Vibration du béton

Le domaine des bâtiments et des constructions est soumis au respect de certains principes élémentaires de constructions sans lesquels les ouvrages réalisés ne sauraient être performants et viables à long terme.

C’est le cas par exemple de la pose du béton et de ses dérivées. Le béton constitué de ciment, d’eau, de granulats et éventuellement d’adjuvants est un matériau de construction utile sur tout chantier qui permet de construire des ouvrages assez solides et résistants.

Certains facteurs externes et internes (comme l’air contenu dans le matériau) peuvent fragiliser le béton et l’empêcher d’avoir la résistance voulue.

Il importe alors de trouver des moyens efficaces pour expulser cet air afin d’avoir un béton de qualité; d’où la technologie de vibration du béton.

Savez-vous quelque chose à propos de cette technologie ?

Quels sont ses avantages ? Quelles sont ses différentes techniques ?

Comment se met-elle en œuvre ? Si vous voulez avoir des réponses à ces différentes questions, lisez cet article pour comprendre l’essentiel sur la vibration du béton.

La vibration du béton : qu’est-ce que c’est ?

La vibration du béton est une opération qui permet d’évacuer l’air contenu dans le béton pour assurer le serrage dudit béton.

En effet, les bétons simples sont des matériaux qui ont une certaine résistance à la compression, mais qui n’ont pas la capacité de résister aux efforts de traction en raison de leur défaut d’élasticité.

C’est pour cela que la vibration intervient pour procurer au béton un caractère résistant à tout facteur et à tout phénomène en:

  • diminuant la teneur du béton en air;
  • favorisant l’adhérence entre les divers matériaux sur les armatures;
  • facilitant le tassement des matériaux.

La vibration de béton est donc l’opération qui permet l’obtention d’ouvrages sans déformations.

Vibration du béton
Vibration du béton

Rôles et avantages de la vibration du béton

La fonction principale de la vibration de béton est de favoriser l’arrangement et l’agencement des grains constituant le béton. Elle a un double rôle. La vibration de béton permet de:

  • remplir des moules et enrober des armatures (elle se met donc facilement en place et engendre l’homogénéité du béton);
  • favorise le serrage pour obtenir une plus forte compacité du béton.

En effet, lorsque le béton est simplement mis en place, les granulats les plus lourds et présentant les plus grandes dimensions pourraient s’accumuler au niveau des parois du coffrage.

Cette disposition laisse des vides dans le béton, lesquels pourraient influencer la qualité de ce dernier. La vibration du béton lorsqu’elle est bien faite a donc pour avantages:

  • d’élever la densité du béton et de diminuer sa porosité;
  • de procurer une résistance mécanique et une durabilité au béton;
  • de favoriser un bon remplissage des coffrages;
  • de procurer une certaine originalité des parements;

Pour bénéficier de tous ces avantages que procurent la vibration du béton, il est important de faire appel à un professionnel du bâtiment qui mettra non seulement en avant son savoir-faire pour une bonne mise en œuvre du béton, mais aussi ses expériences et ses compétences pour une bonne réalisation de la vibration de béton.

Les différentes techniques de vibration

La vibration du béton peut se faire de deux façons : la vibration du béton interne et la vibration du béton externe.

La vibration interne est celle qui se fait à l’aide d’aiguilles vibrantes que l’on plonge en même temps dans le béton lors du coulage.

Ces aiguilles sont constituées essentiellement par un tube métallique. Ce tube contient une masse de métal excentrée (masselotte) qui tourne et qui produit des vibrations.

Il existe différents types d’aiguilles vibrantes qui permettent de réaliser cette technique de vibration interne. Il s’agit de:

  • l’aiguille vibrante pneumatique;
  • l’aiguille vibrante mécanique;
  • l’aiguille vibrante électrique.

Chaque type d’aiguille a ses caractéristiques qui lui permettent d’obtenir un certain taux de vibration. Il faut donc choisir son aiguille vibrante en fonction du taux et de la qualité de vibration que vous désirez obtenir.

En effet, la qualité de la vibration est obtenue en fonction de plusieurs facteurs, à savoir :

  • le diamètre de l’aiguille;
  • la longueur de l’aiguille;
  • le poids de l’aiguille.

Ces trois éléments doivent nécessairement être adaptés à la consistance et au volume du béton à vibrer. Aussi, la fréquence de vibration doit-elle correspondre aux dimensions des granulats, car tous les granulats ne supportent pas l’effet de vibration à la même fréquence.

Ainsi, les plus gros requièrent une fréquence de 1 000 tours la minute tandis que les plus fins nécessitent une fréquence 20 fois plus élevée (par minute, soit 20 000 tours) que celle des plus gros.

Aussi, avant de choisir votre aiguille, il faudra comparer les prix proposés sur le marché pour le type d’aiguille vibrante que vous souhaitez acheter. Le prix d’une aiguille vibrante varie généralement de 250 à 900 euros.

La vibration externe quant à elle se réalise à l’aide de vibrateurs pneumatiques ou électriques que l’on place à l’extérieur du coffrage, contrairement à la technique interne.

Elle est aussi effectuée à l’aide d’une règle que l’on pose directement sur des surfaces horizontales présentant une faible épaisseur.

Les constructeurs adoptent souvent cette technique lorsque la masse et le volume du béton devant subir la vibration sont faibles.

Techniques Vibration du béton

La mise en œuvre de la vibration du béton

La mise en œuvre de la vibration implique l’utilisation d’un certain nombre d’outils et de matériels. Les matériels sont choisis en fonction de la technique de vibration de béton (interne ou externe) que l’on veut réaliser.

Ainsi, s’agit-il essentiellement, comme dit plus haut, de la règle vibrante, de la truelle mécanique et de l’aiguille vibrante.

Le coulage du béton se fait progressivement par couche. Au moment du coulage d’une couche de béton, l’aiguille vibrante doit être intégrée de façon verticale et d’une profondeur allant de 50 à 60 cm. C’est ce qui permettra au béton de gagner une certaine homogénéité.

Avant de passer au coulage d’une seconde couche, l’aiguille vibrante ne doit pas descendre dans la couche précédente (déjà vibrée) en dessous de 10 cm de profondeur.

Le volume du béton et le type de granulats déterminent généralement le temps de vibration.

Vous vous demandez certainement à quel moment arrêter la vibration. C’est assez simple. Il existe plusieurs éléments qui permettent de connaître le moment idéal pour arrêter la vibration. Vous pourrez alors l’arrêter si:

  • le béton ne se tasse plus;
  • les bulles d’air cessent de se dégager;
  • l’eau contenue dans le béton remonte en surface;

Lors de la vibration, il est possible de faire face à un phénomène appelé segrégation. C’est une vibration excessive qui laisse voir une séparation des différents types de granulats.

Dans ce cas, les grains ayant un peu plus de poids se retrouvent au fond du coffrage tandis que les moins lourds se retrouvent en surface en raison de la forte pression des vibrations.

Pour arrêter ce phénomène, il est conseillé de limiter de temps de la vibration. Pour ce faire, il faut immédiatement retirer l’aiguille vibrante lorsque la surface du béton montre une certaine brillance.

Bon à savoir…

Il est important de savoir que l’aiguille vibrante ne doit toucher aucun élément noyé ou les armatures.

Un contact entre ces éléments pourrait générer des hétérogénéités de compactage du béton qui pourraient être visibles à la surface décoffrée, ce qui ne garantit pas une bonne qualité de vibration et un bon résultat.

Aussi, l’adhérence des deux éléments principaux (béton et acier) pourrait être influencée. Tâchez donc de laisser suffisamment d’espace entre le coffrage et l’aiguille vibrante au risque de faire face à ces diverses conséquences.

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