Présentation
RÉSUMÉ
Cet article explore les avancées technologiques dans la mesure de la température du béton, mettant en lumière les méthodes de contrôle thermique et leur impact sur la durabilité des structures. Il examine les différentes étapes de l’hydratation du ciment, les défis posés par les températures extrêmes et les solutions innovantes, telles que les capteurs sans fil.
L'accent est mis sur l'importance de la surveillance en temps réel pour prévenir les fissurations et optimiser la qualité du béton, tout en se conformant aux normes en vigueur.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Gaël LE BLOA : Responsable Homologations & Certifications - Hilti Europe de l’Ouest (Boulogne, France)
-
Jean Michel TORRENTI : Chercheur associé - UMR MCD, université Gustave Eiffel – Cerema (Marne-la-Vallée, France) - Directeur de la recherche - ESITC Paris (Arcueil, France)
-
Agathe BOURCHY : Chargée de recherche - Département MAST – Laboratoire CPDM, université Gustave Eiffel (Marne-la-Vallée, France)
INTRODUCTION
Le suivi précis de la température du béton revêt une importance cruciale dans les ouvrages de bâtiment et de génie civil, car elle constitue un paramètre clé pour assurer la résistance et la durabilité des structures. Les structures massives, telles que les ponts, les barrages ou les immeubles de grande envergure, sont particulièrement exposées aux variations thermiques extrêmes et aux contraintes liées à la résistance au jeune âge. Dans cet article scientifique et technique, nous aborderons en détail la problématique de la température du béton, ses enjeux significatifs ainsi que les différentes méthodes de suivi disponibles.
Avec les progrès techniques et les exigences croissantes en matière de performances des structures, il est essentiel de comprendre la réaction d’hydratation du béton. L’hydratation est un processus complexe qui se déroule en plusieurs étapes, et sa compréhension permet de mieux appréhender les variations de température au sein du matériau. De plus, différents facteurs influencent cette réaction, tels que la composition du béton, le rapport eau/ciment, les adjuvants utilisés et les conditions environnementales. Ces facteurs peuvent entraîner une production significative de chaleur pendant la prise du béton, ce qui nécessite une attention particulière lors du suivi de la température.
Tout d’abord, le suivi précis de la température du béton permet de maîtriser la fissuration du béton, qui peut résulter des variations thermiques et des contraintes internes. Ensuite, il contribue à la gestion adéquate des déformations du béton, en particulier au jeune âge où le matériau est encore vulnérable.
Plusieurs méthodes de suivi de la température du béton sont disponibles, chacune offrant des avantages spécifiques. Les capteurs filaires, tels que les thermocouples, permettent une mesure précise et fiable, tandis que les capteurs sans fil offrent une plus grande flexibilité et une installation simplifiée. Les systèmes de mesure automatisés sont capables de collecter et d’analyser les données en temps réel, offrant ainsi une surveillance continue du processus de durcissement du béton. De plus, les outils de modélisation numérique fournissent des prédictions et des simulations pour anticiper les variations de température dans les structures.
En conclusion, cet article aborde le suivi de la température du béton comme un paramètre clé pour assurer la résistance et la durabilité des ouvrages de bâtiment et de génie civil. En fournissant une compréhension approfondie de la réaction d’hydratation du béton, des enjeux liés à la température, des méthodes de suivi disponibles, cet article vise à enrichir les connaissances dans ce domaine crucial. Les résultats présentés, les perspectives et les recommandations serviront de base pour des projets futurs, tout en soulignant les limites actuelles de l’étude et les possibilités de recherche future.
MOTS-CLÉS
Béton fissuration Durabilité des constructions contrôle thermique ciment surveillance en temps réel
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Les superstructures du bâtiment
(119 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
2. Bétonnage par temps chaud et froid
Comme vu précédemment, l’hydratation du ciment est une réaction exothermique thermo-activée dont l’effet est exacerbé par des températures extérieures élevées. Une température élevée accélère la prise, le durcissement et l’évaporation de l’eau de gâchage et peut donc dégrader les caractéristiques du béton durci et augmenter le risque de fissuration. A contrario, une température basse ralentit les réactions et peut, par exemple, retarder les décoffrages.
Il convient de se préoccuper de cette sensibilité aux températures en respectant quelques règles relatives à la formulation et la préparation du béton, puis sa mise en œuvre et sa cure jusqu’à maturité.
Dans les deux situations détaillées ci-après, un système de surveillance de la température du béton en temps réel, peut être utilisée pour ajuster la (ou les) méthode(s) correctrice(s) et ainsi agir sur la température et aussi vérifier que des températures trop importantes ne sont pas atteintes.
2.1 Rappel du cadre réglementaire
En France, la norme NF EN 206+A2/CN est en vigueur depuis 2022. Cette norme combine le texte de la norme européenne EN 206 (2013) et celui du complément national (CN).
Le respect de cette norme est exigé par les textes concernant le dimensionnement des éléments de structure en béton (Eurocodes, en particulier la norme NF EN 1992-1 ou Eurocode béton EC2), ainsi que les textes traitant de l’exécution des ouvrages et des structures en béton, en particulier le fascicule 65, la norme NF EN 13670/CN (exécution des structures en béton) et le DTU 21 (norme NF P 18-201).
HAUT DE PAGE2.2 Bétonnage par temps chaud
Lors de la mise en œuvre du béton, les conditions environnementales (température et humidité relative, vent) influent sur ses performances. Dès que la température mesurée sous abri sur chantier est durablement supérieure à 25 °C, des dispositions particulières sont à prendre pour le bétonnage. Selon le Fascicule 65 (ministère de l’Économie et des Finances et ministère de la Transition Écologique et Solidaire, 2017), au-dessus de 32 °C, il convient dans la mesure du possible de différer le bétonnage...
Cet article fait partie de l’offre
Les superstructures du bâtiment
(119 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Bétonnage par temps chaud et froid
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BERODIER (E.) - Impact of the supplementary cementitious materials on the kinetics and microstructural development of cement hydration. - Dans Science et génie des matériaux. Thèse de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (2015).
-
(2) - NONAT (A.) - L’hydratation des ciments. - Dans La durabilité des bétons. Presses de l’école nationale des Ponts et chaussées (2008).
-
(3) - FIERENS (P.), VERJAEGEN (J.-P.) - Induction period of hydration of tricalcium silicate. - Dans Cement and Concrete Research, vol. 6, pp. 287-292 (1976).
-
(4) - GARRAULT-GAUFFINET (S.), NONAT (A.) - Experimental investigation of calcium silicate hydrate (C-S-H) nucleation. - Dans Journal of Crystal Growth, vol. 200, pp. 565-574 (1999).
-
(5) - HU (J.), GE (Z.), WANG (K.) - Influence of cement fineness and water-to-cement ratio on mortar early-age heat of hydration and set times. - Dans Construction and Building Materials, vol. 50, pp. 657-663 (2014).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Comportement au jeune âge du béton – Maturométrie : mesure, techniques et perspectives
-
Réaction sulfatique interne dans les structures en béton – Mécanisme, pathologie et prévention
-
Réparation des ouvrages en béton armé – Partie 1 : pathologies et diagnostic
-
Prise et durcissement des bétons – Les effets thermomécaniques
NORMES
-
Béton – Spécification, performance, production et conformité - AFNOR, NF EN 206/CN+A2 - 2022
-
Méthodes d’essais des ciments. Partie 3 : détermination du temps de prise et de la stabilité - AFNOR, NF EN 196-3+A1 - 2009
-
Essais pour béton durci – Partie 15 : méthode adiabatique de détermination de la chaleur dégagée par le béton en cours de durcissement - AFNOR, NF EN 12390-15 - 2019
-
Essai pour béton durci – Partie 14 : Méthode semi-adiabatique de détermination de la chaleur dégagée par le béton au cours son processus de durcissement - AFNOR, NF EN 12390-14 - 2016
-
Méthodes d’essais des ciments Partie 9 : Chaleur d’hydratation – Méthode semi-adiabatique - AFNOR NF EN 196-9 - 2010
-
Méthodes d’essais des ciments Partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants - AFNOR NF EN 197-1 - 2012
-
Ciment...
ANNEXES
Ministère de l’économie et des finances & Ministère de la transition écologique et solidaire, Cahier des clauses techniques générales applicables aux marchés publics de travaux de génie civil – Fascicule N° 65, EXECUTION DES OUVRAGES DE GENIE CIVIL EN BETON, décembre 2017.
HAUT DE PAGE
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
Concrete Sensor HCS
Hilti France : Ingénierie
https://www.hilti.fr/content/hilti/E2/FR/fr/business/business/engineering.html
Organismes – Fédérations – Associations (liste non exhaustive)
InfoCiments – Plateforme d’information de l’industrie cimentière française
Association Française de Génie Civil
Association Universitaire de Génie Civil
Documentation – Formation – Séminaires (liste non exhaustive)
InfoCiments : Bétonnage par temps chaud
https://www.infociments.fr/betons/betonnage-par-temps-chaud
InfoCiments : Bétonnage par temps chaud
Cet article fait partie de l’offre
Les superstructures du bâtiment
(119 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Des modules pratiques
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive