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RÉSUMÉ
Cet article présente les notions de base relatives à la rhéologie du béton frais, ainsi que les dispositions permettant de connaître les caractéristiques mécaniques du béton au jeune âge. Après quelques rappels sur le comportement rhéologique du béton frais, les modes opératoires des principaux essais de caractérisation et les éventuelles classes de consistance associées sont présentés.
Les bétons autoplaçants font l’objet d’une présentation spécifique. Les principaux incidents rhéologiques constatés sur chantier, ainsi que les effets de la température et du temps de transport sur les propriétés à l’état frais sont ensuite abordés. Enfin on présente la maturométrie, technique permettant d’estimer la résistance en compression du béton à partir du suivi de sa température.
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Michaël DIERKENS : Référent Technique Matériau Béton - Cerema, Direction Territoriale Centre-Est, Département laboratoire de Lyon (Bron, France)
INTRODUCTION
Le béton, composant utilisé dans de nombreux cas de constructions, doit satisfaire à un ensemble d'exigences de sécurité, de durabilité et d'esthétique. Pour atteindre la satisfaction de ces exigences à l'état durci, il est clair qu'il doit d'abord présenter une robustesse de ses caractéristiques rhéologiques à l'état frais et, plus précisément, au moment de sa mise en place finale dans le coffrage.
Le véritable matériau de construction étant le béton armé (armatures et/ou fibres), le béton se doit d'assurer la protection de ces armatures, et cette fonction ne peut être remplie qu'après prise en compte de la notion d'enrobage minimal de ces dernières. Il ne faut pas davantage oublier que le matériau doit être protégé contre la dessiccation juste après coulage, puis juste après démoulage. Dans certains cas, la surface du béton est soumise à un traitement, ou reçoit un revêtement : ces opérations doivent être soigneusement étudiées en amont pour adapter le support.
Après avoir défini les objectifs à atteindre, les conditions de mise en œuvre doivent faire l'objet d'un cahier des charges intégrant toutes les phases de la construction :
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les coffrages et armatures ;
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les transports et coulages du béton (par gravité, pompage ou projection) ;
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le mode de serrage du béton (par vibration, par auto-plaçance) ;
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les adaptations de bétonnage liées aux conditions ambiantes attendues pendant la durée du chantier ;
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l'éventuel besoin de coulage d'éléments de fondation profonde, de coulage en grande masse, ou dans l'eau ;
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et, bien entendu, les différents traitements de surface prescrits.
Dans cette première partie, le lecteur trouvera plutôt les bases nécessaires à la conception et à la préparation du chantier en matière de rhéologie du béton frais, d'une part, et aux dispositions à prévoir (et à mettre en œuvre) pour connaître les caractéristiques mécaniques du béton permettant des interventions sur béton jeune, telles que mises en tensions des armatures de précontrainte ou, plus simplement, de décoffrage.
Au chapitre 5, le lecteur trouvera un glossaire sur les principaux termes techniques employés dans cet article.
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- Version archivée 1 de mai 2008 par Jean-Marie GEOFFRAY
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5. Glossaire
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Adiabatique ; adiabatic – Terme traduisant l’absence de transfert thermique entre le système étudié et le milieu extérieur.
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Âge équivalent ; equivalent age – Temps durant lequel le béton doit être maintenu à la température de référence (en général 20 °C) pour obtenir la même valeur de maturité que dans les conditions de cure réelle.
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Béton auto-plaçant ; self-compacting concrete – Béton qui s’écoule et se compacte par le seul effet gravitaire, capable de remplir le coffrage avec son ferraillage, ses gaines, réservations… tout en conservant son homogénéité.
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Énergie d’activation ; activation energy – Grandeur caractérisant la sensibilité à la température de la vitesse de durcissement du béton.
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Maturité ; maturity – Notion intégrant les effets couplés de la température et du temps sur la cinétique de murissement du béton. Elle traduit le niveau de durcissement du béton.
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Maturométrie ; maturometry – Technique permettant de calculer, à partir de l’enregistrement de la température au sein de l’ouvrage, le développement des résistances en compression.
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Rhéologie ; rheology – Branche de la physique qui étudie la déformation ou l'écoulement de la matière sous l'effet de l’application d'une contrainte. Par abus de langage, le terme est usuellement employé pour caractériser le maintien de l’ouvrabilité dans le temps, ainsi que les essais de caractérisation associés.
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Béton – Spécification, performance, production et conformité – Complément national à la norme NF EN 206. - NF EN 206/CN, ANFOR - décembre 2014
-
Essais pour béton frais – Partie 2 : essai d'affaissement. - NF EN 12350-2, AFNOR - avril 2012
-
Essais pour béton frais – Partie 3 : essai Vébé. - NF EN 12350-3, AFNOR - avril 2012
-
Essais pour béton frais – Partie 4 : indice de serrage. - NF EN 12350-4, AFNOR - mars 2012 (tirage 2)
-
Essais pour béton frais – Partie 5 : essai d'étalement à la table à choc. - NF EN 12350-5, AFNOR - mars 2012 (tirage 2)
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Essai pour béton frais – Partie 8 : béton auto-plaçant – Essai d'étalement au cône d'Abrams. - NF EN 12350-8, AFNOR - novembre 2010
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Essai pour béton frais – Partie 9 : béton auto-plaçant...
ANNEXES
1.1 Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
OPPBT – Organisme professionnel de prévention du bâtiment et des travaux public
HAUT DE PAGE1.2 Laboratoires – Bureaux d'études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)
CSTB – Centre technique et scientifique du bâtiment
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