Avis Technique 3/08-552Fondations superficielles Semelles FilantesCHRYSOTitulaire :CHRYSO7 Rue de l’Europe ZIF-45300 SERMAISESTél. : 02 38 34 58 00Fax : 02 38 39 01 72

Commission chargée de formuler des Avis Techniques(arrêté du 2 décembre 1969)Groupe Spécialisé n° 3Structures, planchers et autres composants structurauxVu pour enregistrement le 11 avril 2008Secrétariat de la commission des Avis TechniquesCSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, F-77447 Marne la Vallée Cedex 2Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.frLes Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site Internet du CSTB (http://www.cstb.fr)© CSTB 20082 3/08-552

Le Groupe Spécialisé n° 3 « Structures, planchers et autres composants structuraux » dela Commission chargée de formuler les Avis Techniques, a examiné le 5 février 2008, leprocédé de fondation superficielle par semelle filante en béton de fibres « Semellesfilantes CHRYSO » présenté par la Société CHRYSO. Il a formulé, sur ce procédé, l’AvisTechnique ci-après. Cet Avis a été formulé pour les utilisations en France européenne.1. Définition succincte1.1 Principe et destination :Le procédé consiste en l’introduction, en centrale à béton, de fibressynthétiques CHRYSO®Fibres S50 pour constituer un béton prêt àl’emploi destiné à la réalisation de fondations superficielles par semellefilante.La présence de fibres vise à permettre de se dispenser, dans le cas desemelles sous mur plein non sollicitées en flexion, des armaturesfilantes prescrites par le DTU 13-12.

1.2 Identification :Fibres :Les fibres CHRYSO®Fibres S50, commercialisées par CHRYSO, sontconditionnées en sacs délitables de 1 kg. Elles sont livrées en cartonsde 15 kg, sur lesquels sont indiqués le nom de la fibre, le numéro delot, le nom et l’adresse du titulaire.Béton :Les bons de commande et de livraison du béton prêt à l’emploi mis enœuvre dans le cadre du présent Avis Technique portent la référence« CHRYSO®Fibres S50» ainsi que la composition du béton livré,précisant notamment le dosage en fibres.

2. Avis2.1 Domaine d’emploi accepté

Le domaine d’emploi accepté pour ce procédé est limité à la réalisationde semelles continues sous murs de maisons individuelles et bâtimentsassimilés, de type R+1 au plus, en terrain homogène, hors zonesismique.

2.2 Appréciation du procédé2.21 Aptitude à l’emploiFonctionnementDans le domaine d’emploi accepté, moyennant l’application des dispositionsdu DTU 13.11 (DTU P 11-211) concernant la réalisation desfouilles et des ouvrages de fondation, les semelles filantes superficiellesen béton « CHRYSO®Fibres S50» devraient présenter un comportementsatisfaisant sous réserve du respect des prescriptionstechniques du chapitre 2.3 ci-après.Sécurité incendieConstituées en quasi totalité de matériaux incombustibles d’une part,et systématiquement protégées par le sol d’autre part, les semellesfilantes en béton de fibres « CHRYSO®Fibres S50» ne posent pas deproblème particulier de ce point de vue.Isolation thermiqueLes déperditions thermiques par les semelles en béton de fibres« CHRYSO®Fibres S50», dont la constitution permet d’estimer qu’ellesne sont pas significativement différentes de celles de semelles courantesen béton, peuvent donc être évaluées sur les mêmes bases queces dernières.

2.22 Durabilité- aspectLes fibres CHRYSO®Fibres S50 sont des fibres à base de polyéthylèneet de polypropylène. Elles sont enrobées par le béton.Des essais de vieillissement ont été conduits dans les conditionsprévues par le document américain de l’ICBO « Acceptance criteria forconcrete with synthetic fibers – AC 32 - April 1999 » (Critèresd’acceptation pour les bétons de fibres synthétiques – AC 32 – Avril1999).Les résultats de ces essais permettent de conclure que la durabilitédes semelles filante en bétons de fibres CHRYSO®Fibres S50 peutêtre considérée comme équivalente à celle des semelles filantes enbéton traditionnelles.Les résultats des expérimentations conduites sur le béton de fibresCHRYSO®Fibres S50 ont montré que la présence de ces fibres a enoutre une action anti-fissuration sur le béton des semelles, ce qui estun facteur favorable à leur durabilité.Au total, les expérimentations réalisées sur le type de béton mis enœuvre dans ce procédé ont montré que ses particularités de constitutionne sont pas de nature à affecter sa durabilité dans les limitesd’emploi prévues.

2.24 Mise en œuvreLa mise en œuvre, dans des semelles filantes, du béton dans lequelont été incorporées les fibres « CHRYSO®Fibres S50» ne présentepas de difficulté particulière dans la mesure où les moyens utiliséspermettent le respect des prescriptions du Cahier des PrescriptionsTechniques Particulières du présent Avis. La Société CHRYSO esttenue d’informer les utilisateurs du procédé sur toutes les conditions debonne mise en œuvre.

2.3 Cahier des prescriptions techniques2.31 Prescriptions de conceptionLes semelles filantes CHRYSO®Fibres S50 doivent être dimensionnéesconformément aux prescriptions du DTU 13.12.En partie courante des semelles sous mur où les charges à transmettrese limitent aux charges verticales du bâtiment, sensiblement uniformeset centrées dans le plan de symétrie vertical sans flexionlongitudinale ni transversale, on peut ne pas disposer d’armaturesfilantes.Il est possible de ne pas disposer d’armatures transversales lorsque lagéométrie de la semelle le permet, c'est-à-dire dans les conditionsprévues à l’annexe 1 du DTU 13.12 visant les semelles continues sousmurs non armées transversalement.Au droit de charges localisées (poteaux, trumeaux,…) et de grandesouvertures susceptibles d’engendrer sur les semelles des cisaillements

ou des flexions locales, ou des valeurs de poinçonnement importantes,on doit disposer un réseau d’armatures dimensionné conformémentaux règles de calcul en vigueur.Un joint de rupture doit être prévu entre deux parties adjacentesd’ouvrage susceptibles de subir des différences importantes de chargementou de tassement.

2.32 Prescriptions de fabrication et de contrôleLa fabrication des fibres et le contrôle doivent être conformes à ceuxdécrits dans le Dossier Technique établi par le Demandeur. Toutemodification dans ces opérations doit être signalée au Rapporteur duGroupe Spécialisé n° 3.La fabrication du béton avec incorporation des fibres doit être réaliséeexclusivement en centrale homologuée, sous contrat avec la SociétéCHRYSO qui leur fournit un monitorat. Le processus de cette fabricationdoit être conforme au mode opératoire convenu avec la sociétéCHRYSO. Ce mode opératoire décrit notamment les dispositionsprises pour garantir le respect de la qualité et des dosages prévus pourchacun des constituants du béton fibré et principalement de la fibre.3/08-552 32.33 Prescriptions de mise en œuvreLe coulage des semelles doit être réalisé en continu ; le cas échéant,les plans de reprises doivent être munis d’acier de couture.

ConclusionsAppréciation globaleL’utilisation du procédé dans le domaine d’emploi accepté estappréciée favorablement

ValiditéJusqu’au 28 février 2011Pour le Groupe Spécialisé n°3Le PrésidentJ.P. BRIN

3. Remarques complémentairesdu Groupe SpécialiséEn l’état actuel des justifications produites par le demandeur à l’appuide sa demande, le domaine d’emploi accepté a été limité à la réalisation,en terrain homogène, de semelles continues sous murs de maisonsindividuelles et bâtiments assimilés dont la géométrie n’imposepas la présence d’armatures transversales.Il est donc entendu que les zones de semelles susceptibles d’avoir unfonctionnement en flexion ou en cisaillement dans le sens longitudinal,c’est-à-dire essentiellement les zones situées immédiatement audessousde portes et portes-fenêtres, doivent comporter des armaturesdimensionnées conformément aux règles de calcul du béton armé.Le Groupe Spécialisé rappelle que comme pour tous les Avis Techniquesde cette famille, les chaînages de pied de murs doivent êtreréalisés conformément au DTU 20.1 ou DTU 23.1.Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n° 3E. DAVID4 3/08-552

Dossier Techniqueétabli par le demandeurA. Description et domained’emploi1. DescriptionProcédé pour la réalisation de fondations superficielles du type semellesfilantes au sens des DTU 13.11 et 13.12 à partir d’un béton prêt àl’emploi de type C20/25 renforcé de fibres CHRYSO®Fibre S50, doséesà 3 kg/m3.Le procédé vise la réalisation de semelles filantes de maisons individuelles

et bâtiments assimilés comportant au plus un niveau en soussolet deux niveaux en superstructure. Dans ce domaine, sur la based’une géométrie de semelle n’imposant pas la présence d’armaturestransversales, les caractéristiques conférées à ce béton par les fibresvisent à permettre de se dispenser de mettre en place des armaturesfilantes dans les zones sous mur soumises uniquement à des effortsde compression.Les zones de semelle susceptibles d’avoir un fonctionnement enflexion ou en cisaillement dans le sens longitudinal doivent comporterdes armatures dimensionnées conformément aux règles de calcul dubéton armé.De telles zones sont notamment constituées par :• Les semelles ponctuelles permettant l’assise de poteaux

• Les zones de semelles non directement chargées au droit des grandesouvertures (effet de poutre inversée),• Les tronçons de semelle ayant un fonctionnement en longrine pourpermettre le pontage des zones en remblai (par exemple entre unepartie en sous-sol et une partie en rez de chaussée).L’utilisation en zone sismique est exclue.

2. Matériaux2.1 CHRYSO®Fibre S50Elles sont fabriquées par extrusion à partir d’un copolymère synthétique.Elles se présentent sous la forme d’un fil twistée qui se fibrille àchaque extrémité après contact et friction avec les granulats lors dumalaxage du béton. Cette fibrillation est destinée à multiplier les pointsd’ancrage dans le béton.Les caractéristiques détaillées concernant ces fibres sont préciséespar les spécifications CHRYSO déposées au CSTB, celui-ci étantinformé de toute modification ultérieure.L = 50 mmd = 1 mmLes principales caractéristiques dimensionnelles et physiques sont lessuivantes :• Longueur de la fibre : 50 mm (+/- 1 mm)

• Diamètre du fil : minimum : 1 mm

• Résistance à la traction : 600 mPaConditionnementLes fibres sont conditionnées dans des sacs délitables (solubles dansl’eau) de 1kg qui sont placés dans un carton renfermant 15 doses. Surle carton est apposée une étiquette autocollante sur laquelle figure lesrenseignements suivant :- Nom de la fibre : CHRYSOFibre S50- Nom du producteur : CHRYSO- Adresse du producteur : 7, rue de l’Europe – ZI 45300 Sermaises- Numéro du lot- Le poids total du carton : 15 kg- Le conditionnement des fibres : dose de 1kg- La nature du sac : délitable

2.2 Béton de fibres CHRYSOFibre S502.11 Constituants autres que les fibresLe béton est constitué :• de sable de granulométrie 0/5, de granulats courants de dimensionmaximale 25 mm (conforme à la norme NF EN 12620)• de ciment (conforme à la norme NF EN 197-1)

• d’eau (conforme à la norme NF EN 1008)Et éventuellement• D’additions, notammento cendres volantes (suivant norme NF EN 450)o fillers (suivant norme NF P 18-502, NF P 18-506, NF P 18-508,NF P 18-509)• D’adjuvants (conforme à la norme NF EN 934-2)Le dosage minimum en ciment doit être conforme aux spécifications duDTU 13.11. Les valeurs limites pour la composition et les propriétés dubéton sont déterminées en fonction de la classe d’exposition tel queprécisé dans la norme EN 206-1.

Dosage en fibres CHRYSO®Fibre S50 : 3 kg/m3

2.12 OuvrabilitéL’ouvrabilité nécessaire doit être obtenue sans rajout d’eau et si nécessaireen ayant recours à l’emploi d’un superplastifiant ou plastifiantréducteur d’eau.La consistance, au sens de la norme NF EN 206-1 est S3, S4 ou S5.

3 Fabrication et transport3.1 Fabrication et contrôle de fibresCHRYSO®Fibre S50Les fibres CHRYSO®Fibre S50 sont fabriquées et conditionnées parl’usine POLYSTEEL (Sydney, Nelle Ecosse au Canada). Elles sontdistribuées exclusivement par la Société CHRYSO (Sermaises duLoiret – France).La fabrication est certifiée ISO 9001 version 2000, soumise à uncontrôle interne qualité.Le contrôle interne porte sur :• Contrôle avant expédition des Matières premières (résistance à latraction)• Contrôle sur produit fini : (longueur, poids, forme)

3.2 Fabrication du béton de fibresCHRYSO®Fibre S50Les bétons de fibres CHRYSO®Fibre S50 sont produits par des centralesde béton prêt à l’emploi sous contrat avec la société CHRYSO.Ces centrales justifient d’un certificat de qualification NF.Lors de sa commande, l’utilisateur doit spécifier, en référence auprésent avis technique :• le domaine d’emploi, avec le dosage en fibres correspondant, auquelest destiné le béton• la classe d’environnement (XC1, XC2, …)

• la consistance (S3, S4, S5,…)

• les besoins en matière de durée de maintien d’ouvrabilitéL’approvisionnement, la formulation et le dosage des différents constituantsdu béton sont réalisés par le fabricant de BPE, en conformitéavec les règles de composition et les performances définies dans leprésent avis technique.3/08-552 5La fabrication des bétons de fibres synthétiques CHRYSO®Fibre S50est effectué par le fournisseur de béton prêt à l’emploi en incorporantles fibres selon l’une des deux méthodes suivantes :• Sur le convoyeur de granulats

• Directement dans le malaxeurDans tous les cas, le temps de malaxage pris en compte par le producteurde béton de fibres CHRYSO®Fibre S50 doit permettre l’obtentiond’un béton conforme aux spécifications.Il est conseillé de prendre en compte la perte d’ouvrabilité (environ 10mm de slump par kilogramme de fibres ajoutées) engendrée parl’introduction des fibres CHRYSO®Fibre S50 dans le béton. Pour cela,il conviendra d’ajuster la quantité de plastifiant ou de superplastifiantpour obtenir la consistance souhaitée.

3.3 Transport du béton de fibresCHRYSO®Fibre S50Les conditions de transport devront être conformes à la norme EN 206-1. Le dosage de fibres CHRYSO®Fibre S50 doit être consigné sur lebon de livraison.

4 Mise en œuvre du béton de fibresCHRYSO®Fibre S50Les semelles filantes de fondation sont conçues et dimensionnéesselon les prescriptions techniques particulières du présent Avis Technique.Lorsque le niveau du bon sol le nécessite, l’entreprise réalise en premièrephase le coulage d’un gros béton de rattrapage non fibré (engénéral béton type C20/25 selon l’environnement)Avant le coulage de la semelle en béton de fibres CHRYSO®FibreS50, l’entreprise procède s’il y a lieu à la mise en œuvre des armatures

nécessaires à des renforcements locaux (grands ouvertures, zones defonctionnement en longrine).La semelle en béton de fibres CHRYSO®Fibre S50 est coulée endeuxième phase selon les dimensions prévues par l’application desprescriptions techniques particulières.Pour le dosage préconisé (3 kg/m3), le béton se met en place facilement,sans équipement particulier et suivant les règles de l’art usuelles.Lorsque des reprises de bétonnage sont prévues, on incorpore desarmatures en attente pour assurer la couture entre les deux bétons.Enfin, l’entreprise implante dans le béton frais, les armatures en attentepour l’ancrage des chaînages verticaux, ainsi que toutes autresarmatures nécessaires pour assurer la liaison des semelles aux ouvragesde superstructure.

5 Durabilité du béton de fibresCHRYSO®Fibre S50Des essais accélérés n’ont montré aucune chute de résistance entraction pour les fibres CHRYSO®Fibre S50 totalement enrobées parle béton.

B. Résultats expérimentauxB.1 Caractérisation des performances mécaniques en flexion 3points et en poinçonnement/flexion des fibres CHRYSO®FibreS50 selon les recommandations BEFIM ; essais réalisés parSigma Bétons en Juillet 2006B.2 Essais comparatifs en flexion par traction sur prismes entre lafibre CHRYSO®Fibre S50 et des fibres métalliques FIBREXELB52/100 selon la norme NF P 18.409 ; Essais réalisés par leCEBTP en Mars 2006B.3 Essais comparatifs en flexion 3 points et en poinçonnementdes fibres CHRYSO®Fibres S50 et des fibres synthétiquesdans une application dallage de maison individuelle ; essaisréalisés par Sigma Bétons en Avril 2007B.4 Essais de durabilité sur béton renforcé de fibresCHRYSO®Fibre S50 ; Essais réalisés au CSTB en Octobre2006.B.5 Evaluation Report for suitability of synthetic macro-fibersCHRYSO®Fibre S50 for use in plain structural slabs on gradeaccording to section 3.1.2 of ICC Evaluation Services Inc, ReportAC 32; essais réalisés par le laboratoire ISIM Group, Canadaen Mars 2007

C. RéférencesATEX n°1330 ; réalisation d’un dallage renforcé de fibresCHRYSO®Fibre S50 – Validation par le CSTB en Décembre 2004Lotissement 12 maisons individuelles à St Paul de la Réunion à 3kg/m3 de CHRYSO®Fibre S50 – Octobre 2007Maison individuelle à Mimizan à 3 kg/m3 de CHRYSO®Fibre S50 – Mai2007220 ml de fondations maisons individuelles à Villenave d’Ornon à 3kg/m3 de CHRYSO®Fibre S50 – Mars 2007Les fibres CHRYSO®Fibre S50 sont fabriquées par POLYSTEEL etdistribuées par CHRYSO depuis 1998.Plusieurs chantiers de dallage et de fondations/semelles filantes ontété réalisés en Amérique du Nord en substitution totale ou partielled’armatures traditionnelles en dallages sur terre-plein.