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RÉSUMÉ
La phase qui intervient après les opérations de coffrage consiste à assurer les opérations de coulage du béton dans ces coffrages. Le béton étant un matériau dont la rhéologie évolue entre la sortie du malaxeur et son introduction dans les banches, il convient d'assurer la maîtrise de ce processus. Cela nécessite l'établissement d'un programme de bétonnage qui prend en compte les diverses exigences. Cela inclut les contrôles à réception permettant d'assurer la livraison. La technologie adoptée par le chantier correspond souvent à un coulage gravitaire (benne) associé à une vibration interne (aiguille vibrante). Les évolutions des matériaux et des procédés technologiques ont ouvert la voie à d'autres techniques comme le pompage du béton.
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Jean-Marie GEOFFRAY : Cete de Lyon. Laboratoire régional de Clermont-Ferrand
INTRODUCTION
Ce troisième volet aborde les problèmes de bétonnage courant. Les aspects de maîtrise de la plasticité sont détaillés de façon pratique sur chantier. Comment distinguer un problème aléatoire d'une inadaptation fonctionnelle de béton ? Et, dans le cas d'incident ponctuel, savoir déterminer les causes réelles.
Le coulage du béton dans le coffrage est ensuite traité, en passant par les différentes situations susceptibles d'être rencontrées dans le cas de pompage du béton, puis de serrage par vibration pour les bétons courants. Le cas particulier d'emploi de béton auto-plaçant est également évoqué.
Enfin, le cas de bétonnage des fondations profondes est traité à part, compte tenu des spécificités des bétons fluides et non vibres employés.
Le lecteur n'omettra pas de se reporter aux autres dossiers de cette série : [C 2 227], [C 2 228], [C 2 230v2] et [C 2 231].
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- Version courante de août 2016 par Wilfried PILLARD
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4. Serrage du béton avec apport d'énergie
Pour acquérir un moulage satisfaisant du béton traditionnel, son adhérence aux armatures, et développer ses caractéristiques optimales de résistances mécaniques et de durabilité, il est nécessaire de lui appliquer un moyen intense de serrage. Ce serrage est habituellement obtenu par une vibration à haute fréquence, imposée au béton frais introduit dans son moule.
Au cours de cette vibration, chaque grain du béton est soumis à des amplitudes et accélérations qui provoquent leurs mouvements relatifs les uns par rapport aux autres. Les forces d'adhérence et de frottement diminuent, l'eau excédentaire et l'air peuvent être libérés. Les cailloux, en se déplaçant, modifient les bases d'appui des couches supérieures et, sous l'action de la pesanteur, provoquent un tassement qui conduit au serrage du béton [25], [26].
Il existe quatre catégories de vibrations :
-
la vibration interne, où le dispositif vibrant est plongé dans la masse de béton frais ;
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la vibration externe, où le dispositif vibrant agit via les faces du volume de béton frais par l'intermédiaire des parois moulantes. Le moule peut être posé directement sur une table vibrante, ou bien les vibrateurs peuvent être bridés à l'extérieur du moule ;
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la vibration de surface, où le dispositif vibrant n'agit qu'à partir de la surface du béton (dame, règle, et truelle vibrantes) ;
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la table à chocs pour laquelle la vibration est externe, avec une fréquence faible et une accélération très forte, et variable suivant l'élasticité des matériaux en contact.
4.1 Vibration interne
Les dispositifs vibrants se présentent sous forme d'aiguilles vibrantes qui sont des cylindres vibrant radialement avec un mode d'entraînement pneumatique, mécanique, ou électrique. Elles sont introduites rapidement dans la zone de béton à vibrer, et retirées lentement après serrage. Lors de la vibration, l'énergie absorbée est d'autant plus forte que la structure est moins compacte. Après serrage, le béton n'absorbe pratiquement plus d'énergie, mais la transmet davantage....
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