Pathologies des bétons fluides #1

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Comment contrer le risque de ségrégation ?

Cheminées de ressuage (“channelling”, en anglais) observées sur une paroi moulée de 6 m de hauteur. Par la suite, on a appris que les compagnons avaient vu, après la fin des opérations de bétonnage, des geysers de 50 à 60 cm de hauteur à la surface de l’ouvrage. [©DR]

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6–10 minutes

Publié le

27 septembre 2021

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Rédaction

Béton auto-plaçant Granulat

Les bétons fluides se sont propagés dans de nombreux secteurs de la construction, car ils facilitent la mise en œuvre. Ils présentent cependant de nouveaux risques de pathologie. dont celui de ségrégation, parfois spectaculaire, dont Paul Acker traite dans cet article. Et celui d’une fissuration spécifique, qui sera abordé dans un prochain numéro.

Article paru dans le n° 96 de Béton[s] le Magazine.

I – Le risque de ségrégation

Tous ceux qui ont fait un peu de cuisine savent qu’un bon malaxage permet d’obtenir, en quelques minutes, un mélange homogène, même si les ingrédients sont très hétérogènes et granuleux au départ. On sait aujourd’hui qu’il y a des forces importantes qui agissent au sein du mélange : les tensions de surface. Ces forces poussent vers l’homogénéité, qui est la configuration la plus stable. Les pales du malaxeur à béton, comme la cuiller du cuisinier, cassent les frottements (ou la thixotropie) qui freinent la marche vers l’homogénéité. Dès qu’on arrête le malaxage d’un béton fluide, cependant, les forces de gravité (la poussée d’Archimède sur les grains) peuvent détruire cette homogénéité. Soit parce que les granulats ont une densité (autour de 2,7 en général) supérieure à celle du mortier qui les entoure (2,1 à 2,2). Soit l’inverse, comme les granulats légers qui remontent parfois en surface.

Dans les cas les plus spectaculaires [Photo 1], cette instabilité se traduit par des geysers en surface et des cheminées de ressuage (“channelling”,en anglais). Sur des dalles ou des dallages de faible épaisseur, le ressuage peut se produire aussi par des chenaux [Photo 2]. Cependant, ce type de ségrégations peut être évité, en corrigeant la distribution granulométrique du matériau. L’idée est de faire en sorte que la sédimentation d’une classe granulaire puisse être bloquée par la classe de taille inférieure. Ce qui renvoie au calcul de la distance entre les grains d’une classe [Figure 3].