Qu'est-ce que le treillis soudé (WWR) ?

Définition

Le treillis soudé (WWR) est une grille de fils d’acier, soudés aux croisements, coulée dans le béton pour maintenir les fissures fermées. L’ASTM A1064 est la spécification du fil et du produit soudé. Elle couvre le fil d’acier au carbone fabriqué à partir de fil-machine laminé à chaud. Le fil est écroui à froid et peut être lisse ou nervuré.

Noms : WWR, WWF, treillis métallique

L’ASTM, dans la note 1 de l’A1064, indique que le produit était autrefois appelé welded wire fabric, WWF, fabric et mesh. L’industrie du treillis a ensuite adopté le terme welded wire reinforcement. L’ASTM a remplacé le terme « fabric » par « reinforcement » dans l’A1064 et dans les spécifications connexes. Les documents de la FAA sur les chaussées d’aérodrome disent encore « fabric ». En français, le produit est le treillis soudé. La norme française NF A 35-080-2 couvre le treillis soudé pour le béton armé et suit la norme européenne EN 10080. Une édition de mars 2022 a remplacé l’édition de 2013.

Dimension des fils et désignation du style

Chaque fil porte un numéro de dimension. Le préfixe W désigne un fil lisse et D un fil nervuré. Le nombre est l’aire nominale de la section du fil, en centièmes de pouce carré. Par exemple, W4 a une aire de 0,040 in² et un diamètre de 0,226 in. W16 a une aire de 0,160 in² et un diamètre de 0,451 in. Des dimensions fractionnaires entre les dimensions listées sont aussi disponibles (TxDOT, Item 440, 2.6).

Un style de treillis donne d’abord l’espacement des fils, puis leurs dimensions. Le style 6 × 12 - W16 × W8 signifie :

• fils longitudinaux espacés de 6 in (150 mm),
• fils transversaux espacés de 12 in (305 mm),
• fil lisse W16 dans le sens longitudinal,
• fil lisse W8 dans le sens transversal.

L’ASTM A1064 donne dans ses tableaux les dimensions de fil courantes. Elle précise aussi que les dimensions réelles ne se limitent pas à celles des tableaux.

Treillis revêtu

L’ASTM A884 est la spécification du fil d’acier et du treillis soudé revêtus d’époxy. Le P-501 la cite comme option pour l’armature. Le TxDOT exige un revêtement de classe A ou de classe B selon l’A884 pour le fil et le treillis soudé époxydés (tableau 3). La page consacrée aux armatures époxydées décrit le système de revêtement des barres.

Rôle dans une dalle d’aérodrome

La FAA utilise de l’acier dans une dalle de béton pour maîtriser les fissures. Elle ne l’emploie pas pour arrêter les fissures. L’acier maintient fermées les fissures qui se forment. L’imbrication des faces fissurées retient alors la dalle, et moins de débris pénètrent dans les fissures.

La FAA n’exige pas cet acier dans chaque dalle. L’AC 150/5320-6G l’exige lorsque le rapport longueur/largeur dépasse 1,25 ou lorsque la forme est irrégulière. Elle conseille aussi de l’acier autour des structures encastrées. Les chaussées en béton armé et les chaussées en béton continuellement armé ne sont utilisées que dans une faible mesure sur les aérodromes. Sur un projet financé par le gouvernement fédéral, une chaussée structurellement armée exige l’approbation de la FAA AAS-100, et le dimensionnement d’épaisseur FAARFIELD ne s’applique pas à elle. L’acier de maîtrise des fissures ne modifie pas l’épaisseur de la dalle. Celle-ci est la même que pour un béton non armé.

Les ingénieurs routiers connaissent un système semblable sous le nom de chaussée en béton armé à joints (JRCP). Il utilise des joints de contraction et une quantité minimale d’acier ou de treillis métallique au milieu de la dalle pour maintenir les fissures serrées. Ses joints peuvent être plus espacés que dans une chaussée non armée, jusqu’à environ 15 m (50 ft). Pavement Interactive indique que le JRCP a perdu la faveur des ingénieurs au profit de la chaussée en béton à joints non armée et de la chaussée en béton continuellement armée.

Treillis ou nappe de barres

La FAA admet deux formes d’acier de maîtrise des fissures. L’AC 150/5320-6G indique que l’acier peut être constitué de nappes de barres ou de treillis soudé. Le P-501 cite les normes ASTM A1064 et A884 pour le treillis soudé, et les normes ASTM A184 ou A704 pour les nappes de barres. Une note de rédaction du P-501 indique que le treillis soudé doit être fourni uniquement en feuilles planes.

Disposition de l’acier de maîtrise des fissures selon la FAA

Le paragraphe 3.16.12.2.3 de l’AC 150/5320-6G donne ces valeurs :

• Les fils longitudinaux sont espacés de 4 à 12 pouces (100 à 305 mm).
• Les fils transversaux sont espacés de 4 à 24 pouces (100 à 610 mm).
• Les extrémités des fils longitudinaux se recouvrent de 12 pouces (305 mm) ou de 30 diamètres de fil, selon la plus grande valeur.
• Les extrémités des fils transversaux se recouvrent de 6 pouces (150 mm) ou de 20 diamètres de fil, selon la plus grande valeur.
• L’acier reste à 2 à 6 pouces (50 à 150 mm) de tous les bords et joints.
• Dans une dalle de moins de 9 pouces, il se place à peu près au milieu. Dans une dalle plus épaisse, il se place au tiers supérieur.

Le TxDOT donne une règle générale de recouvrement pour le treillis soudé. Un raccord a un recouvrement d’au moins 2 fils transversaux plus 2 in sur chaque feuille ou rouleau. Le TxDOT exige aussi que les nappes de treillis soudé soient solidement fixées aux extrémités et aux bords (Item 440, 3.4 et 3.5). Il s’agit d’une règle des routes d’État et non d’une règle de la FAA.

Spécification et mise en place

La spécification P-501 de l’AC 150/5370-10H couvre les chaussées en béton de ciment. L’ingénieur précise si la chaussée est armée. L’armature doit être exempte de boue, d’huile et de matière organique au moment de la coulée. Le P-501 accepte l’acier rouillé ou couvert de calamine de laminage. Une éprouvette décapée à la brosse métallique doit tout de même respecter les dimensions, le poids et les propriétés en traction de la spécification ASTM.

Le P-501 fixe deux manières de poser le treillis (501-4.9) :

• Deux couches. L’entrepreneur arase la couche inférieure pour que la feuille repose sur toute sa longueur sur le béton, dans sa position finale. L’armature se pose directement sur cette couche, puis l’entrepreneur pose la couche supérieure. L’entrepreneur retire et remplace toute partie de la couche inférieure restée découverte plus de 30 minutes. Il en va de même si la prise initiale survient.
• Une couche. L’entrepreneur pose l’armature avant la coulée. Il peut aussi l’enfoncer dans le béton plastique par des moyens mécaniques ou vibratoires après l’étalement.

L’ACI 302.1R-15 déconseille de relever le treillis du sol après la coulée, et de le faire pénétrer dans le béton en marchant dessus. L’ACI 301-16 limite l’espacement des supports à 12 pouces pour les fils plus petits que W4.0 ou D4.0. La règle de position de la FAA explique pourquoi. Un treillis posé sur la base ne se trouve ni au milieu ni au tiers supérieur de la dalle.

Inspection

Le treillis se trouve à l’intérieur de la dalle. Un levé aérien voit la surface de la dalle, et non le treillis. Le P-501 cite des appareils de localisation d’armatures non destructifs, comme le pachomètre, pour vérifier que les goujons et les barres d’attache sont en place. Le paragraphe ne cite pas d’appareils pour le treillis soudé. L’AC 150/5320-6G ajoute que le géoradar (GPR) peut localiser les armatures dans le béton (E.1).