constructions etanches en bÉton
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CONSTRUCTIONS ETANCHES EN BÉTONPOINT DE VUE DU BUREAU D'ETUDE
Hervé WATHELET
21 janvier 2016
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Introduction
Cas 1 Voiles type station d’épuration
Cas 2 Mur épais
Cas 3 Paroi de pieux sécants
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IntroductionPOURQUOI TANT DE DISCUSSIONS CONCERNANT LE BETON ETANCHE ?
DEFINITION LAROUSSE : Etanche = « Qui ne laisse pas passer les liquides, les gaz, les poussières, l'humidité »
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Introduction
= « Larousse »
Lorsque on considère que le béton assure seul l’étanchéité(critère dimensionnements)
Critères réception ouvrage
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La maîtrise de l’étanchéité est conditionnée par la combinaison de plusieurs facteurs
Introduction
Bureau d’étude
Entrepreneur / Bureau d’étude
Entrepreneur/ Exigence MO
Présence du bureau d’étude vis-à-vis des différents partenaires du projet (connaissance du phasage, de l’attention sur la cure du béton, …) ?
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3 cas présentés :
Cas 1 : Maître d’ouvrage conscient
Cas 2 : Différents acteurs du projets conscients ; situation inhabituelle
Cas 3 : Acteurs non/peu conscients des options des choix qui sont pris
TRANSPORT LiQUiDE
- Perméabilité du béton : 1
- Au travers une fissure : 1.000
- Au travers mauvaise exécution de joint 10.000.000.000
Introduction
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qDe nombreux paramètres présents, tous aussi importants que le calcul
qMaître d’ouvrage conscient de l’exigence ou non d’étanchéité
qCritères économiques q Combinaisons d’exigences qui fonctionnent mais ne répondent pas à la norme
q Situations existantes similaires
Introduction Résumé
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Cas 1Cas type « bassin station d’épuration »
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Cas 1Cas type « bassin station d’épuration »
Principes :
- Détermination du critère d’étanchéité ; type de classe ou critère propre au client
- Détermination de l’armature minimum due au retrait empêché. - Détermination du domaine d’application de l’armature minimum
Selon phasage, le sens … où sont situées les contraintes de tractions dues au retrait empêché?
- Sur base de la classe, détermination des exigences de calcul sur l’état limite ultime ou l’état limite de service
- Etude ELU ELS de la structure- Détermination de l’armature à prévoir = max (Asmin ; Ascalculé)
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Cas 1Cas type « bassin station d’épuration »
Critères différents CSC
1- Armature min è 0,2% de la section
èFormule de type
2- Critère pour le calcul en flexion
Distribution d’eau AWW => wk<0,2mm sous combinaison fréquente
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Cas 1 Structure vide avec pression des terres
σmax = 240 MPa
Case 2 Test en eau avant remblai
σmax = 160 MPa
SPGE
+Test en eau
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AQUAFINCombinaison fréquente
Wk < 0,15mm
Combinaisons rares
Wk < 0,30mm
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EN1992-3 critères dimensionnement
Wk1 < 0,3mm è = EN 1992-1-1
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EN1992-3 critères dimensionnement
Précontrainte / Etanchéité extérieure (cas pour produits chimiques par exemples)
Hauteur comprimée min de - 50mm ou - 0,2x épaisseur
è?? Vis-à-vis du retrait …
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Armature min sous retrait empêché fy 500MPa ; fct,eff à 28j
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Armature min sous retrait empêché limitation de la fissuration
wk< 0,15-0,2 mmσ<200MPafct à 4j = 1,5MPa
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Armature min sous retrait empêché fy 200MPa ; fct,eff à 4j
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Armature min sous retrait empêché fy 150MPa ; fct,eff à 4j
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Asmin EC2 = 3,77 cm²/m Asmin 0,2% = 6cm²/mAsmin retrait empêche ~ 11cm²/m
Où le retrait conduit il à des contraintes de traction ? èimportance du phasage (annexe L)
- bridage voile radier è armatures horizontales - verticalement libre en tête de se dilater èpas de contraintes de traction - wk=fct (φ et s) è opter pour petit diamètre, moins espacés
Asmin
A EVITER OU CLAVEAU(L=1,5m max)
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Voile encastré en pied ;
hauteur 4,25m ; hauteur d’eau 4,00m
Enrobage 40mm ;
C30/37 ; Ka=0,33 ; 5kN/m² sur terrain
Flexion
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Test en eau Msd = 160 kNmè 1600 mm²/m suffisentMels = 106kNm è 3250 mm²/m (limiter la contrainte à 160MPa)
Flexion
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Cuve vide poussées des terres Msd = 135 kNmè 1304 mm²/m suffisentMels = 100kNm è 2000 mm²/m (limiter la contrainte à 240MPa)
Flexion
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cas1
Attention Effets de température
èbassins pour eaux chaudes(ex eaux à 50°C) >< autoréparation des fissures
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cas1 A retenir
- Il n’y a pas une règle ; mais bien des combinaisons de facteurs
- Suivre EN1992-3 classe 1 (e.a. As min) n’est pas obligatoire pour atteindre le résultat (=>classe 0 ?? >< pas d’exigence, …)
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CAS 2 Voile massif Ecluse
EPAISSEUR 5,5m
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Cas 2 données
22/01/2016
5,5m
Phases de bétonnage
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Cas 2 données
Développement de température adiabatique
- C min +/- 300kg/m³- Ciment Low Heat- Granulat 32mm- Gravier roulé
COMPOSITION DU BETON
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Calcul des efforts de traction basé sur une modélisation et un calcul thermique
Calcul de l’armature nécessaire sur base de EC2 part 1-1
è Armature horizontale min par face : 2 x DIA 32 – 100
Cas 2 Option 1
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Cas 2 Option 2
Utilisation de valeurs tabulées (réf Breugel 2008)
è Armature horizontale min par face : 1 x DIA 32 - 100>< bcp par rapport aux murs en L existant à Anvers (Berendrecht)
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Cas 2 Option 3SUIVI DIN 1045
Principes :- bande de traction de +/- 40-50 cm - Béton massif entre ces bandes de traction peut fissurer- Résistance en traction du béton considérée à 4jours
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Cas 2 Option 3Limitation de la contrainte à 200MPaEnrobage 55mm
è +/- 1 x DIA 25 - 125
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Cas 2 Critère dimensionnement en flexion à côté de Asmin : ELS Wk < 0,30ELU
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Cas 3 Paroi en pieux sécants
Charleroi Rive GaucheHauteur 14m ; Pression d’eau 10m
Charleroi Place de la digue
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Cas 3Paroi en pieux sécants
Intersection ~30cm
Contremur - adhérence théorique aux pieux
sécants- Calculé pour reprendre les pressions
d’eau entre dalles et ancrages
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Arcadis.Improving quality of life.