a mis au point, mesure le temps d'coulement d'une quantit dtermine de bton (ou de mortier) sortant d'un rcipient mis en vibration.

Lessai a t normalis en mai 1988 (NF P 18-452) en tant que mesure de lcoulement des btons et des mortiers aux maniabilimtres

Cet appareil est surtout utilis en laboratoire pour formuler, selon la mthode Baron Lesage , des btons projeter par voie mouille en flux dense.

Il nest jamais utilis pour contrler la conformit aux prescriptions dun bton livr sur chantier. Les mesures daffaissement ou dtalement, plus simples, tant suffisantes pour cela.

Mesure de la teneur en air occlus

Cette mesure peut tre prconise lorsque, par exemple, une certaine teneur en air occlus est prescrite dans le but d'augmenter la rsistance aux gels-dgels d'un bton.

La conformit d'un bton cette prescription peut dans ce cas tre contrle en utilisant l'essai de la norme NF EN 12350-7 laquelle il faut donc se reporter.

Toutefois lattention du lecteur est attire sur la modification de la teneur en air occlus due au processus de la projection (par voie sche ou par voie mouille) puisqu'une quantit importante d'air comprim est introduite, soit dans la machine (VS) soit dans la lance (VM). Pour tous les btons projets, la fiabilit de lessai est donc douteuse.



2.4.1.1.3 Cas de la voie mouill flux dilu :

Avec cette mthode, la mesure d'affaissement, et celle de ltalement permettent de contrler la conformit aux prescriptions du bton livr mais elle ne peut donner d'indication sur les caractristiques du bton aprs projection car, en flux dilu, le bton aprs son trajet grande vitesse dans un flux d'air, peut avoir perdu une part importante de son eau par asschement.

2.4.1.2 Essais sur bton frais aprs projection :

Le bton frais, aprs projection, possde des caractristiques rhologiques (consistance) et physiques (masse volumique, compacit,...) qui sont dues au mode de mise en place.

Pour la voie sche, les essais normaliss de mesure de consistance, de compacit et de masse volumique devraient se raliser aprs un prlvement in situ du bton frais suivi d'une mise en place dans un rcipient par damage ou vibration. Ils ne peuvent donc tre utiliss car, avec cette mthode, les caractristiques du bton, remani lors du prlvement, sont diffrentes de celles du bton qui a t mis en place.

De ce fait, il n'existe actuellement pas d'essai normalis aprs projection, applicable au bton frais mis en uvre par projection voie sche.

Avec la projection par voie mouille flux dense et flux dilu, les procdures normalises concernant les mesures de masse volumique et de consistance ne peuvent tre appliques puisqu'elles ncessitent toutes des compactages diffrents de ceux obtenus par la projection.

Ces mesures ne sont pas pratiques du fait de leur faible intrt et du peu de modifications au bton apportes par les techniques de projection par voie mouille.

2.4.2.2.4.2.2.4.2.2.4.2. Essais sur bton durciEssais sur bton durciEssais sur bton durciEssais sur bton durci

Ces essais numrs dans le tableau 8 de la norme NF EN 14487-1 de mars 2006 dans son article 5.5 intitul " Exigences relatives au bton projet durci " sont ralisables partir du moment o il est possible de prlever, par carottage ou sciage, des prouvettes de bton projet (dans des caisses ou in situ).

Il sagit des mesures de rsistance la compression, densit, module dlasticit, rsistance la flexion, la pntration deau, au gel-dgel.

Pour les btons projets renforcs par des fibres, les essais sont les suivants :

Teneur en fibres dans le bton en place (EN 14488-7), Rsistance la flexion sur prisme (EN 14488-3) Flexion centre sur dalle (EN 14488-5 capacit dabsorption dnergie).



2.52.52.52.5 ESSAIS NON NORMALISEESSAIS NON NORMALISEESSAIS NON NORMALISEESSAIS NON NORMALISES UTILISES POUR LE BS UTILISES POUR LE BS UTILISES POUR LE BS UTILISES POUR LE BETON PROJETEETON PROJETEETON PROJETEETON PROJETE

2.5.12.5.12.5.12.5.1 EssaEssaEssaEssais sur

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