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Réglementation et contexte normatif de la construction béton
Les normes de construction ont pour objectif de garantir la qualité des bâtiments, la sécurité des utilisateurs, mais aussi la protection de l’environnement.
On distingue les normes d’urbanismes (PLU et permis de construire), des normes de construction (performance techniques de l’ouvrage) présentées ci-dessous.
Le respect des règles de l’art et des règlementations en vigueur sont nécessaires pour assurer la qualité et la durabilité d’un ouvrage en béton. Ces règles sont liées au statut du maître d’ouvrage (personne privée ou publique), au type de construction à réaliser (ouvrage d’art, bâtiment, maison…) et à la méthode de mise en œuvre retenue (traditionnelle ou non traditionnelle).
Ces textes définissent l’ensemble des travaux de construction en béton à caractère courant. Ils sont établis de manière consensuel par des commissions d’experts, révisés régulièrement, et se présentent sous forme de Normes, Règles, Fascicules ou DTU.
Différents types de normes assurent la règlementation des ouvrages en béton:
– Les Normes de conception et dimensionnement des ouvrages, les Eurocodes (NF EN 1990-partie 1 à 9) qui déterminent le dimensionnement et la justification des bâtiments et qui assurent la conformité des constructions en Europe en prenant en compte différents critères : résistance mécanique, stabilité, sécurité en cas d’incendie et durabilité. L’ Eurocode 2 est la référence pour le calcul des structures en béton.
– Les Normes d’exécution et de mise en oeuvre, qui traitent de l’exécution des structures en béton (structures de génie civil et bâtiments) afin d’assurer le niveau de sécurité et d’aptitude au service au cours de leur durée de vie ( 50 ans excepté fasicule 65):
La norme NF EN 13670 « Exécution des structures en béton » est le texte de référence européen. Elle impose au concepteur de l’ouvrage la rédaction de « spécifications d’exécution », qui regroupent tous les documents, dessins et plans. C’est dans le cadre de la définition de ces spécifications que les réglementations nationales (NF DTU 21 ou Fascicules 65) s’appliquent.
– Les Normes de matériaux et produits qui définissent en particulier les exigences et caractéristiques des composants destinés à être mis en œuvre dans l’ouvrage comme le béton (NF EN 206/CN) , ses composants ( NF EN 197-1 et 197-5 : Ciments, NF EN 12620 : Granulats etc…) et les produits préfabriqués ( NF EN 13369, etc…).
– Les Normes d’Essai qui fixent les méthodologies à respecter pour mesurer les caractéristiques des produits ( NF EN 12350 : Essais béton frais; NF EN 12390 : Essais béton durcis)
La norme française NF EN 206+A2/CN est entrée en vigueur en Novembre 2022. Elle remplace la NF EN 206/CN publiée en 2014, qui remplaçait la NF EN 206-1 publiée en 2004.
Cette norme combine le texte européen EN 206 : 2013 + A2:2021 (fond blanc), et les dispositions complémentaires à respecter en France (complément national CN /fond gris,).
Elle s’applique à tous les bétons de structure (bétons non armés, armés ou bétons précontraints) pour le bâtiment et aux ouvrages de génie civil. Elle s’applique également aux bétons lourds et à certains bétons légers ( Mv > 800 kg/m3).
Elle spécifie les exigences applicables :
Elle précise les responsabilités des différents intervenants :
Les bétons y sont définies suivant deux grands types :
Y sont introduits également en complément :
La formulation peut se faire selon deux approches, l’approche prescriptive qui est l’approche la plus traditionnellement utilisée et l’approche performantielle.
Les approches de formulations des bétons selon la NF EN 206+A2/CN
La norme NF EN 206+A2/CN définit des valeurs limites applicables à la composition des bétons en fonction de l’environnement auquel sera soumis chaque béton de l’ouvrage pendant sa durée d’utilisation ( 50 à 100 ans ).
Ces valeurs limites spécifiées concernent en particulier la teneur minimale en liant, la résistance minimale en compression et le rapport maximal eau/liant, et sont regroupées dans les tableaux NA.F 1.2.3 et 4 . Cette exigence de composition permet d‘assurer les performances techniques du béton et sa durabilité.
–> Les spécifications de base d’un béton à propriétés spécifiées sont les suivantes :
La NF EN 2206+A2/CN introduit le concept de liant équivalent, qui permet de substituer une partie des ciments CEM I et CEM II A par une addition normalisée et de la prendre en compte en remplaçant l’exigence relative au dosage minimal en ciment par la même exigence appliquée au liant équivalent.
L’Eurocode 2 définit pour les ouvrages structurels des dispositions constructives et des spécifications pour le dimensionnement (valeur minimale d’enrobage, valeur limite d’ouverture des fissures) en fonction de chaque classe d’exposition.
Le Fascicule de Documentation FD P 18-011 fournit des recommandations complémentaires aux exigences de la norme NF EN 206+A2/CN : 2022, pour les bétons soumis aux environnements chimiquement agressifs.
L’utilisation de l’approche performantielle comme alternative à l’approche prescriptive traditionnelle est rendue possible par la dernière version de la norme NF EN 206+A2/CNvia l’application du Fascicule FDP 18-480.
L’approche performantielle est une démarche innovante, globale et prédictive de la durabilité des structures en béton, fondée sur la notion d’indicateurs de durabilité et d’essais de vieillissement accélérés. Elle permet de formuler des bétons pour une durée d’utilisation de projet dans un environnement donné lors de la phase de conception d’une structure et d’en maîtriser la durabilité à très long terme ( + de 100 ans).
L’approches performantielle consiste à effectuer des essais de durabilité sur le béton à qualifier pour les classes d’exposition considérées.
L’approche performantielle autorise une plus grande liberté pour la formulation des bétons et favorise l’innovation en offrant aux prescripteurs plus de souplesse sur le choix du béton et de ses constituants.
Cette méthodologie est adaptée aux ouvrages pour lesquels un niveau renforcé d’assurance qualité est assuré. Il s’agit en général d’ouvrages de Génie Civil relevant du fascicule 65 du CCTG, de certaines constructions de bâtiments complexes (ouvrages de catégorie B ou C comportant des ouvrages particuliers PB ou PC au sens de la norme NF P 18-201) ou de certains produits préfabriqués en usine. Dans le cas d’ouvrages d’art associés à une durée d’utilisation de projet de 100 ans (Fascicule 65), le niveau d’application N3 selon le FD P18-480 est à prescrire.
Le respect des engagements de la France pris dans la lutte contre le changement climatique, récemment réaffirmés dans la loi Énergie Climat, suppose que la France atteigne la neutralité carbone en 2050. L’un des principaux leviers est de réduire les émissions de gaz à effet de serre du secteur du bâtiment (résidentiel et tertiaire).
Depuis plusieurs années de nombreuses lois ont adressé les enjeux environnementaux dans le domaine de la construction neuve (loi Grenelle, la loi de Transition énergétique pour la croissance verte, la loi ELAN) et ont fixé des objectifs ambitieux. Ces objectifs se traduisent en 2020 par la nouvelle réglementation environnementale pour les bâtiments neufs (RE 2020) qui remplace la RT 2012, et qui vise à réduire l’empreinte carbone des bâtiments et baisser les consommations énergétiques.
Pour permettre de répondre aux réglementations environnementales d’aujourd’hui et de demain. la filière béton est mobilisée pour faire évoluer les normes en vigueur et accompagner les nouvelles solutions constructives décarbonées. C’est au travers des différents projets de Recherche Nationaux réalisés ces vingts dernières années (Recybéton, PerfDub et FastCarb), que la filière a pu disposer d’un retour d’expérience suffisamment probant et documenté, permettant de considérer que le niveau de garantie nécessaire à l’évolution des normes en vigueur était atteint. Ces différents travaux de la filière ont été pris en compte dans la dernière révision de la norme NF EN 206+A2/CN essentiellement sur les sujets suivants :
La norme NF EN 197-5 (2021) introduit deux nouveaux types de ciments qui permettent de réduire leur empreinte environnementale en réduisant leur teneur en clinker et en jouant sur les synergies des constituants pour garantir de bonnes performances :
Ces nouveaux ciments sont des ciments ternaires, constitués de clinker et de deux constituants identiques à ceux couverts par la NF EN 197-1. Cette norme contrairement à la NF EN 197-1 n’est pas une norme harmonisée. Cela implique que ces ciments devront être obligatoirement certifiés « NF » pour être utilisés en France.
L’aptitude à l’utilisation de ces nouveaux ciments ayant été démontré, la dernière version de la norme NF EN 206+A2/CN intègre leur utilisation dans ses tableaux de composition (Annexe NA.F).
Sur la base des résultats des travaux du Projet National Recybéton, la dernière version de la norme NF EN 206+A2/CN permet l’utilisation des granulats recyclés à des taux élevés (jusque 60 %) dans les bétons.
Les granulats recyclé sont classés en 3 types selon leur composition et leur fréquence de contrôle. Seuls les granulats de type 1 et 2 sont autorisé dans les bétons structurels. Leur taux d’introduction dans le béton dépend de leur type, de leur granulométrie ( sable ou gravillons) et de la classe d’exposition du béton.
Le béton est ainsi classé en fonction de son taux massique total de granulats recyclés, notifié sur le BL R0 à R7
L’utilisation d’un béton de classe R2 et au-delà dans le cas de béton armé (R1 et au-delà pour le béton précontraint) entraine une prise en compte particulière au niveau des règles de dimensionnement.
Les granulats de prémélange (mélange de granulats naturels et recyclés de type 1 ou 2) sont également autorisés. On désigne le taux de granulat recyclé par la lettre Tx suivi de la valeur en % en poids du prémélange.
Le nouveau Fascicule de Documentation FD P 18-480 permet de justifier de la durabilité des ouvrages en béton par méthode performantielle. Ce fascicule est appelé par la NF EN 206 + A2/CN, et permet de déroger aux règles prescriptives sur les granulats et sur les bétons (Annexe NA.F). Il a été construit sur la base des travaux du Projet National Perfdub.
La formulation « performantielle » doit être validée sur la base d’un dossier technique et le choix de cette approche doit être validé par les différentes parties. Des niveaux de recommandations N1 à N3 devront être affichés fonction de la catégorie des ouvrages livrés.
Les épreuves de qualification du béton dépendent du niveau défini d’application de la méthode (N1, N2, N3) : N1 étude sur formule nominale
N2 et N3 étude sur nominale + dérivées .
Cette approche nécessite environ 6 mois d’étude, un suivi d’épreuve et de convenance et un contrôle de production minimum tous les 2 ans.
Pour ce type de béton, il conviendra d’utiliser la désignation BPPS (Béton Performantiel à Propriétés Spécifiées), ou BPCP (Béton Performantiel à Composition Prescrite).
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