CONSTRUCTIONS ETANCHES EN BÉTON

CONSTRUCTIONS ETANCHES EN BÉTONPOINT DE VUE DU BUREAU D'ETUDE

Hervé WATHELET

21 janvier 2016

© Arcadis 2016

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

© Arcadis 2016+Test en eau

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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