Risques inhérents aux basses températures
La figure 2.10.1 met en évidence l’effet ralentisseur des basses températures sur la montée en résistance du béton. Très net au jeune âge, ce ralentissement diminue par la suite. Par temps froid, certaines précautions s’avèrent donc indispensables pour la confection et la mise en œuvre du béton.
La norme NBN EN 206 précise que la température du béton frais ne doit pas être inférieure à 5°C au moment de la livraison.
Lorsque la température du béton descend en-dessous de 5°C, le développement des résistances est pratiquement stoppé. Si l’eau intérieure gèle dans un béton au jeune âge, elle peut en faire éclater la texture ou même le disloquer par expansion de la glace. Un béton ayant subi un tel dommage doit être éliminé.
Pour les travaux de bétonnage dans des périodes avec risque de gel (nocturne), il faut veiller à ce que la température du béton frais soit d’au moins + 5°C à la mise en place. Ensuite, il faut garder le béton frais/jeune hors gel jusqu’au moment où il peut résister à l’action du gel. En règle générale, on considère que le béton peut supporter le gel dès que sa résistance à la compression dépasse 5 N/mm2.
En pratique, la règle d'or pour éviter les dégâts du gel est la suivante : "La température de la surface la plus exposée du béton doit être d'au moins + 5°C pendant les 72 heures qui suivent la mise en place".
Mesures à prendre pour la fabrication du béton par temps froid
Par temps froid, les mesures suivantes, prises au stade de la fabrication, peuvent améliorer le développement des résistances et l’évolution de la température du béton :
- Elever la température du béton frais en préchauffant l’eau de gâchage et/ou les granulats.
- Augmenter le dosage en ciment et/ou choisir un ciment plus réactif sans modifier les autres composantes du mélange, ce qui favorisera la montée en résistance au jeune âge (fig 2.10.2).
- Abaisser le rapport E/C par l’emploi d’un superplastifiant, car moins un béton contient d’eau, moins il est sensible au gel et plus vite il monte en résistance.
- Accélérer le développement des résistances par l’introduction d’un accélérateur (non chloré) de prise et de durcissement.
Mesures à prendre sur chantier par temps froid
Les bétonnages par basses températures extérieures imposent au chantier certaines mesures de précaution :
- Ne jamais bétonner sur un sol gelé ni contre du béton gelé.
- Le béton préchauffé doit être mis en place rapidement dans un coffrage exempt de glace et de neige. Il doit être immédiatement compacté.
- Immédiatement après sa mise en place, le béton doit être protégé contre toute déperdition de chaleur. On récupère ainsi la chaleur produite par l’hydratation du ciment. Une protection au moyen de nattes isolantes ou de bâches thermiques est recommandée.
- Si ces nattes ne peuvent être appliquées directement sur la surface du béton, il faut prévoir en plus une protection contre les courants d’air.
- Mesurer l’évolution de la température interne du béton.
- Pendant toute la période du durcissement, le béton ne doit pas seulement être à l’abri des déperditions de chaleur, mais également à l’abri de la dessiccation. En effet, par temps froid, l’humidité relative de l’air est généralement très basse et favorise l’évaporation de l’eau contenue dans le béton.
- Si, pendant le durcissement, la température du béton s’abaisse en-dessous du point de congélation, il faut prolonger le délai de décoffrage et de cure au minimum du nombre de jours pendant lesquels il a gelé.
Les recommandations pour le bétonnage par temps froid du CSTC (Digest n°12) sont reprises au tableau 2.10.1. Celles-ci sont exprimées en fonction du "Type de temps" qui dépend des températures minimales et maximales enregistrées durant chaque cycle journalier de 24h (fig 2.10.4).
