FD P 15-010_Liants hydrauliques_Guide d'utilisation des ciments_P15-010-1997.pdf

FD P15-010

octobre 1997

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997

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ISSN 0335-3931

FD P 15-010Octobre 1997

Indice de classement : P 15-010

ICS : 91.100.10

Édité et diffusé par l’Association Française de Normalisation (AFNOR), Tour Europe 92049 Paris La Défense CedexTél. : 01 42 91 55 55 — Tél. international : + 33 1 42 91 55 55

Liants hydrauliques

Guide d'utilisation des ciments

E : Hydraulic binders — Guide for using cementsD : Hydraulische Bindemittel — Richtlinien für Zementverwendung

Fascicule de documentation

publié par l'AFNOR en octobre 1997.

Remplace le fascicule de documentation de même indice, d'août 1985.

Correspondance À la date de publication du présent document, il n'existe pas de travaux euro-péens ou internationaux traitant du même sujet.

Analyse Dans la série des normes P 15-3..... concernant les liants hydrauliques, le pré-sent document a pour objet d'aider les prescripteurs et les utilisateurs à bienchoisir et à bien utiliser les ciments en fonction de l'ouvrage et de son environ-nement. Il donne également pour chaque produit les utilisations recomman-dées et les précautions à prendre, indépendamment des conditions deproduction et de mise en œuvre des bétons.

Descripteurs Thésaurus International Technique : bâtiment, génie civil, civil, matériau deconstruction, liant hydraulique, guide d'emploi, ciment, béton, composition,classification, définition, référence aux normes, conditions d'utilisation, envi-ronnement, durabilité du béton, france.

Modifications Par rapport au document remplacé, le présent document prend en comptel'évolution de la normalisation des ciments, en particulier les types et classesde résistance qui ont été modifiés en 1994.

À l'occasion de cette révision, la présentation du document a été profondémentremaniée.

Corrections

© AFNOR 1997 AFNOR 1997 1er tirage 97-10-F

Ciment BNLH P15A

Membres de la commission de normalisation

Président : M BOIS

Secrétariat : M DELORT — BNLH

M ADAM EXPERT

M AMIAND CERIB

M ARRAULT SNBPE

M BAR SETRA

MME BAROGHEL-BOUNY LCPC

M BAUDA CIMENTS CALCIA

M BERGOIN STE DORDOGNAISE DES CHAUX ET CIMENTS DE ST ASTIER

M BOIS MISOA

M BONNET ATILH

M CONTI EDF

M COUCKE ETERNIT IND

M DANNAY LEMVP

M FAURE USIRF

M FAUVEAU SFIC

M GARCIA SNBPE

M GAUSSORGUES AFNOR

M GIVELET CHAMBRE SYNDICALE NATIONALE DES FABRICANTS DE CHAUXGRASSES ET MAGNESIENNES

M GROSJEAN UNION NATIONALE DE LA MACONNERIE

M HAWTHORN SNBPE

M HRABOVSKY BNTEC

M JACQUES LCPC

MLLE KERTESZ AFNOR

M KUGLER SOCOTEC

MME LEGO FNB

M LE NOURS UNION NATIONALE DES FEDERATIONS D'ORGANISMES D'HLM

M LESSIRARD STE DES TUYAUX BONNA

M MAILLOT SNBPE

M MONACHON CAMPENON BERNARD

M MORIN SNCF

M PECH VICAT

M PEREZ MINISTERE DE L'INDUSTRIE — DGEMP

M PIMIENTA CSTB

M PLUMAT LAFARGE CIMENTS

M SCHMOL SNBATI

M TRINH CETEN — APAVE

M VERSCHAEVE LAFARGE ALUMINATES

M WEISS ORIGNY

M WITIER LCPC

— 3 — FD P 15-010

0 Introduction ....................................................................................................................................... 4

1 Composition des ciments ................................................................................................................ 51.1 Constituants principaux .................................................................................................................... 51.2 Constituants secondaires ................................................................................................................. 61.3 Sulfate de calcium (gypse, hémihydrate, anhydrite) ..................................................................... 61.4 Additifs ............................................................................................................................................... 6

2 Propriétés des ciments ..................................................................................................................... 62.1 Propriétés générales ......................................................................................................................... 62.2 Propriétés particulières ..................................................................................................................... 7

3 Dosage en ciment ............................................................................................................................. 8

4 Normalisation et classification des ciments .................................................................................. 84.1 Normalisation française des ciments .............................................................................................. 84.2 Règlement particulier de la Marque NF-Liants hydrauliques ...................................................... 104.3 Présentation des principaux ciments distribués en France ......................................................... 10

5 Emploi des ciments ........................................................................................................................ 115.1 Principaux éléments à prendre en compte pour le choix des ciments ...................................... 115.2 Utilisation des ciments ................................................................................................................... 12

6 Fiches ciment .................................................................................................................................. 13

Corrélation entre la résistance du mortier normalisé et celle du béton ..................................................... 13

CPA-CEM I 42,5 et 42,5 R ................................................................................................................................. 15

CPA-CEM I 52,5 et 52,5 R ................................................................................................................................. 16

CPJ-CEM II/A ou B 32,5 et 32,5 R ................................................................................................................... 17

CPJ-CEM II/A ou B 42,5 et 42,5 R ................................................................................................................... 18

CPJ-CEM II/A 52,5 et 52,5 R ............................................................................................................................ 19

CPJ-CEM II/A [D] 52,5 et 52,5 R ...................................................................................................................... 20

CHF-CEM III/A 32,5 ; 42,5 et 52,5 .................................................................................................................... 21

CHF-CEM III/B 32,5 ; 42,5 et 52,5 .................................................................................................................... 22

CLK-CEM III/C 32,5 ........................................................................................................................................... 23

CLC-CEM V/A 32,5 ........................................................................................................................................... 24

CA .................................................................................................................................................................. 25

CNP .................................................................................................................................................................. 26

ANNEXE 1 Fascicules du CCTG applicables aux marchés publics de travaux de génie civil

et du bâtiment ............................................................................................................................. 27

ANNEXE 2 Les normes françaises des bétons ............................................................................................. 28

ANNEXE 3 Sociétés cimentières françaises ................................................................................................. 30

Bibliographie .................................................................................................................................................... 31

SommairePage

FD P 15-010 — 4 —

0 Introduction

Les normes françaises définissent de nombreux types et classes de ciments et de chaux de construction.L'objet du présent document est d'aider les prescripteurs et les utilisateurs à bien choisir et à bien utiliserles ciments en fonction de l'ouvrage et de son environnement. Il donne également pour chaque produitles utilisations recommandées et les précautions à prendre, indépendamment des conditions de produc-tion et de mise en œuvre des bétons.

Le présent document ne traite que des ciments utilisables dans les structures en béton : ciments courants,ciment alumineux fondu et ciment prompt naturel ; il ne donne pas de critères de choix pour les cimentsà maçonner et les chaux de construction.

La conformité aux normes françaises de tous les ciments cités dans le présent document doit être attestéepar la marque NF-Liants Hydrauliques délivrée par l'AFNOR.

ABRÉVIATIONS ET NOMENCLATURE

DES PRINCIPAUX TERMES UTILISÉS

K Clinker

S Laitier granulé de haut fourneau

Z Pouzzolanes naturelles

V Cendres volantes siliceuses

W Cendres volantes calciques

T Schistes calcinés

L Calcaires

D Fumées de silice

F Fillers

CPA-CEM I Ciment Portland

CPJ-CEM II/A ou B Ciment Portland composé, J correspondant à des constituants autres que leclinker ( S, Z, V, W, T, L, D,)

CHF-CEM III/A ou B Ciment de haut fourneau

CLK-CEM III/C Ciment de haut fourneau

CLC-CEM V Ciment au laitier et aux cendres

CPZ-CEM IV/A et B Ciment pouzzolanique

NF Norme Française

AFNOR Association Française de Normalisation

Marque NF Certification de la qualité des ciments délivrée par l'AFNOR sur la base decontrôles et d'essais du Laboratoire d'Essais des Matériaux de la Ville de Paris

CCTG Cahier des Clauses Techniques Générales

BOEL Bulletin Officiel de l'Équipement et du Logement

BOUL Bulletin Officiel de l'Urbanisme et du Logement

JO Journal Officiel

LCPC Laboratoire Central des Ponts et Chaussées

DTU Document Technique Unifié (identique à une norme française)

— 5 — FD P 15-010

1 Composition des ciments

La composition du noyau du ciment exprimée en pour cent s'entend par la somme des constituants prin-cipaux et des constituants secondaires hors le sulfate de calcium et les additifs éventuels.

1.1 Constituants principaux

1.1.1 Clinker Portland (K)

C'est un constituant obtenu à partir de la cuisson à haute température, supérieure à 1 450 °C, d'un mélangeapproprié de calcaire et d'argile en proportion moyenne 80 % — 20 %.

Les silicates et aluminates hydrauliques formés lors de cette cuisson (clinkérisation) sont :

— le silicate tricalcique, 3 CaO.SiO2, que l'on écrit C3S ;

— le silicate bicalcique, 2 CaO.SiO2, que l'on écrit C2S ;

— l'aluminate tricalcique, 3 CaO.Al2O3, que l'on écrit C3A ;

— l'aluminoferrite tétracalcique 4 CaO.Al2O3.Fe2O3, que l'on écrit C4AF.

Suivant la carrière d'origine et les performances recherchées, le clinker est constitué de 62 % à 67 % dechaux combinée (CaO), de 19 % à 25 % de silice (SiO2), de 2 % à 9 % d'alumine (Al2O3), et de 1 % à 5 %d'oxyde de fer (Fe2O3).

1.1.2 Laitier granulé de haut fourneau (S)

Produit granulé obtenu par refroidissement rapide de la scorie fondue provenant de la fusion du mineraide fer dans un haut fourneau.

1.1.3 Pouzzolane naturelle (Z)

Produit d'origine volcanique (cendres volcaniques) ou sédimentaire essentiellement composé de silice,d'alumine et d'oxyde de fer, et ayant naturellement des propriétés pouzzolaniques.

Il peut aussi s'agir d'argiles ou de schistes activés thermiquement.

1.1.4 Cendres volantes (V ou W)

Les cendres volantes sont obtenues par dépoussiérage électrostatique ou mécanique de particules pulvé-rulentes provenant du courant de gaz des chaudières, alimentées au charbon pulvérisé.

La cendre volante siliceuse (V) est une poudre fine constituée principalement de particules sphériquesvitrifiées ayant des propriétés pouzzolaniques.

La cendre volante calcique (W) est une poudre fine ayant des propriétés hydrauliques et/ou pouzzolani-ques.

1.1.5 Schistes calcinés (T)

Les schistes calcinés, et en particulier les schistes bitumineux calcinés, sont produits dans un four spécialà une température d'environ 800 °C. Ils ont des propriétés hydrauliques et pouzzolaniques.

1.1.6 Calcaires (L)

Produits obtenus par broyage fin de certaines roches calcaires.

FD P 15-010 — 6 —

1.1.7 Fumées de silice (D)

Les fumées de silice proviennent de la réduction de quartz de grande pureté par du charbon dans des foursélectriques, utilisés pour la production de silicium ou de ferro-silicium. Elles sont formées de particulessphériques très fines (aire massique supérieure ou égale à 15 m2/g selon la méthode BET par adsorptiond'azote) ayant une très haute teneur en silice amorphe (≥ 85 % en masse).

1.2 Constituants secondaires

Ce sont, dans une proportion qui n'excède pas 5 % en masse, les constituants décrits ci-dessus de 1.1.2à 1.1.7 ou bien des fillers (F). Les fillers sont des matières minérales naturelles ou artificielles qui, en fonc-tion de leur granulométrie, améliorent les propriétés physiques des ciments.

1.3 Sulfate de calcium (gypse, hémihydrate, anhydrite)

Il doit être ajouté en faible quantité aux autres constituants du ciment au cours de sa fabrication, en vuede réguler la prise.

1.4 Additifs

Les additifs sont des constituants qui sont ajoutés pour améliorer la fabrication ou les propriétés duciment.

La quantité totale de tels additifs ne dépasse pas 0,5 % en masse, dans tous les ciments, à l'exceptiondes CHF-CEM III/A et B et des CLK-CEM III/C, dans lesquels il peut être ajouté des sels chlorés dans la limitede 1 %.

Ces additifs n'ont pas d'action nocive sensible sur les propriétés du ciment et sur les armatures du béton.

En outre, le fabricant est tenu de déclarer, sur les sacs ou sur toutes autres pièces accompagnant le ciment,les propriétés des additifs utilisés, ainsi que leur proportion.

NOTE : Les agents de mouture destinés à favoriser le broyage ou l'écoulement du ciment sont auto-risés ; ils sont pris en compte dans la quantité totale d'additifs mais ne font pas l'objet de la déclara-tion ci-dessus.

2 Propriétés des ciments

2.1 Propriétés générales

Mélangé à l'eau, le ciment forme une pâte qui se solidifie dans l'air ou sous l'eau, d'où sa qualification de«liant hydraulique», qualité qu'il partage avec les chaux hydrauliques, par opposition aux chaux aériennesqui ne durcissent pas sous l'eau.

Ce phénomène (durcissement dans l'air ou sous l'eau) résulte de l'hydratation du ciment.

La présence d'eau au voisinage des grains de ciment est donc nécessaire pour que ce phénomène puissese poursuivre ; or, il dure plusieurs semaines. D'où l'importance d'éviter la dessiccation prématurée parune protection du béton contre l'évaporation ( voir 5.1).

La quantité d'eau strictement nécessaire à l'hydratation du ciment est d'environ 30 % de la masse duciment. Dans la pratique, il en faut plus pour produire et mettre en œuvre un béton ou un mortier, sanspour autant altérer sa qualité. L'utilisation de certains types d'adjuvants, réducteurs d'eau, plastifiants ousuperplastifiants, permet de réduire la teneur en eau excédentaire, ce qui contribue à améliorer les pro-priétés du béton.

Le temps de prise est mesuré à l'aide de l'appareil Vicat (NF EN 196-3). La prise est retardée par un excèsd'eau, par le froid, par les impuretés du sable et par les adjuvants retardateurs ; elle est accélérée par lachaleur et les adjuvants accélérateurs.

— 7 — FD P 15-010

La prise est suivie du durcissement. L'accroissement de la résistance mécanique est la principale manifes-
tation de la poursuite des réactions d'hydratation dans le béton durci. La résistance normalisée est mesu-rée en laboratoire sur des éprouvettes de 4 cm × 4 cm × 16 cm de mortier, aux échéances de 2, 7 et 28 joursconformément à la norme NF EN 196-1.
La chaleur d'hydratation est une autre manifestation des réactions d'hydratation. Elle augmente, en géné-ral, avec la classe de résistance du ciment, le dosage, la température initiale.

L'échauffement du béton qui en résulte, d'autant plus important que l'isolation naturelle (béton de masse)ou provoquée (coffrage isolant) est plus grande, provoque une accélération de l'hydratation au jeune âge.

Lors du séchage du mortier ou du béton durcis, le départ d'eau de la pâte de ciment provoque une défor-mation appelée retrait de dessiccation. Vu la lenteur des processus mis en jeu, la déformation de retraitobservée est une déformation différée. L'utilisation d'un ciment pour lequel la valeur limite de retrait totalest spécifiée par la norme NF P 15-301 (32,5 ou 42,5) permet de limiter la composante de cette déformation,due au type de ciment.

Le retrait plastique (ou de serrage) est provoqué par une dessiccation prématurée du matériau ayant lieuavant ou en cours de prise. Ce retrait sera évité (ou tout au moins fortement limité) en humidifiant les sup-ports et en protégeant les surfaces non coffrées par une cure.

Le retrait thermique après prise, l'une des composantes des déformations endogènes, est fonction del'épaisseur des pièces et de l'intensité du flux thermique dû à l'exothermie des réactions d'hydratation duciment. Dans les pièces massives, il est important de réduire ce retrait en choisissant un ciment à faiblechaleur d'hydratation.

L'hydratation du ciment produit des hydrates baignés par une solution interstitielle basique. Dans le bétonarmé, le pH élevé de la pâte protège normalement les armatures de la corrosion : c'est le phénomène depassivation.

La diffusion du dioxyde de carbone atmosphérique en présence d'un minimum d'eau favorise la carbona-tation du béton. Celle-ci entraîne une diminution de la basicité et donc de la passivation des armatures,avec une possible formation de rouille en présence d'oxygène. Ce phénomène se développe beaucoup pluslentement lorsque le béton est en contact permanent avec l'eau, dans des conditions normales de pH etde salinité.

Il faut donc veiller à respecter les règles qui définissent et prescrivent l'enrobage des armatures et faire ensorte que le béton de recouvrement soit compact pour limiter la progression de la carbonatation et la dif-fusion des chlorures. Ce béton de recouvrement doit être le plus résistant possible car la vitesse de carbo-natation est d'autant plus faible que la résistance à la compression est élevée. Il est important d'éviter, parune cure appropriée à la vitesse de développement des résistances, une dessiccation précoce qui bloque-rait le processus d'hydratation et donc le développement des résistances.

2.2 Propriétés particulières

2.2.1 Résistance à l'eau de mer

Les ciments résistant à l'eau de mer (NF P 15-317) sont des ciments courants possédant des caractéristi-ques physiques et chimiques complémentaires. Ils présentent des teneurs limitées en aluminate tricalci-que (C3A) qui leur permettent de conférer au béton une résistance accrue à l'agression des ions sulfate enprésence d'ions chlorure, au cours de la prise et ultérieurement. Ces ciments sont marqués PM.

2.2.2 Résistance aux eaux sulfatées

Les ciments résistant aux eaux sulfatées (XP P 15-319) sont des ciments courants possédant des caracté-ristiques physiques et chimiques complémentaires. Ils présentent des teneurs limitées en aluminate trical-cique (C3A) qui leur permettent de conférer au béton une résistance accrue à l'agression des ions sulfateau cours de la prise et ultérieurement. Ces ciments sont marqués ES.

FD P 15-010 — 8 —

2.2.3 Utilisation en précontrainte

Les ciments conformes à la norme NF P 15-318 sont des ciments courants destinés à la réalisation d'ouvra-ges en béton précontraint :

— pour la précontrainte par pré-tension, il est recommandé d'utiliser des ciments de la classe CP2contenant moins de 0,2 % d'ions sulfure ;

— pour la précontrainte par post-tension, il est recommandé d'utiliser au moins des ciments de laclasse CP1 contenant moins de 0,7 % d'ions sulfure. Si le dispositif de précontrainte n'assure pas tota-lement et durablement l'isolation des armatures, utiliser un ciment de la classe CP2.

2.2.4 Blancheur

Les ciments blancs sont des CPA-CEM I ou des CPJ-CEM II conformes à la norme NF P 15-301. La blancheurdes ciments blancs n'est pas une caractéristique normalisée. Elle est due à l'absence d'oxydes colorants(de fer, de chrome, de manganèse...).

3 Dosage en ciment

Les documents suivants spécifient des dosages minimaux en ciment :

— pour le béton prêt à l'emploi, par la norme P 18-305 ;

— pour les ouvrages en béton, en général, par le DTU 21 (NF P 18-201) ;

— pour le béton banché, par le DTU 23-1 (NF P 18-210) ;

— pour les fondations superficielles, par le DTU 13-11 (P 11-211) ;

— pour les fondations profondes, par le DTU 13-2 (P 11-212) ;

— pour les marchés de l'état, par le fascicule 65 A et l'additif du CCTG.

Par ailleurs, dans le fascicule de documentation FD P 18-011 sont recommandés des dosages minimauxen ciment, des valeurs maximales du rapport E/C en fonction du niveau d'agressivité du milieu et l'emploiéventuel d'adjuvants.

— Le dosage en ciment est un paramètre essentiel pour le béton frais et pour le béton durci. Le respectdes dosages minimaux prescrits par les normes assure, sous réserve d'une mise en œuvre et d'une cureadéquate :

- une bonne rhéologie du béton frais facilitant l'homogénéité et la mise en place du béton ;

- l'obtention, sous condition d'une bonne exécution, des résistances minimales prescrites pour ladurabilité ;

- une porosité réduite, autre facteur de durabilité puisqu'elle limite la pénétration d'agents exté-rieurs agressifs ;

- une quantité suffisante d'éléments fins pour obtenir des parements homogènes.

- Les produits manufacturés en béton qui font l'objet de normes spécifiques sont soumis à desessais qui permettent de juger leurs performances, indépendamment de leur composition.

4 Normalisation et classification des ciments

4.1 Normalisation française des ciments

Le texte des normes a été mis au point par la Commission de Normalisation des Ciments de l'AFNOR quiréunit des représentants des utilisateurs, des producteurs, des administrations et des organismes decontrôle.

L'ensemble des normes des ciments figure en 4.1.1 (la liste des normes françaises des bétons est donnéeen annexe 2).

— 9 — FD P 15-010

4.1.1 Normes de spécifications et documents associés

FD ENV 197-1 (mai 1993) Ciment — Composition, spécifications et critères de conformité —Partie 1 : Ciments courants.

FD ENV 197-2 (mars 1996) Ciment — Partie 2 : Évaluation de la conformité.

NF P 15-300 (décembre 1981) Liants hydrauliques — Vérification de la qualité des livraisons — Embal-lage — Marquage.

NF P 15-301 (juin 1994) Liants hydrauliques — Ciments courants — Composition, spécificationset critères de conformité.

NF P 15-302 (septembre 1995) Liants hydrauliques — Ciments à usage tropical — Composition, spécifi-cations et critères de conformité.

NF P 15-314 (février 1993) Liants hydrauliques — Ciment prompt naturel.

NF P 15-315 (avril 1991) Liants hydrauliques — Ciment alumineux fondu.

FD P 15-316 (avril 1991) Liants hydrauliques — Emploi du ciment alumineux fondu en élémentsde structure.

NF P 15-317 (septembre 1995) Liants hydrauliques — Ciments pour travaux à la mer.

NF P 15-318 (septembre 1995) Liants hydrauliques — Ciments à faible chaleur d'hydratation initiale et àteneur en sulfures limitée.

XP P 15-319 (septembre 1995) Liants hydrauliques — Ciments pour travaux en eaux à haute teneur ensulfates.

4.1.2 Méthodes d'essais

NF EN 196-1 (août 1995) Méthodes d'essais des ciments — Partie 1 : Détermination des résistan-ces mécaniques.

NF EN 196-2 (août 1995) Méthodes d'essais des ciments — Partie 2 : Analyse chimique desciments.

NF EN 196-3 (août 1995) Méthodes d'essais des ciments — Partie 3 : Détermination du temps deprise et de la stabilité.

ENV 196-4 (février 1994) Méthodes d'essais des ciments — Partie 4 : Détermination quantitativedes constituants.

NF EN 196-5 (août 1995) Méthodes d'essais des ciments — Partie 5 : Essai de pouzzolanicité desciments pouzzolaniques.

NF EN 196-6 (août 1990) Méthodes d'essais des ciments — Détermination de la finesse.

NF EN 196-7 (août 1990) Méthodes d'essais des ciments — Méthodes de prélèvement et d'échan-tillonnage du ciment.

NF EN 196-21 (août 1990) Méthodes d'essais des ciments — Détermination de la teneur en chloru-res, en dioxyde de carbone et en alcalis dans les ciments.

NF P 15-431 (février 1994) Liants hydrauliques — Techniques des essais — Détermination du tempsde prise sur mortier normal.

NF P 15-433 (février 1994) Méthodes d'essais des ciments — Détermination du retrait et du gonfle-ment.

NF P 15-436 (septembre 1988) Liants — Mesure de la chaleur d'hydratation des ciments par calorimétriesemi- adiabatique (dite méthode du calorimètre de Langavant).

FD P 15-437 (juin 1987) Liants hydrauliques — Techniques des essais — Caractérisation desciments par mesure de la fluidité sous vibration des mortiers.

XP P 15-466 (août 1983) Liants — Reconnaissance rapide des ciments à la livraison par rapport àun échantillon de référence.

XP P 15-467 (mars 1985) Liants hydrauliques — Méthode pratique instrumentale d'analyse desciments par spectrométrie de fluorescence des rayons X.

FD P 15-010 — 10 —

4.2 Règlement particulier de la Marque NF-Liants hydrauliques

Le règlement de la Marque NF-Liants Hydrauliques définit les conditions d'attribution de celle-ci parl'AFNOR. Il s'agit d'une certification par tierce partie s'appuyant sur :

— l'acceptation et le contrôle du système qualité du fabricant ;

— l'autocontrôle du fabricant ;

— le contrôle extérieur, vérification de l'autocontrôle.

L'AFNOR publie trois fois par an la liste des produits admis à la Marque.

L'application des textes normatifs et règlementaires conduit, pour tous les marchés publics et pour lesmarchés privés passés par référence aux normes, à ce que la conformité des ciments aux normes françai-ses soit attestée par l'AFNOR.

4.3 Présentation des principaux ciments distribués en France

CPA-CEM I : Ciment Portland

Il contient au moins 95 % de clinker et éventuellement un constituant secondaire pour complémentà 100 %.

CPJ-CEM II/A et B : Ciment Portland composé

Les ciments CPJ-CEM II/A sont constitués d'au moins 80 % de clinker. Les CPJ-CEM II/B sont constituésd'au moins 65 % de clinker. Un ou plusieurs des constituants énumérés à l'article 1 forment les parts res-tantes.

Ces ciments existent dans la plupart des classes (de 32,5 à 52,5) à l'exception des CPJ-CEM II/B qui ne sontpas produits dans les classes 52,5 et 52,5 R.

CHF-CEM III/A et B : Ciment de haut fourneau

Les ciments de haut fourneau contiennent de 35 % à 64 % de clinker pour le CHF-CEM III/A et 20 % à 34 %pour le CHF-CEM III/ B, le reste des constituants étant du laitier avec éventuellement 5 % au maximum deconstituants secondaires.

CLK-CEM III/C : Ciment de haut fourneau

Ce ciment contient de 81 % à 95 % de laitier, le reste des constituants étant du clinker ou des constituantssecondaires (5 % au maximum). Il existe en classe 32,5.

CPZ-CEM IV/A et B : Ciment pouzzolanique

Les ciments pouzzolaniques contiennent de 65 % à 90 % de clinker pour le CPZ-CEM IV/A et de 45 % à 64 %pour le CPZ-CEM IV/B, le reste des constituants étant de la pouzzolane naturelle, des cendres volantes sili-ceuses ou de la fumée de silice, avec éventuellement 5 %, au maximum, de constituants secondaires. Cesciments sont actuellement produits dans la classe 22,5 des ciments à usage tropical (norme NF P 15-302).

CLC-CEM V/A : Ciment au laitier et aux cendres

Ce ciment contient de 40 % à 64 % de clinker , de 18 % à 30 % de cendres volantes siliceuses et de 18 %à 30 % de laitier, avec éventuellement 5 % au maximum de constituants secondaires. Le CLC-CEM V/Bprévu par la norme n'est actuellement pas produit.

CA : Ciment alumineux fondu

Ce ciment possède des propriétés particulières (durcissement rapide, tenue à la chaleur, résistancechimique).

C'est un liant hydraulique qui résulte de la mouture, après cuisson jusqu'à fusion, d'un mélange composéprincipalement d'alumine, de chaux, d'oxyde de fer et de silice. Le ciment obtenu renferme au moins 30 %d'alumine.

— 11 — FD P 15-010

CNP : Ciment prompt

Ce ciment naturel à prise et durcissement rapides résulte de la cuisson à température modérée d'un cal-caire argileux de composition régulière, extrait de bancs homogènes, suivie d'un broyage très fin.

5 Emploi des ciments

— Le tableau présenté en 5.1 indique, en fonction du type d'ouvrage et des conditions de mise enœuvre ou d'environnement, les ciments les mieux adaptés, ainsi que les précautions à prendre pourleur utilisation.

— Le tableau présenté en 5.2 indique, pour chaque type et classe de résistance de ciment, les emploisrecommandés.

5.1 Principaux éléments à prendre en compte pour le choix des ciments

Bétonnage par temps chaud Il est conseillé de refroidir le béton, d'employer un plastifiant ou un retar-dateur et de le protéger contre une évaporation rapide. Ces précautionssont encore plus nécessaires quand le béton a une résistance de 30 MPaou plus, ou encore quand le ciment est de classe 42,5 ou 52,5. Il est con-seillé d'effectuer le coulage du béton en dehors des heures chaudes de lajournée, par exemple dans la soirée.

Bétonnage par temps froid Lorsque la température ambiante décroît au-dessous de 5 °C, il est néces-saire de prendre des précautions particulières pour maintenir le béton àune température suffisante. Il est conseillé d'utiliser des ciments de résis-tance initiale élevée, par exemple de sous-classes rapides (R) et il peut, enoutre, être nécessaire de chauffer le béton et de le protéger contre l'éva-poration.

Béton précontraint Le ciment doit être conforme à la norme NF P 15-318, selon le fascicule65 A et l'additif du CCTG.

Cure Pour obtenir les résistances escomptées, limiter le retrait ; pour que lebéton soit durable, il doit être protégé contre la dessiccation précoce.Cette précaution est encore plus importante pour les ciments CLC-CEM V,CHF-CEM III et CLK-CEM III/C.

Ouvrages massifs On utilisera de préférence des ciments à faible dégagement de chaleurtels que les CHF-CEM III et CLK-CEM III/C ou CLC-CEM V.

Ouvrages en fondations Le choix du ciment est guidé par l'agressivité de l'environnement etla taille de l'ouvrage. Pour des ouvrages massifs en environnementagressif ou potentiellement agressif, il est recommandé d'utiliser desCHF-CEM III/A ou B, CLK-CEM III/C ou CLC-CEM V.

Plastifiants (ou fluidifiants) Ces produits permettent soit de réduire la quantité d'eau nécessaire, soitde rendre le béton plus fluide. Par temps chaud, on peut observer quel-ques cas d'incompatibilité entre un ciment et un plastifiant (ou fluidifiant)particuliers, se manifestant par un raidissement. Pour cette raison, il estconseillé de faire un essai de convenance chaque fois que l'on associe unciment et un plastifiant (ou fluidifiant) pour la première fois.

Résistance au gel du bétondurci

Pour les gels intenses en zone de montagne, il est nécessaire d'utiliser unentraîneur d'air pour les bétons coulés en place. Pour les gels modérés,en zone de plaine, le béton doit être un B 25 ou plus. En règle générale, larésistance au gel ne dépend pas du type de ciment utilisé. Cependant, lesadditions contenant du carbone (comme les cendres volantes) peuventavoir un effet dépresseur d'air qui est nocif pour la tenue au gel.

FD P 15-010 — 12 —

En dehors des précautions prises pour la résistance au gel, il faut veiller

5.2 Utilisation des ciments

Résistance du béton durciau gel en présence de selsde déverglaçage

à soigner les surfaces exposées et, en particulier, les protéger efficace-ment contre la dessiccation. Certains textes préconisent, en outre, d'utili-ser des ciments conformes à la norme NF P 15-317 (PM) ou à la normeXP P 15-319 (ES).

Milieux chimiquementagressifs

Le fascicule de documentation FD P 18-011 définit des classes d'agressi-vité et préconise des recommandations pour le choix du ciment, en par-ticulier, le ciment ES pour les hautes teneurs en sulfates et PM pour lestravaux à la mer.

Teneurs limites en ionschlorure dans les bétonsarmés et non armés

Le fascicule de documentation FD P 18-011 donne, à titre indicatif, deslimites en ions chlorure admissibles. La norme NF P 15-301 limite lateneur en chlorures des CPA-CEM I et CPJ-CEM II à 0,10 %, sauf pour laclasse 52,5 R où elle est limitée à 0,05 %.

Résistance à l'alcali-réaction Le LCPC a édité, en juin 1994, des «Recommandations pour la préventiondes désordres dus à l'alcali-réaction».

CPA-CEM I 42,5 et 42,5 R(voir fiche page 15)

Béton armé ou précontraint avec un décoffrage rapide

Préfabrication

CPA-CEM I 52,5 et 52,5 R(voir fiche page 16)


Préfabrication

Ouvrages nécessitant des résistances finales élevées

Béton à hautes performances

CPJ-CEM II/A ou B 32,5 et32,5 R (voir fiche page 17)

Béton en élévation armé ou non avec un décoffrage rapide

Dallage, stabilisation des sols

Fondations ou travaux souterrains en milieux chimiquement non agressifs

Travaux de maçonnerie

CPJ-CEM II/A ou B 42,5 et42,5 R (voir fiche page 18)

Béton armé en général coulé sur place ou préfabriqué

Décoffrage rapide, mise en service rapide

Béton étuvé ou auto-étuvé

CPJ-CEM II/A 52,5 et 52,5 R(voir fiche page 19)


Préfabrication

Ouvrages nécessitant des résistances finales élevées

Béton à hautes performances

CPJ-CEM II/A [D] 52,5 et52,5 R aux fumées de silice(voir fiche page 20)

Béton à hautes performances et toutes ses utilisations

Béton armé et béton précontraint

Préfabrication

Bèton fluide et pompable

— 13 — FD P 15-010

CHF-CEM III A ou B 32,5 ; 42,5 Travaux souterrains en milieux chimiquement agressifs, ouvrages en

6 Fiches ciment

Chaque type de ciment est présenté sous forme d'une fiche synthétique qui précise sa composition, sonemploi habituel, ainsi que ses emplois particuliers. Des remarques complètent l'ensemble de laprésentation.

Corrélation entre la résistance du mortier normalisé et celle du béton

En se servant de la formule de Bolomey, on peut établir une corrélation entre les résistances moyennes dumortier normalisé et celles que l'on obtiendrait pour les bétons. Trois types de ciments ont été choisis pourvisualiser la cinétique d'évolution des résistances et montrer l'influence du dosage en ciment, de la quan-tité d'eau (consistance ferme et consistance plastique non adjuvantée) et la nature des granulats. Les résis-tances moyennes signalées sur les figures ne peuvent être utilisées qu'à titre indicatif, en l'absence dedonnées expérimentales.

Formule de Bolomey

fc = Gfcm [(C / E + V) – 0,50] dans laquelle :

G : coefficient relatif au granulat ;

fcm : résistance à la compression normalisée du ciment, en MPa ;

C : dosage en ciment, en kg/m3 ;

E : quantité d'eau efficace, en kg/m3 (se reporter à la définition de la norme XP P 18-305, paragraphe 3.9) ;

et 52,5 (voir fiches page 21et 22)

milieux sulfatés et travaux nécessitant une faible chaleur d'hydratation

Bétons de masse et travaux en béton armé ou non

Stabilisation des sols et travaux à la mer

CLK-CEM III/C 32,5(voir fiche page 23)

Travaux souterrains en milieux chimiquement agressifs, ouvrages enmilieux sulfatés et travaux nécessitant une faible chaleur d'hydratation



CLC-CEM V/A 32,5(voir fiche page 24)

Travaux souterrains en milieux chimiquement agressifs, ouvrages enmilieux sulfatés et travaux nécessitant une faible chaleur d'hydratation



CA Ciment alumineux fondu(voir fiche page 25)

Ouvrages exigeant une résistance élevée à court terme

Préfabrication

Bétons réfractaires (résistant jusqu'à 1 250 °C)

Travaux en milieux chimiquement agressifs

Travaux à la mer

CNP Ciment prompt naturel(voir fiche page 26)

Enduits, moulages et enduits chaux-ciment prompt en restauration

Scellements et aveuglement de voies d'eau

Travaux à la marée et réparations en milieu agro-alimentaire

Petits ouvrages : chaînages, regards, appuis

FD P 15-010 — 14 —

V : quantité d'air, en l/m3 ;

fc : résistance à la compression du béton, en MPa.

— 15 — FD P 15-010

CPA-CEM I 42,5 et 42,5 R

CIMENT PORTLAND DE CLASSE 42,5 et 42,5 RAPIDE

Composition

Les ciments CPA-CEM I 42,5 contiennent au moins 97 % de clinker et les ciments CPA-CEM I* 42,5 en contiennentau moins 95 %. Le reste est composé de constituants secondaires. La lettre R signifie «rapide» et implique unerésistance minimale plus élevée à 2 jours.

Valeurs minimales garanties de résistance à la compression du ciment (MPa)

2 jours 28 jours

42,5 10,0 40,0

42,5 R 18,0 40,0

La résistance moyenne mesurée à 28 jours est voisine de 55 MPa

Emplois habituels

Béton armé en général coulé sur place ou préfabriqué.

Béton précontraint si conforme à la norme NF P 15-318 (CP).

Décoffrage rapide, mise en service rapide (utilisation de ciment de sous-classe R).

Béton étuvé ou auto-étuvé.

Emplois nécessitant des précautions ou des prescriptions particulières

Ouvrages en milieux agressifs (terrains gypseux, sulfates, eaux industrielles) : emploi obligatoire de ciment ES pourtravaux en eaux à haute teneur en sulfates, en conformité avec la norme XP P 15-319.

Travaux à la mer : emploi obligatoire de ciment PM pour travaux à la mer, en conformité avec la norme NF P 15-317.

Bétonnage au-dessous de 5 °C : voir «bétonnage par temps froid».

Travaux en grande masse.

La résistance requise pour le béton est fonction des sollicitations mécaniques de l'ouvrage et de son environne-ment.

Remarques

Le temps de début de prise est supérieur à 1 h.

Ces ciments sont employés par les centrales de béton prêt à l'emploi et en préfabrication.

Précautions à prendre contre la dessiccation pendant le durcissement, notamment pour les travaux en plein air oupour des ouvrages de faible épaisseur : produit de cure, bâche, protection contre vent et soleil...

Le retrait est inférieur à 1 000 micromètres par mètre.

FD P 15-010 — 16 —

CPA-CEM I 52,5 et 52,5 R

CIMENT PORTLAND DE CLASSE 52,5 et 52,5 RAPIDE

Composition

Les ciments CPA-CEM I 52,5 contiennent au moins 97 % de clinker et les ciments CPA-CEM I * 52,5 en contiennentau moins 95 %. Le reste est composé de constituants secondaires. La lettre R signifie «rapide» et implique unerésistance minimale plus élevée à 2 jours.


2 jours 28 jours

52,5 18,0 50,0

52,5 R 28,0 50,0


Emplois habituels

Béton armé en général coulé sur place ou préfabriqué nécessitant des décoffrages très rapides.

Béton précontraint et recommandé pour la précontrainte par pré-tension conforme à la norme NF P 15-318 (CP).

Bétonnage par température ordinaire et par temps froid.

Ouvrages nécessitant des résistances finales élevées.

Béton à hautes performances.



Ouvrages en milieux agressifs (terrains gypseux, sulfates, eaux industrielles) : emploi obligatoire de ciment ES pourtravaux en eaux à haute teneur en sulfates en conformité avec la norme XP P 15-319.

Travaux à la mer : emploi obligatoire de ciment PM pour travaux à la mer en conformité avec la norme NF P 15-317.


Bétonnage par temps chaud.

Travaux en grande masse : utiliser plutôt les ciments à faible chaleur d'hydratation.


Remarques


Ces ciments sont employés par les centrales de béton prêt à l'emploi et en préfabrication.


— 17 — FD P 15-010

CPJ-CEM II/A ou B 32,5 et 32,5 R

CIMENT PORTLAND COMPOSÉ DE CLASSE 32,5 et 32,5 RAPIDE

Composition

Les ciments CPJ-CEM II/A contiennent de 80 % à 94 % de clinker ; les ciments CPJ-CEM II/B en contiennent de 65 %à 79 %. Le reste est composé d'un ou plusieurs des constituants suivants repérés par une lettre : cendres (V ou W),laitier (S), pouzzolanes (Z), calcaires (L), schistes calcinés (T). La lettre R signifie «rapide» et implique une résistanceminimale garantie à 2 jours.


2 jours 7 jours 28 jours

32,5 — 17,5 30,0

32,5 R 12,0 — 30,0


Emplois habituels

Ces ciments sont les plus couramment utilisés.

Sous-classe R : travaux nécessitant une résistance initiale élevée (décoffrage rapide par exemple).

Béton en élévation, armé ou non, d'ouvrages courants.

Fondations ou travaux souterrains en milieux non agressifs.

Dallages, sols industriels.

Maçonneries.

Stabilisation des sols.






Remarques

Le temps de début de prise est supérieur à 1 h 30.

Précautions à prendre contre la dessiccation pendant le durcissement, notamment pour les travaux en plein air :produit de cure, bâche, protection contre vent et soleil...

Le retrait est inférieur à 800 micromètres par mètre pour le CPJ-CEM II 32,5 et inférieur à 1 000 micromètres parmètre pour le CPJ-CEM II 32,5 R.

Pour la précontrainte ce ciment doit, en outre, être conforme à la norme NF P 15-318 (CP).

FD P 15-010 — 18 —

CPJ-CEM II/A ou B 42,5 et 42,5 R


Composition

Les ciments CPJ-CEM II/A contiennent de 80 % à 94 % de clinker ; les ciments CPJ-CEM II/B en contiennent de 65 %à 79 %. Le reste est composé d'un ou plusieurs des constituants suivants repérés par une lettre : cendres (V ou W),laitier (S), pouzzolanes (Z), calcaires (L), schistes calcinés (T). La lettre R signifie «rapide» et implique une résistanceminimale garantie à 2 jours.


2 jours 28 jours

42,5 10,0 40,0

42,5 R 18,0 40,0

La résistance moyenne mesurée à 28 jours est voisine de 55 PMa

Emplois habituels

Béton armé, en général coulé sur place ou préfabriqué.

Béton précontraint avec un ciment en conformité avec la norme NF P 15-318.

Décoffrage rapide, mise en service rapide (utilisation de ciment de sous-classe R).






Décoffrage rapide (pour le 42,5).



Remarques


Ces ciments sont très employés en préfabrication.

Précautions à prendre contre la dessiccation pendant le durcissement notamment pour les travaux en plein air oupour des ouvrages de faible épaisseur : produit de cure, bâche, protection contre vent et soleil...

Le retrait est inférieur à 1 000 micromètres par mètre.


— 19 — FD P 15-010

CPJ-CEM II/A 52,5 et 52,5 R


Composition

Les ciments CPJ-CEM II/A contiennent de 80 % à 94 % de clinker. Le reste est composé d'un ou plusieurs desconstituants suivants repérés par une lettre : cendres (V ou W), laitier (S), pouzzolanes (Z), calcaires (L), schistescalcinés (T). La lettre R signifie «rapide» et implique une résistance minimale garantie à 2 jours.


2 jours 28 jours

52,5 18,0 50,0

52,5 R 28,0 50,0


Emplois habituels

Béton armé, en général coulé sur place ou préfabriqué nécessitant des décoffrages très rapides.

Béton précontraint avec un ciment en conformité avec la norme NF P 15-318.

Bétonnage par température ordinaire et au moins + 5 °C.

Ouvrages nécessitant des résistances finales élevées.

Béton à hautes performances.





Décoffrage rapide (pour le 52,5).

Travaux en grande masse : utiliser plutôt des ciments à faible chaleur d'hydratation.


Remarques


Ces ciments sont souvent destinés à la préfabrication, du fait de leur rapidité de durcissement et donc de décoffrage,y compris avec étuvage.


Il existe des CPJ-CEM II 52,5 ou 52,5 R aux fumées de silice faisant l'objet d'une fiche spéciale.


FD P 15-010 — 20 —

CPJ-CEM II/A [D] 52,5 et 52,5 R

CIMENT PORTLAND COMPOSÉ AUX FUMÉES DE SILICE DE CLASSE 52,5 et 52,5 RAPIDE

Composition

Les ciments CPJ-CEM II/A contiennent au moins 90 % de clinker, le reste étant de la fumée de silice (D). La classe52,5 signifie une résistance caractéristique inférieure de 52,5 MPa à 28 jours, respectée à 95 %. La lettre R signifie«rapide» et implique une résistance minimale garantie à 2 jours.


2 jours 28 jours

52,5 18,0 50,0

52,5 R 28,0 50,0

La résistance moyenne mesurée à 28 jours est voisine de 65 PMa

Emplois habituels

Béton à hautes performances et toutes ses utilisations, en particulier les ouvrages exceptionnels vis-à-vis dessollicitations mécaniques et de la durabilité.

Béton armé et béton précontraint avec un ciment en conformité avec la norme NF P 15-318.

Béton fluide et pompable.





Remarques


Ces ciments contiennent de 5 % à 10 % de fumées de silice et ont, de ce fait, une grande finesse (5 000 à 6 000 cm2/g).

Il est recommandé de les utiliser avec des superplastifiants et un rapport E/C < 0,4.

Ils ne sont pas destinés aux travaux courants.

Compte tenu de la plus forte viscosité des bétons fabriqués avec ces ciments, l'obtention sur chantier desrésistances suppose une mise en place adaptée (vibration).

— 21 — FD P 15-010

CHF-CEM III/A 32,5 ; 42,5 et 52,5

CIMENT DE HAUT FOURNEAU DE CLASSE 32,5 ; 42,5 et 52,5

Composition

Les ciments CHF-CEM III/A contiennent de 35 % à 64 % de clinker, le reste étant du laitier de haut fourneau à raisonde 36 % à 65 % avec, éventuellement, de 0 % à 5 % de constituants secondaires.



32,5 — 17,5 30,0

42,5 10,0 — 40,0

52,5 18,0 — 50,0

La résistance moyenne mesurée à 28 jours est voisine respectivement de 45, 55 et 65 MPa

Emplois habituels

Travaux souterrains en milieux agressifs 1) : terrains gypseux, eaux pures, eaux acides, eaux industrielles, eauxd'égouts (voir FD P 18-011).

Ouvrages en milieux sulfatés : si conforme à la norme XP P 15-319 (ES).

Travaux à la mer : si conforme à la norme NF P 15-317 (PM).

Bétons de masse (classe 32,5).

Travaux en béton armé ou non, hydrauliques et souterrains (fondations).

Travaux nécessitant une faible chaleur d'hydratation.



Travaux en milieux très agressifs A4 1) : nécessité de protections supplémentaires (voir FD P 18-011).

Ouvrages de faible épaisseur, particulièrement en cas d'exposition à des eaux très pures.

Enduits.

Travaux en élévation : nécessité d'une cure.


Remarques

Le temps de début de prise est supérieur à 1 h 30 pour les 32,5 et à 1 h pour les 42,5 et 52,5.

Des sels solubles peuvent être incorporés jusqu'à 1 %.

1) Milieux agressifs A2, A3 et A4, au sens du fascicule FD P 18-011.

FD P 15-010 — 22 —

CHF-CEM III/B 32,5 ; 42,5 et 52,5

CIMENT DE HAUT FOURNEAU DE CLASSE 32,5 ; 42,5 et 52,5

Composition

Les ciments CHF-CEM III/B contiennent de 20 % à 34 % de clinker, le reste étant du laitier de haut fourneau à raisonde 66 % à 80 % avec, éventuellement, de 0 % à 5 % de constituants secondaires.



32,5 — 17,5 30,0

42,5 10,0 — 40,0

52,5 18,0 — 50,0

La résistance moyenne mesurée à 28 jours est voisine respectivement de 45, 55 et 65 MPa

Emplois habituels


Ouvrages en milieux sulfatés : si conforme à la norme XP P 15-319 (ES).

Travaux à la mer : si conforme à la norme NF P 15-317 (PM).

Bétons de masse (classe 32,5).





Travaux en milieux très agressifs A4 1) : nécessité de protections supplémentaires (voir FD P 18-011).


Enduits.



Remarques

Le temps de début de prise est supérieur à 1 h 30 pour les 32,5 et à 1 h pour les 42,5 et 52,5.


On peut, par temps froid, utiliser un accélérateur de prise agréé.


— 23 — FD P 15-010

CLK-CEM III/C 32,5

CIMENT DE HAUT FOURNEAU DE CLASSE 32,5

Composition

Le ciment CLK-CEM III/C contient de 5 % à 19 % de clinker, le reste étant du laitier de haut fourneau à raison de 81 %à 95 % et, éventuellement, de 0 % à 5 % de constituants secondaires.


7 jours 28 jours

32,5 17,5 30,0


Emplois habituels


Ouvrages en milieux sulfatés.

Travaux à la mer.

Bétons de masse.






Travaux en élévation : cure impérative.

Travaux par température inférieure à + 5 °C.

Bétonnage par temps chaud et sec.


Remarques

Le temps de début de prise est supérieur à 1 h 30.


Teneur en SO3 < 4,5 % (4 ou 3,5 % pour les autres ciments).

On peut par temps froid utiliser un accélérateur de prise agréé.

Éviter toute dessiccation prématurée (maintien humide, produit de cure...).

Nécessité d'un produit de surface pour les réservoirs alimentaires.


FD P 15-010 — 24 —

CLC-CEM V/A 32,5

CIMENT AU LAITIER ET AUX CENDRES DE CLASSE 32,5

Composition

Le ciment CLC-CEM V/A contient de 40 % à 64 % de clinker, de 18 % à 30 % de laitier et de 18 % à 30 % de pouzzolanesnaturelles et/ou de cendres volantes siliceuses, les constituants secondaires allant de 0 % à 5 %. Pour que le cimentsoit PM (NF P 15-317) et/ou ES (XP P 15-319), sa teneur en CaO ne doit pas excéder 50 %.


7 jours 28 jours

32,5 17,5 30,0


Emplois habituels

Travaux souterrains en milieux agressifs 1) : terrains gypseux, eaux pures, eaux acides, eaux industrielles, eauxd'égouts — Pour milieu A4 : nécessité de protection supplémentaire au sens du fascicule FD P 18-011.

Ouvrages en milieux sulfatés.

Travaux à la mer.

Bétons de masse.







Bétonnage au-dessous de 5 °C : voir bétonnage par temps froid.

Bétonnage par temps chaud et sec.


Remarques

On peut, par temps froid, utiliser un accélérateur de prise agréé.


— 25 — FD P 15-010

CA

CIMENT ALMINEUX FONDU

Composition

Le ciment alumineux fondu est un liant hydraulique qui résulte de la mouture, après cuisson jusqu'à fusion, d'unmélange composé principalement d'alumine, de chaux, d'oxyde de fer et de silice. Le ciment obtenu renferme aumoins 30 % d'alumine (norme NF P 15-315). Remarque : ses conditions d'emploi en éléments de structure sontdéfinies dans le fascicule FD P 15-316. Prendre contact avec le fabricant 1), si besoin est.

Valeurs minimales garanties de résistance à la compression et à la flexion du ciment (MPa)

6 heures 24 heures 28 jours

Compression 30 50 60

Flexion 4,0 5,5 6,5

Evolution probable des résistances (MPa) à la compression et à la flexion (MPa) d'un béton, obtenues lors d'essaissous cycle thermique simulant un échauffement, lié à une hydratation en masse.

6 heures 1 jour 7 jours 28 jours

Compression 37 42 43 44

Flexion 4,5 5,0 5,5 6,0

Résultats obtenus sur un microbéton de granulats silico-calcaires 0-8 mm, dosé à 465 kg/m3 — E/C = 0,4.

Emplois habituels

Ouvrage exigeant une résistance élevée à court terme.

Bétonnage par temps froid (jusqu'à – 10 °C pour des bétons massifs).

Pour béton devant subir des chocs thermiques ou une forte abrasion (utilisation de granulats synthétiques alumino-calciques)

Pour béton devant résister à des températures jusqu'à 1 250 °C.

Travaux en milieu sulfatique : ce ciment est ES (XP P 15-319).

Travaux à la mer : ce ciment est PM (NF P 15-317).

Travaux en milieu fortement agressif A32) (pH 4 à 5,5).

Travaux en milieu très fortement agressif A42), en particulier dans le cas des eaux très pures.


Egouts urbains et ouvrages d'assainissement, corrosion sulfurique en milieu bactérien, pH de 2 à 4 : protection deniveau 2 selon FD P 18-011.

Milieu industriel très agressif : protection de niveau 3 selon FD P 18-011.

Saison chaude : maintenir les composants à l'abri de la chaleur.

Granulats inconnus : il faut vérifier que ceux-ci ne contiennent pas d'impuretés ni d'alcalis libérables.

Remarques

Le dosage ne doit pas être inférieur à 400 kg/m3 et le rapport E/C doit être inférieur ou égal à 0,4 en éléments destructure.

La libération très rapide de la chaleur d'hydratation explique l'efficacité par temps froid, en même temps que lesprécautions par temps chaud.

1) Voir adresse en annexe 3.

2) Milieux agressifs A3 et A4, au sens du fascicule FD P 18-011.

FD P 15-010 — 26 —

CNP

CIMENT PROMPT NATUREL

Composition

Le ciment prompt naturel à prise et durcissement rapides résulte de la cuisson à température modérée d'un calcaireargileux de composition régulière, extrait de bancs homogènes, suivie d'un broyage très fin (norme NF P 15-314).

Valeurs minimales garanties de résistance à la compression du mortier 1/1 (MPa)

15 minutes 1 heure 3 heures 24 heures 7 jours 28 jours

Résistance à lacompression 4 6 8 10 14 19

Au-delà de 28 jours, la résistance continue à croître

Évolution probable des résistances à la compression du mortier selon le dosage en ciment (MPa)

Mortier 1/1 Mortier 1/3 Béton 650 (kg/m3)

28 jours 19 14 28

6 mois 40 25 42

1 an 45 32 48

5 ans 48 42 50

Il s'agit de moyennes de résultats d'essais données à titre indicatif

Emplois habituels

Enduits, moulages, tableaux, arêtes, repères, charges importantes.

Réhabilitation de façades de toutes compositions, en mélange avec les chaux NHL, CL ou DL.

Ouvrages nécessitant une prise très rapide : scellements courants, blocages, aveuglements de voies d'eau,calfatages.

Petits ouvrages : chaînages, regards, appuis.

Milieux agressifs type A2 (eaux pures, eau de mer) au sens du fascicule FD P 18-011.

Travaux à la mer : ce ciment est PM, ciment pour travaux à la mer, en conformité avec la norme NF P 15-317.


Milieux agressifs A31) (pH 4 à 5,5) et supérieurs : enduits et réparations en milieux agro-alimentaires,

assainissement chimique (après étude).

Contraintes mécaniques importantes.

Protection par voie sèche : talus, tunnels.

Remarques

Le retrait est inférieur à 1 200 micromètres par mètre, sur mortier 1/1.

S'utilise en général en mortier riche 1/1 ou 1/2 ou en béton dosé à 600/650 kg/m3, exceptionnellement en pâte pure.

Un décalage du début de prise (2 min à 30 min) peut être obtenu par addition d'acide citrique (0,2 % à 0,8 % de lamasse du ciment).

A très court terme, dès le premier quart d'heure, les résistances sont suffisantes (4 MPa) pour mettre en servicecertains ouvrages.

Ne pas lisser, ne pas rebattre.

1) Milieux agressifs A3, au sens du fascicule FD P 18-011.

— 27 — FD P 15-010

ANNEXE 1

Fascicules du CCTG applicables aux marchés publicsde travaux de génie civil et du bâtiment

1 Fascicules du CCTG applicables aux marchés publics de travaux de génie civil

Fascicule 3 Fourniture de liants hydrauliques.

Fascicule 26 Exécution des enduits superficiels.

Fascicule 28 Exécution des chaussées en béton de ciment.

Fascicule 62 Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en bétonarmé suivant la méthode des états limites (BAEL 91).

Fascicule 62 Règles techniques de conception et de calcul des ouvrages et constructions en bétonprécontraint suivant la méthode des états limites (BPEL 91).

Fascicule 63 Exécution et mise en œuvre des bétons non armés, confection des mortiers.

Fascicule 64 Travaux de maçonnerie d'ouvrages de génie civil.

Fascicule 65-A Exécution des ouvrages en béton armé ou en béton précontraint par post-tension et pré-tension (additif au fascicule 65-A).

Fascicule 68 Exécution des travaux de fondation des ouvrages de génie civil.

2 Fascicules du CCTG applicables aux marchés publics de travaux du bâtiment

(Références de publication AFNOR et cahiers du CSTB)

P 10-202 (avril 1994) DTU n° 20.1 — Ouvrages en maçonnerie de petits éléments — Parois etmurs.

P 10-203 (septembre 1993) DTU n° 20.12 — Maçonnerie des toitures et d'étanchéité — Gros œuvre enmaçonnerie des toitures destinées a recevoir un revêtement d'étanchéité.

P 11-211 (mars 1988) DTU n° 13.11 — Fondations superficielles.

P 11-212 (septembre 1992) DTU n° 13.2 — Fondations profondes pour le bâtiment.

NF P 14-201 (mai 1993) DTU n° 26.2 — Chapes et dalles à base de liants hydrauliques.

NF P 15-201 (mai 1994) DTU n° 26.1 — Enduits aux mortiers de ciments, de chaux et de mélangeplâtre et chaux aériennes.

NF P 18-201 (mai 1993) DTU n° 21 — Exécution des travaux en béton.

NF P 18-210 (mai 1993) DTU n° 23.1 — Travaux de bâtiment — Murs en béton banché.

FD P 15-010 — 28 —

ANNEXE 2

Les normes françaises des bétons

NF P 18-010 (décembre 1985) Bétons — Classification et désignation des bétons hydrauliques.

FD P 18-011 (juin 1992) Bétons — Classification des environnements agressifs.

XP P 18-305 (août 1996) Béton — Béton prêt à l'emploi.

XP P 18-325 (août 1991) Béton — Performances, production, mise en œuvre et critères deconformité — IDT ENV 206.

NF P 18-400 (décembre 1981) Bétons — Moules pour éprouvettes cylindriques et prismatiques.

NF P 18-404 (décembre 1981) Bétons — Essais d'étude, de convenance et de contrôle — Confectionet conservation des éprouvettes.

NF P 18-405 (décembre 1981) Bétons — Essais d'information — Confection et conservation deséprouvettes.

NF P 18-406 (décembre 1981) Bétons — Essai de compression.

NF P 18-407 (décembre 1981) Bétons — Essai de flexion.

NF P 18-408 (décembre 1981) Bétons — Essai de fendage.

NF P 18-411 (décembre 1981) Bétons — Caractéristiques communes des machines hydrauliquespour essais de compression, flexion et traction des matériaux durs.

NF P 18-412 (décembre 1981) Bétons — Caractéristiques particulières des machines hydrauliquespour essais de compression (presses pour matériaux durs).

NF P 18-413 (décembre 1981) Bétons — Caractéristiques particulières des machines hydrauliquespour essais de flexion des matériaux durs.

XP P 18-414 (septembre 1993) Essai des bétons — Essais non destructifs — Mesure de la fréquencede résonnance fondamentale.

XP P 18-415 (septembre 1994) Bétons — Boîte à sable pour essai de compression des éprouvettescylindriques.

XP P 18-416 (septembre 1994) Bétons — Surfaçage au soufre des éprouvettes cylindriques.

XP P 18-417 (décembre 1989) Béton — Mesure de la dureté de surface par rebondissement à l'aided'un scléromètre.

XP P 18-418 (décembre 1989) Béton — Auscultation sonique — Mesure du temps de propagationd'ondes soniques dans le béton.

XP P 18-420 (juin 1995) Bétons — Essai d'écaillage des surfaces de béton durci exposées augel en présence d'une solution saline.

NF P 18-421 (décembre 1981) Bétons — Mise en place par microtable vibrante.

NF P 18-422 (décembre 1981) Bétons — Mise en place par aiguille vibrante.

NF P 18-423 (décembre 1981) Bétons — Mise en place par piquage.

XP P 18-424 (octobre 1994) Bétons — Essai de gel sur béton durci — Gel dans l'eau — Dégel dansl'air.

XP P 18-425 (octobre 1994) Bétons — Essai de gel sur béton durci — Gel dans l'air — Dégel dansl'eau.

— 29 — FD P 15-010

NF P 18-451 (décembre 1981) Bétons — Essai d'affaissement.

NF P 18-452 (mai 1988) Bétons — Mesure du temps d'écoulement des bétons et des mortiersaux maniabilimètres.

NF P 18-500 (juin 1995) Béton — Béton de sable.

NF P 18-503 (novembre 1989) Surfaces et parement de béton — Éléments d'identification.

NF P 18-504 (juin 1990) Béton — Mise en œuvre des bétons de structure.

NF P 18-507 (novembre 1992) Additions pour béton hydraulique — Besoin en eau, contrôle de larégularité — Méthode par mesure de la fluidité par écoulement au«cône de MARSH».

FD P 15-010 — 30 —

ANNEXE 3

Sociétés cimentières françaises

CIMENTS CALCIA

Les Technodes — BP 01 — 78931 GUERVILLE CEDEX — Tél. 01.34.77.78.00

LAFARGE CIMENTS

3-5, Boulevard Louis Loucheur — 92214 SAINT-CLOUD CEDEX — Tél. 01 49 11 40 40

LAFARGE ALUMINATES

28, rue Émile Menier — 75782 PARIS CEDEX 16 — Tél. 01 53 70 37 00

ORIGNY

15-25, Boulevard de l'Amiral Bruix — 75732 PARIS CEDEX 16 — Tél. 01 45 02 77 66

VICAT

Tour Gan — CEDEX 13 — 92082 PARIS-LA DÉFENSE — Tél. 01 41 26 48 48

— 31 — FD P 15-010

Bibliographie

ADAM M., Guide pratique pour l'emploi des ciments, Eyrolles, Ed., Paris, 1985.

BARON J. et SAUTEREY R., Le béton hydraulique, Presses de l'ENPC, Ed., Paris, 1982.

BARON J. et OLLIVIER J.P., Durabilité des bétons, Presses de l'ENPC, Ed., Paris, 1992.

BARON J. et OLLIVIER J.P., Les Bétons. Bases et données pour leur formulation , Eyrolles, Ed., Paris, 1996.

CALCIA ( Ciments Français ), La fabrication du ciment, Eyrolles, Ed., Paris, 1993.

DREUX G. et FESTA J., Nouveau guide du béton, Eyrolles, Ed., Paris , 1996.

VENUAT M., La pratique des ciments, mortiers et bétons, Le Moniteur, Ed., Paris, 2e édition, 1989.

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Documents

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