Du béton frais au béton durci : Ouvrabilité et consistance

26 Avril 2019
 

Importance de l’ouvrabilité

Une bonne ouvrabilité facilite les transbordements et la mise en oeuvre du béton, c’est-à-dire sa mise en place dans les coffrages et son compactage. Elle influence aussi favorablement le coût de ces opérations. Quant au béton durci, sa résistance et surtout sa durabilité dépendent directement d’une bonne mise en place, de l’enrobage parfait des armatures et d’un compactage soigné, toutes qualités qui ne peuvent être obtenues qu’avec une bonne ouvrabilité.

 

Définition de l’ouvrabilité et de la consistance

Le concept d’ouvrabilité du béton ne répond pas à une définition précise. Il englobe plusieurs propriétés comme la consistance, la cohésion, la tendance à la ségrégation, la pompabilité, la viscosité et la thixotropie ainsi que leur évolution dans le temps. Considérée sur le plan scientifique comme résultant du frottement interne de l’ensemble des particules solides suspendues dans le béton, la consistance peut être évaluée dans la pratique par différentes méthodes de mesure.

 

Méthodes de mesure de la consistance

En Belgique, on utilise couramment deux méthodes pour évaluer la consistance du béton. Ce sont les mesures de l’affaissement ("slump") et de l'étalement ("flow"). Ces deux méthodes (fig. 2.2.1 et 2.2.2) sont limitées à certains domaines de consistance.

 

Classe de consistance

Le tableau 2.2.1 donne les classes d'affaissement et d’étalement définies par la norme NBN EN 206 et indique également la méthode de mesure la plus appropriée pour chaque domaine. Des indications détaillées pour la conduite de ces essais se trouvent dans les normes NBN EN 12350-2 et NBN EN 12350-5.

 

Contrôle de la consistance en début de bétonnage

Des valeurs de consistance semblables pour des bétons provenant d’installations différentes ne garantissent pas une ouvrabilité rigoureusement identique. Les résultats peuvent être influencés par le choix des constituants et par le malaxeur utilisé. Il est donc indiqué de vérifier l’ouvrabilité au début du bétonnage et de corriger la consistance si nécessaire. Par la suite, lors d’un éventuel changement dans la fourniture des granulats, il faudra contrôler la valeur de la consistance prescrite pour l’ouvrage en cours.

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Tab 2.2.1 Classes de consistance
verwerkbaarheid fig 2 2 1
Fig 2.2.1 Mesure du slump au cône d’Abrams
verwerkbaarheid fig 2 2 2
Fig 2.2.2 Mesure du flow à la table à chocs

 

Les superplastifiants améliorent la consistance

Grâce aux superplastifiants, il est possible de confectionner des bétons ayant un rapport E/C conforme aux exigences, tout en offrant une consistance élevée (S4 à S5), particulièrement appréciée pour une mise en place aisée. Ces bétons s'écoulent aisément dans les coffrages et entre les armatures, se compactent facilement, permettant d’obtenir des bétons durcis de qualité et durabilité élevées.

L’amélioration de la consistance ne devrait jamais être obtenue par un apport d’eau ultérieur.

 

Influence des autres caractéristiques du béton sur la consistance

En dehors des adjuvants, d’autres facteurs ont une influence sur la consistance. La modification de l’un ou de plusieurs d’entre eux n’agit pas uniquement sur la consistance, mais également sur la résistance (et sur bien d’autres propriétés) du béton, souvent en sens opposé. Le tableau 2.2.2 montre les effets auxquels on peut s’attendre sur la consistance et la résistance, lorsque l’on fait varier certains paramètres de base du béton.

 

Dès la fin du malaxage, l’ouvrabilité change

Il est inévitable qu’à partir de la fin du malaxage la consistance évolue, ce qui se traduit par une lente perte de l’ouvrabilité.

Le "délai de mise en oeuvre garanti" mentionné sur le bon de livraison (généralement 100’ pour du CEM I et CEM II et 120’ pour du CEM III et CEM V) indique le temps pendant lequel la prise du béton ne démarre en aucun cas.

 

Ceci ne signifie pas que la consistance (fluidité) n'évolue pas pendant ce temps. La figure 2.2.3 montre un comportement normal de béton durant le transport et le déchargement. Le béton doit rester au moins 30 minutes après le début du déchargement dans la même classe (S4 dans ce cas). Le béton est plus sensible à une perte d’ouvrabilité par temps chaud, tout comme dans le cas d’un ciment à prise plutôt rapide.


 

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Fig 2.2.3 Exemple d’évolution de la consistance et délai de mise en oeuvre garanti d'un béton


 

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Tab 2.2.2 Influence des paramètres de formulation sur la consistance et les résistances