Le tube plongeur est un élément essentiel dans la mise en œuvre du béton, particulièrement dans des conditions immergées. Cet article explore en détail la définition, les normes associées, les matériaux utilisés, et les applications du tube plongeur dans le domaine du bétonnage.
Introduction
Le bétonnage en conditions immergées, que ce soit sous l'eau ou sous un fluide stabilisateur, nécessite l'utilisation d'un tube plongeur pour garantir la qualité et la durabilité de la structure en béton. Le tube plongeur permet de contrôler la mise en place du béton, minimisant ainsi les risques de ségrégation et de contamination.
Définition du Tube Plongeur
Un tube plongeur est une colonne de bétonnage constituée de tubes métalliques à joints étanches, surmontée d'un entonnoir ou d'une trémie. Cet équipement est utilisé pour le bétonnage en conditions immergées, permettant d'acheminer le béton frais au fond du forage ou de l'excavation sans qu'il entre en contact direct avec l'eau ou le fluide stabilisateur.
Normes Associées
Plusieurs normes encadrent l'utilisation du tube plongeur, notamment la norme NF EN 1536+A1 pour l'exécution des pieux forés et la norme NF EN 1538+A1 pour les parois moulées.
NF EN 1536+A1 : Exécution des Pieux Forés
La norme NF EN 1536+A1 définit les principes généraux pour l'exécution des pieux forés. Elle s'applique aux pieux de section circulaire et aux barrettes de section rectangulaire, en T ou en L, bétonnés en une seule opération. Cette norme couvre la réalisation de pieux forés isolés, de groupes de pieux forés, et de parois réalisées avec des pieux sécants, contigus ou espacés. Les pieux peuvent être en béton armé, en béton non armé, ou en béton armé avec des armatures spéciales.
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NF EN 1538+A1 : Exécution des Parois Moulées
La norme NF EN 1538+A1 concerne les principes généraux pour l'exécution des parois moulées de soutènement ou d'étanchéité. Cette norme stipule que, lors du bétonnage réalisé sous fluide stabilisateur, un tube plongeur doit être utilisé pour la mise en place du béton. Le tube plongeur permet d'empêcher la ségrégation du béton et sa contamination par le fluide présent dans le forage.
Matériaux et Produits
Les matériaux et produits utilisés dans la construction des pieux et des parois doivent satisfaire à leurs normes européennes respectives.
Ciment
Les ciments pour pieux forés sont listés dans l'annexe D de la norme NF EN 206/CN. Il est recommandé de privilégier des ciments de type CEM II ou CEM III, ou de substituer partiellement le ciment CEM I par des additions de type II. Ces additions améliorent l'ouvrabilité du béton frais, réduisent le dégagement de chaleur lié à l'hydratation du ciment, réduisent le ressuage, et améliorent la durabilité du béton.
Granulats
Les granulats doivent être conformes aux spécifications de l'annexe D de la norme NF EN 206/CN.
Béton
Le béton doit être conforme aux spécifications de l'annexe D de la norme NF EN 206/CN. Il doit être formulé pour minimiser les risques de ségrégation lors du bétonnage et faciliter sa mise en place autour des armatures. Les classes de résistance des bétons couramment utilisées pour la réalisation des pieux forés sont comprises dans la gamme C 20/30 à C 45/55.
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Adjuvants
Les adjuvants permettent d'obtenir des bétons de haute plasticité, d'améliorer l'écoulement du béton, de maîtriser l'ouvrabilité nécessaire pendant les phases de bétonnage, et de minimiser le ressuage et les risques de ségrégation.
Armatures
Les armatures doivent être conformes à la norme NF EN 10080. Un espace doit être prévu au sein des cages d'armatures pour permettre l'introduction du tube plongeur lors du bétonnage des parois moulées.
Dimensionnement et Enrobage
Le dimensionnement des pieux et des parois doit être réalisé en conformité avec les normes Eurocode. L'enrobage minimal des armatures doit être conforme aux conditions environnementales et satisfaire l'adhérence des armatures.
Enrobage Minimal pour les Pieux Forés
L'enrobage minimal des armatures pour les pieux forés ne doit pas être inférieur à :
- 75 mm pour les barrettes
- 60 mm pour les pieux de diamètre supérieur à 0,60 m
- 50 mm pour les pieux de diamètre inférieur à 0,60 m
Il convient que l'enrobage minimal par rapport à l'exécution soit augmenté à 75 mm dans les cas suivants :
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- Pieux pénétrant dans un sol mou et construit sans tubage
- Bétonnage en conditions immergées avec des bétons dont le Dmax des granulats est égal à 32 mm
- Les armatures sont installées après le bétonnage
- Les surfaces des parois du forage sont irrégulières
Enrobage Minimal pour les Parois Moulées
L'enrobage minimal des armatures pour les parois moulées doit être conforme aux exigences de la norme NF EN 1992 pour respecter les conditions environnementales. Cet enrobage vis-à-vis des spécificités d'exécution ne doit pas être inférieur à 75 mm.
Procédure de Bétonnage avec le Tube Plongeur
Lorsque le bétonnage est réalisé en conditions immergées sous eau ou sous fluide stabilisateur, un tube plongeur doit être utilisé pour la mise en place du béton.
Étapes Clés du Bétonnage
- Positionnement initial : Le tube plongeur doit être descendu jusqu'au fond du forage au début du bétonnage.
- Immersion continue : La base du tube plongeur doit constamment rester immergée dans le béton en cours de mise en place.
- Remontée progressive : Le tube plongeur doit être relevé progressivement au fur et à mesure de la montée du béton dans le forage.
- Éviter la ségrégation : Il convient d'éviter tout risque de ségrégation lors du bétonnage.
- Bétonnage continu : Le bétonnage doit se poursuivre jusqu'à ce que tout le béton contaminé dans la partie supérieure de la colonne de béton ait dépassé le niveau de recepage.
- Consistance du béton : La consistance du béton doit être conforme aux valeurs du tableau D.3 de l'annexe D de la norme NF EN 206/CN.
- Absence de vibration : La vibration du béton n'est pas autorisée.
Importance de l'Immersion Continue
La perte d'immersion du tube plongeur peut entraîner une contamination du béton par le fluide stabilisateur, affectant ainsi sa qualité et sa durabilité. Il est donc crucial de maintenir le tube immergé dans le béton frais pendant toute la durée du bétonnage.
Applications du Tube Plongeur
Le tube plongeur est utilisé dans divers projets de construction nécessitant des fondations profondes et des parois moulées.
Pieux de Fondation
Les pieux de fondation sont des éléments verticaux, généralement en béton armé, en acier ou en bois, implantés dans le sol pour transférer les charges d'une structure vers une couche de sol résistante en profondeur. Le tube plongeur est essentiel pour le bétonnage des pieux forés en conditions immergées.
Parois Moulées
Les parois moulées sont des parois de soutènement ou d'étanchéité réalisées en béton armé ou non armé, moulées dans une tranchée excavée dans le sol. Le béton est mis en place dans l'excavation à l'aide d'un tube plongeur immergé dans le béton frais.
Autres Applications
Le tube plongeur est également utilisé dans la construction de ponts, de tunnels, et d'autres structures nécessitant un bétonnage en conditions difficiles.
Surveillance, Essais et Contrôles
La surveillance, les essais et les contrôles sont essentiels pour assurer la qualité et la conformité des travaux de bétonnage. Des essais d'auscultation sonique peuvent être réalisés pour vérifier l'état de continuité et d'intégrité du pieu foré.
Impact Environnemental
La fabrication et le transport du béton peuvent avoir un impact environnemental significatif. Il est important de prendre en compte les conditions météorologiques pour une bonne mise en œuvre du béton et de minimiser les déchets de béton. L'utilisation de béton préfabriqué peut également présenter des avantages écologiques en réduisant les nuisances sur le chantier.