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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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3. Suivi de la maturité du béton dans l’ouvrage
3.1 Préparation du chantier
Si le maturomètre prévu pour le chantier possède une fonction de prévision des résistances mécaniques du béton aux jeunes âges, il doit également permettre la saisie d'une courbe de référence fournissant la résistance mécanique en fonction de l'âge équivalent et obtenue expérimentalement (phase d'étalonnage chantier).
Avant toute opération de maturométrie, l'utilisateur doit disposer d'un dossier d'étalonnage du béton précisant le coefficient d'activation apparent du béton et la courbe de référence, ainsi que la prévision de positionnement des sondes de relevés de températures et de leur protection sur site. L'appareil utilisé doit fournir au minimum :
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l'évolution de la température en fonction de l'âge pour chaque sonde installée dans l'ouvrage et le calcul de l'âge équivalent ;
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la courbe de référence utilisée pour la prévision de la résistance.
3.2 Étalonnage
La méthode expérimentale permet d'acquérir la valeur de l'énergie d'activation apparente et la courbe d'étalonnage du béton sur chantier. Ces données se présentent sous la forme du suivi dans le temps de la résistance en compression du béton placé dans différentes conditions de conservation.
Le béton testé au cours de l'étalonnage doit être représentatif de celui qui sera mis en œuvre dans l'ouvrage. Cette représentativité concerne également la plage de températures au cours du mûrissement. Ces plages peuvent éventuellement être estimées à partir de simulations thermiques en utilisant des valeurs approchées pour l'énergie d'activation apparente. Il est nécessaire, en particulier, de suivre le développement des résistances du béton pour deux histoires thermiques distinctes. L'exploitation réalisée par la méthode de superposition concerne les résultats de l'étalonnage sur chantier, et éventuellement ceux obtenus au cours d'un étalonnage préliminaire en laboratoire.
Dans le cas où un étalonnage préliminaire a eu lieu, on procède en une, deux, ou trois phases, décrites ci-après, et en l'absence...
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BIBLIOGRAPHIE
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
-
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)
-
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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