Domaine d’application du DTU 21

Le DTU 21 s’applique à toutes les structures en béton armé, qu’il s’agisse de béton armé pour des éléments horizontaux (planchers, poutres, dalles) ou verticaux (murs, colonnes). Il couvre :

• Les fondations en béton armé : pour assurer la stabilité des bâtiments.
• Les éléments porteurs : comme les poutres, les dalles et les murs.
• Les structures spéciales : comme les ouvrages hydrauliques ou les réservoirs en béton armé.

Il exclut cependant les applications très spécifiques en béton armé haute performance, comme celles utilisées dans des environnements extrêmes ou pour des infrastructures complexes.

Objectifs du DTU 21

Le DTU 21 a pour objectif principal de garantir la résistance et la sécurité des structures en béton armé. Plus précisément, il vise à :

• Assurer la résistance aux charges et aux sollicitations mécaniques (poids des structures, charges d’exploitation, etc.).
• Optimiser la durabilité des ouvrages en béton armé face aux conditions environnementales, comme les variations de température, l’humidité ou l’agression chimique.
• Garantir la sécurité des occupants en assurant la stabilité et la résistance des structures portantes sur le long terme.

Il exclut les détails concernant les structures en béton haute performance ou celles soumises à des conditions climatiques extrêmes.

Matériaux utilisés

Le choix des matériaux est crucial pour garantir la résistance et la durabilité du béton armé. 

Les matériaux principaux sont :

• Le béton : généralement constitué de ciment, d’eau, de sable et de granulats. Le béton doit être de qualité et répondre à des critères de résistance spécifiques en fonction de l’utilisation.
• Les armatures en acier : des barres d’acier ou des treillis soudés sont intégrés au béton pour renforcer la structure et assurer la résistance aux efforts de traction.
• Les adjuvants et additifs : utilisés pour modifier les propriétés du béton, comme sa résistance, sa fluidité ou sa durabilité.

Les matériaux doivent respecter les normes européennes et les prescriptions du DTU 21 pour assurer leur efficacité.

Mise en œuvre du béton armé

La mise en œuvre du béton armé suit des étapes essentielles qui doivent être rigoureusement respectées pour garantir la solidité et la sécurité des structures.

Voici un tableau des principales étapes :

Dossier d’exécution

Le dossier d’exécution pour un projet en béton armé doit contenir les éléments suivants pour garantir la conformité aux normes du DTU 21 :

• Les plans de structure : incluant les dimensions, les armatures, et la disposition du béton.
• Les calculs de dimensionnement : pour s'assurer que les structures résistent aux charges et contraintes mécaniques.
• Le rapport d’étude géotechnique : précisant les caractéristiques du sol, particulièrement important pour le dimensionnement des fondations.
• Les spécifications des matériaux : détaillant les types de béton et d’armatures utilisés, avec leurs caractéristiques et leur résistance.

Préparation des matériaux

Avant la mise en œuvre, la préparation des matériaux est essentielle pour garantir la qualité du béton armé. Cela inclut :

• Le stockage des matériaux : les matériaux doivent être stockés dans des conditions optimales pour éviter toute contamination ou dégradation.
• La préparation du béton : les mélanges doivent être réalisés conformément aux spécifications du DTU pour garantir la résistance et la durabilité.
• Les tests de résistance du béton avant utilisation : pour vérifier sa conformité aux normes.

Pose des ouvrages

La pose des ouvrages en béton armé doit respecter des règles strictes pour garantir la sécurité de la structure. Voici quelques points essentiels à suivre :

• Coffrage et support : Les coffrages doivent être correctement montés et étayés pour supporter le béton frais.
• Placement des armatures : les armatures doivent être positionnées et fixées de manière précise pour garantir la résistance de la structure.
• Vibrage du béton : pour éviter les vides et assurer une bonne homogénéité du béton, il est nécessaire d’utiliser un vibrateur.

Tolérances à respecter

Les tolérances à respecter lors de la mise en œuvre du béton armé sont cruciales pour garantir la sécurité et la durabilité des structures. Les principales tolérances sont :

• Tolérance de niveau et d’alignement : ± 1 cm pour les éléments horizontaux et verticaux.
• Tolérance de dimensions des éléments : les dimensions des éléments en béton doivent respecter une marge de ± 2 cm.
• Tolérance de finition de surface : la surface du béton doit être lisse, sans défauts majeurs.

Le respect du DTU 21 est essentiel pour garantir la résistance, la sécurité et la durabilité des structures en béton armé. Ce document définit les règles à suivre pour la conception, la mise en œuvre et le contrôle des ouvrages en béton armé, dans le respect des exigences techniques et de sécurité. En appliquant les prescriptions du DTU 21, les professionnels du bâtiment assurent la solidité des constructions et la sécurité des occupants à long terme.

Le DTU 21 est disponible à la consultation auprès de l’AFNOR ou du CSTB.

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Par Camille Decambu
Photo à la une : BK