Béton et génie civil – pour la stabilité et la résistance

Les domaines d’application et les utilisations très variés des produits en béton exigent également des propriétés différentes pour le béton à utiliser. Dans cet aperçu, les types de béton les plus courants sont brièvement expliqués et leurs avantages sont expliqués.

Le béton projeté est pompé dans une conduite ou un tuyau fermé vers le lieu de pose, appliqué pneumatiquement par la buse de projection et compacté par l’énergie d’impact. Lors de l’impact sur la surface d’application, une partie du matériau projeté rebondit. Les domaines d’application sont aussi bien la construction de ponts ou de tunnels que les travaux de sécurisation des pentes ou l’assainissement des voûtes. En principe, on distingue la projection de béton par voie sèche et la projection de béton par voie humide.

Dans le cas de la projection à sec, le ciment et les agrégats sont mélangés à sec et transportés dans un flux d’air comprimé par une conduite ou un tuyau jusqu’à une buse de mélange, où l’eau de gâchage nécessaire est ajoutée. Le béton est ensuite appliqué et compacté en un jet ininterrompu.

Dans le cas de la projection humide, le ciment et les agrégats sont préalablement mélangés avec de l’eau et transportés vers la buse de projection au moyen d’une pompe à mortier. Le mélange y est pulvérisé à l’air comprimé et ensuite appliqué.

Vers le Fixit mortier sec à projeter 0-4 mm

Vers le béton sec à projeter Fixit 0-8 mm

Domaines d’application du béton projeté :

• Pour les éléments de construction armés et non armés
• Pour la construction souterraine, pour les travaux de sécurisation ou pour le soutènement
• Pour le revêtement de bassins et de canaux
• Pour la consolidation de pentes, de talus et d’excavations
• Pour la réparation d’ouvrages endommagés en béton et en maçonnerie

Le béton pompé peut être utilisé pour pratiquement tous les éléments de construction et convient particulièrement aux endroits difficiles d’accès ou qui ne peuvent pas être atteints par de gros véhicules.

Vers les produits Fixit beton sec à pomper

Par béton apparent, on entend normalement les surfaces en béton qui restent visibles en tant que surface murale ou plafond. La qualité de l’exécution et des matériaux doit donc répondre à des exigences particulières. Lors de la réalisation de surfaces en béton apparent, on distingue les surfaces pour lesquelles la peau de coffrage est utilisée comme élément de conception et les surfaces en béton qui sont encore traitées ultérieurement. Dans les deux cas, la couleur peut également être utilisée comme moyen de création.

Des éléments importants pour l’aspect ultérieur du béton apparent :

• Le type de structure de la peau de coffrage, si celle-ci constitue la surface ultérieure.
• Le choix du matériau et la couleur du béton ainsi qu’un rapport eau/ciment constant inférieur à 0,50
• Le type de finition de la surface du béton, si celle-ci est souhaitée.

Le béton résistant à l’abrasion résiste aux sollicitations mécaniques, en particulier au frottement.

Les conditions suivantes sont nécessaires :

• Il faut utiliser des granulats de roche dure résistants à l’abrasion.

Le béton normal ne brûle pas et offre déjà une protection contre le feu et les températures élevées. Cependant, en cas d’exposition prolongée au feu, des éclatements se produisent.

Le béton obtient une meilleure résistance au feu :

• Par l’ajout de fibres synthétiques. Celles-ci fondent à haute température et laissent des cavités dans lesquelles la pression de vapeur diminue.
• En utilisant des granulats résistants au feu, comme l’argile expansée, l’ardoise expansée, le basalte ou les briques réfractaires.

Par eau de gâchage , on entend la quantité totale d’eau contenue dans le béton frais, qui doit être prise en compte lors de la détermination du rapport eau/ciment. Elle se compose de l’eau d’addition, de l’humidité de surface des granulats et de la part d’eau des adjuvants, si leur quantité totale est supérieure à 3 l/m³. L’eau d’addition influence la prise et le développement de la résistance du béton ainsi que la protection contre la corrosion des armatures.

La teneur totale en eau du béton résulte de l’eau de gâchage et de l’humidité à cœur. La forme des grains, mais aussi l’étagement des grains et l’état de surface déterminent essentiellement le besoin en eau et la compressibilité. Les granulats concassés peuvent améliorer la résistance à la compression, à la traction et à l’abrasion du béton, mais nuisent à l’ouvrabilité.

Les granulats sont un mélange de sable et de gravier de différentes granulométries et constituent la plus grande partie du béton en termes de quantité. Les granulats peuvent être fabriqués à partir de matières premières naturelles, industrielles ou recyclées. Il est particulièrement important que les granulats soient échelonnés et mélangés de manière optimale, de la fraction fine aux gros grains, afin de pouvoir remplir toutes les cavités. Les matériaux poreux et trop mous nuisent à la qualité du béton.

Les principales caractéristiques des granulats sont les suivantes : la composition des grains, la pétrographie, la forme des grains, l’état de surface, la propreté, la densité brute, la densité apparente, la teneur en humidité ainsi que l’absorption d’eau. On distingue les granulats fins (sable, sable concassé) et les granulats grossiers (gravier, gravillons). Les granulats fins ont une valeur limite de 15 % pour le taux de surdimensionnement.

La masse volumique apparente du béton dépend des granulats et correspond à la densité du corps solide poreux basée sur son volume, y compris les espaces interstitiels. En fonction de sa masse volumique apparente à sec, le béton est défini comme béton normal, béton léger ou béton lourd.

• Béton léger : 800–2’000 kg/m³
• Béton normal : 2’000–2’600 kg/m³
• Béton lourd : plus de 2’600 kg/m³

Quelles mesures peuvent être prises lors de la fabrication du béton pour les températures chaudes ?

• Il faut utiliser les heures les plus fraîches de la journée, le matin ou le soir, pour couler le béton.
• La quantité de béton frais doit être adaptée à l’intervalle de livraison et à la performance de pose, car il ne doit pas y avoir de retards et il faut éviter les longs temps de transport ou de repos du béton.
• Les équipements pour la mise en place ainsi que le matériel pour la cure doivent être déjà contrôlés et prêts avant la livraison.
• Avant de commencer la pose, l’armature, le coffrage ou le support doivent être préalablement mouillés. Les flaques d’eau qui se forment doivent être éliminées.
• Lors de la pose, il est nécessaire de procéder très rapidement à la mise en œuvre, au compactage et à la cure avec un produit de cure liquide.
• Le béton doit être constamment aspergé d’eau et ne doit pas être décoffré trop tôt.
• Le béton durci ne doit plus être mis en place.
   

Mesures générales en cas de températures élevées sur le chantier :

• Lors de la mise en place et pendant la mise en œuvre, la température du béton frais ne doit pas dépasser + XX° C.
• L’élément de construction ou l’ensemble du bâtiment doit être ombragé et protégé des courants d’air.
• Le béton ne doit pas être coulé sur un sol de construction extrêmement chauffé ou sur des éléments de construction chauds.
• Le béton frais doit impérativement être maintenu humide.
• Pendant la période de durcissement, le béton doit également être protégé contre la perte d’humidité, car par temps très chaud et sec, la teneur en humidité de l’air est faible.
• La vitesse de séchage dépend de la température de l’air et du béton, de l’humidité relative de l’air et de la vitesse du vent.

Retrait précoce dû à un traitement ultérieur insuffisant par temps chaud

Le retrait précoce se développe principalement pendant les premières heures et dépend des conditions environnementales existantes. La température du béton, également plus élevée en raison des températures extérieures élevées, entraîne une hydratation plus rapide du ciment avec une résistance initiale plus élevée. Les cristaux d’hydrate de ciment se forment certes plus rapidement à des températures chaudes, mais les cristaux sont nettement plus petits et peuvent donc s’enchevêtrer moins intensément. Cela influence la résistance finale du béton, car le béton est globalement plus poreux et moins résistant au durcissement. C’est pourquoi les mesures de cure sont nécessaires et doivent être exécutées rapidement.