Compactage du Béton – Méthodes et Résultats d’une mauvaise Vibration du béton
Le compactage du béton est une opération dans laquelle le béton frais est compacté sous forme et le fait encercler des renforts et d’autres objets encastrés tels que des tubes dans le moule.
Divers problèmes peuvent survenir si le compactage du béton n’est pas effectué correctement, tels que le nid d’abeille et la pâte de béton emprisonnée à l’intérieur. De plus, un mauvais compactage du béton pourrait entraîner des problèmes de perméabilité et donc de corrosion de l’acier et une diminution de la capacité finale du béton durci.
Figure 1: Mauvais compactage du Béton dans les alvéoles et les Poches rocheuses
Les méthodes de compactage du béton
La consolidation du béton peut être effectuée à la main ou à la machine. De nombreux facteurs doivent être pris en compte pour choisir les méthodes de compactage, tels que les quantités et l’espacement des armatures, la consistance de la pâte de béton et la complexité du coffrage.
Méthode de compactage manuel
Les mélanges de béton raisonnablement réalisables et fluides sont consolidés à la main à l’aide d’une tige. La barre doit atteindre de manière adéquate le fond du coffrage et le diamètre du coffrage doit compacter le béton entre l’espacement des armatures et les coffrages.
Le béton est tassé à plusieurs reprises par l’outil à tige pour le consolider. Les mélanges à faible valeur d’affaissement pourraient être consolidés à la main si des superplastifiants sont ajoutés pour réduire l’affaissement et rendre le béton exploitable.
De plus, des outils tels que la bêche sont utilisés pour fournir un bon aspect de surface et les côtés de coffrage percutants permettent de repousser l’air emprisonné hors du béton.
La consolidation mécanique n’est pas recommandée si le mélange est conçu pour se compacter à la main pour éviter la ségrégation.
Méthode de compactage mécanique
La méthode de consolidation mécanique est capable et adaptée aux mélanges de béton avec une grande quantité de granulats grossiers et un faible rapport eau / ciment dans des éléments structurels fortement renforcés. Les différents types de méthodes de compactage mécanique sont expliqués dans les paragraphes suivants:
1. Table de choc ou de chute
La table de choc ou de chute est utilisée pour consolider le béton extrêmement rigide à faible affaissement dans la fabrication d’unités préfabriquées.
2. Centrifugation
Il est utilisé pour compacter des mélanges d’affaissement modéré à élevé dans la construction de poteaux, de tuyaux et de pieux.
3. Méthode vibratoire de compactage du béton
La méthode vibratoire est probablement la technique la plus largement utilisée pour compacter le béton. Dans cette méthode, le frottement interne entre les particules agrégées est éliminé pendant une courte période et les mélanges de béton se comportent comme un liquide et la force gravitationnelle entrera en vigueur. Cela conduit à déplacer l’air piégé vers le haut et le mélange se déposera dans les coffrages.
Lorsque la vibration est arrêtée, le frottement interne se développe immédiatement à nouveau. Le nombre de vibrations par minute (vpm) ou les vibrations par seconde (Hertz) sont utilisés pour exprimer les vibrations.
Le compactage du béton avec des vibrateurs est divisé en les types suivants:
a) Vibrateurs internes
Les vibrateurs internes parfois appelés vibrateurs spude ou poker sont généralement appliqués sur du béton compact dans des poutres, des murs, des colonnes et des dalles. Non seulement la performance des vibrateurs est influencée par la maniabilité du béton, mais également par la fréquence, l’amplitude et les dimensions de la tête des vibrateurs.
Généralement, le diamètre de la tête du vibrateur est compris entre 2 et 18 cm et la forme de la tête est cylindrique. Lorsque le diamètre de la tête des vibrateurs est augmenté, la zone d’action effective est augmentée, par exemple l’action de rayon des vibrateurs avec un diamètre de tête de 4 cm est de 15 cm tandis que 45 cm est l’action de rayon des vibrateurs avec un diamètre de tête de 8 cm.
De plus, il est considérablement important d’utiliser correctement les vibrateurs internes pour obtenir le meilleur compactage. Le mouvement horizontal des vibrateurs doit être évité pour éviter la ségrégation du béton et l’abaissement de la tête des vibrateurs au fond de la couche de béton considérée et il doit dépasser la couche précédente d’environ 15 cm. L’épaisseur de la couche de béton compacté est d’environ la longueur de la tête ou 50 cm.
En ce qui concerne l’utilisation de vibrateurs pour compacter les dalles, le vibreur doit être maintenu immergé dans le béton et cela peut être fait en l’utilisant horizontalement ou à un angle spécifique en plus d’utiliser 1,5 fois l’action de rayon comme distance pour garantir le chevauchement de la couche vibrante précédemment adjacente. Non seulement le vibrateur doit être maintenu stable, mais il doit également rester dans une station spécifique pendant 5 à 15 secondes pour obtenir une consolidation souhaitable.
La durée pendant laquelle le vibreur utilisé au même poste est basée sur la maniabilité du béton, la force du vibreur et la nature de l’élément en cours de compactage. Une vibration interne adéquate est déterminée par des modifications de la surface du béton, par exemple des modifications des particules grossières d’agrégats, un nivellement général par lots et l’aspect de la surface supérieure d’un film mince de mortier.
Dans les situations où la vibration interne du béton n’est pas possible, il pourrait être avantageux de faire vibrer la partie exposée de l’armature car cela conduit à éliminer l’air et l’eau piégés sous l’armature et à augmenter la liaison entre le béton et l’acier. La figure 2 montre le fonctionnement des vibrations internes.
Figure 2: Vibrateurs internes pour le compactage du béton
b) Vibrateurs externes
Il existe deux principaux types de vibrateurs externes qui sont
- Vibrateur de table ou de surface et
- Vibrateur de forme.
Le vibreur de table est largement adapté au compactage de surfaces en béton telles que les sols et les dalles. Il consolide de manière adéquate les dalles jusqu’à 20 cm d’épaisseur; des vibrations internes sont nécessaires pour les épaisseurs de dalles plus élevées.
Le vibrateur de forme est fixé à la face extérieure du moule ou forme correctement sinon de l’énergie sera perdue à cause de fixations incorrectes. De plus, le vibrateur de forme est le choix approprié pour compacter le béton sous des formes minces et fortement encombrées, consolider les mélanges rigides et compléter les vibrateurs externes.
De plus, les vibrateurs de forme peuvent être avantageux pour la construction de tuyaux, d’unités de maçonnerie et d’autres types de béton préfabriqué. Cependant, il n’est pas recommandé d’utiliser des vibrations de forme au sommet de formes verticales telles que des colonnes car cela pourrait provoquer des espaces entre le béton et les moules en conséquence des mouvements d’entrée et de sortie, il est donc préférable d’utiliser des vibrations internes dans ce cas.
Les vibrateurs de forme doivent être correctement espacés pour assurer une répartition uniforme de l’intensité au-dessus de la forme. La figure 3 montre l’utilisation du vibrateur de forme pour le compactage du béton frais.
Figure 3: Compactage du béton par la Méthode des vibrations
En savoir plus: Types de vibrateurs pour le compactage du béton
Résultats de Vibrations incorrectes du Béton
Divers problèmes et défauts peuvent survenir lorsque le béton n’est pas vibré de manière adéquate.
- Nid d’abeille
- Stries de sable
- Joints froids
- Quantité excessive de vides d’air piégés que la plupart du temps appelés trous d’insectes.
- Fissuration par affaissement
- Lignes de placement
Figure 4: Nid d’abeilles dans le béton en raison d’un mauvais compactage ou de vibrations
Figure 5: Joints froids dus à un mauvais compactage du béton
