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1 LA CURE DES BETONS Version du 24 juillet 2008 la cure des bétons - EFB 2 Somm

1 LA CURE DES BETONS Version du 24 juillet 2008 la cure des bétons - EFB 2 Sommaire Les phénomènes physiques et risques associés Conséquences de la non cure Principes de prévention, normalisation Conseils de réalisation de la cure la cure des bétons - EFB 3 Particularité du béton Une particularité importante du béton est d’être mis en œuvre dans un état semi- liquide notablement différent de son état final solide ; Il en résulte un certain nombre de dispositions constructives, dont la cure, pour accompagner le passage entre ces deux états sans altérer les qualités du matériau. la cure des bétons - EFB 4 Les phénomènes physico-chimiques et leurs conséquences, les retraits Les phénomènes physico-chimiques Hydratation Auto-dessiccation Chaleur d’hydratation Dessiccation Leur conséquence : des retraits Avant prise Retrait plastique Retrait chimique Après prise Retrait thermique Retrait d’auto-dessiccation ou endogène Retrait de dessiccation la cure des bétons - EFB 5 la cure des bétons - EFB 6 Estimation de la porosité d’une pâte de ciment par le modèle d’hydratation de Powers en fonction du E/C  Cas où l’hydratation est maximale (conservation ds l’air) : 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 E/C fraction volumique 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 hydrates anhydres porosité capillaire la cure des bétons - EFB 7 Modèle de Powers (suite) Cas où l’hydratation n’atteint que la moitié de l’hydratation maximale possible (conservation ds l’air) : 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 E/C fraction volumique 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 hydrates anhydres porosité capillaire la cure des bétons - EFB 8 Qu’est ce que la cure(*) ? C’est un ensemble de précautions qui permettent de protéger le béton fluide dès la fin de sa mise en place jusqu’au moment où il atteint une résistance suffisante ; La cure a pour objet de protéger le béton de surface et proche de la surface afin que son évolution soit similaire à celle du béton à coeur. nota : la montée en résistance est directement associée à l’augmentation de l’hydratation du ciment. (*) du latin cura : soin la cure des bétons - EFB 9 Pourquoi la cure ? Pourquoi « curer » le béton ? Pour le protéger contre une dessiccation prématurée en surface ; pour éviter un ralentissement de l’hydratation (par manque d’eau) ; pour limiter le retrait plastique ; Et donc garantir sa durabilité potentielle. la cure des bétons - EFB 10 Pathologies liées à l’absence de cure :  des effets visibles : le risque de fissuration du béton de surface dû au retrait plastique, une surface résistant mal à l’abrasion et sur laquelle les revêtements adhèrent mal (poudroiement de surface, farinage).  un effet non visible : une porosité plus élevée du béton de peau et donc une réduction des performances du béton d’enrobage des armatures. la cure des bétons - EFB 11 Retrait plastique d’une pâte de ciment Exemple d’une pâte de ciment (E/C=0,3) sous conditions extrêmes (vent + température élevée ≈ 35°C dès le coulage) Pour visionner le film cliquer sur l’image (manip : J-M Torrenti ; photos : H Delahousse LCPC la cure des bétons - EFB 12 Sans cure : le retrait plastique Phénomène identique au séchage d’une argile : Pour visionner le film cliquer sur l’image (manip : J-M Torrenti ; photos : H Delahousse LCPC la cure des bétons - EFB 13 Retrait plastique du béton : Exemple d’une dalle de béton réalisée sans cure : la cure des bétons - EFB 14 Exemple de l’état de surface d’un béton non curé la cure des bétons - EFB 15 Les facteurs aggravants du retrait plastique: Dessiccation forte humidité relative de l’air faible température de l’air élevée vent (même faible) température du béton élevée un rapport E/C faible Pièces fines à surfaces exposées dès la mise en oeuvre Prise lente du béton type de ciment utilisation de constituants secondaires (laitiers de haut fourneau, cendres volantes) adjuvants ayant un effet retardateur de prise. la cure des bétons - EFB 16 Abaque de l’ACI Estimation du taux d’évaporation à la surface d’un béton en fonction de la température de l’air de l’humidité relative de la température du béton et de la vitesse du vent la cure des bétons - EFB 17 Evaluation du risque de retrait plastique Taux d’évaporation estimé par l’abaque ou par : E = 5([Tc + 18]2.5 – r[Ta + 18]2.5)(V + 4) × 10–6 kg/m2/h où Tc est la température du béton (°C) et Ta celle de l’air ambiant, r est l’HR (%) et V est la vitesse du vent (km/h). Valeurs limites : Si E > 0,5 kg/m2/h risque de retrait plastique Si E > 1 kg/m2/h retrait plastique certain La cure est toujours indispensable et il convient de la renforcer si le risque est élevé. la cure des bétons - EFB 18 Prévention du retrait plastique (1/2) Il convient d’analyser chaque cas et de choisir une solution de cure adaptée : en assurant une cure efficace, c'est-à-dire en humidifiant la surface du béton, ou en projetant un produit de cure conforme à la norme NF P 18-370 et bénéficiant du marquage NF produits de cure, ou encore en recouvrant la surface du béton d’une feuille de polyane, et ce dès la mise en place du béton ; en fermant les ouvertures si le béton est coulé en intérieur (afin d’éviter les courants d’air); en érigeant temporairement des paravents et des pare- soleil pour réduire respectivement la vitesse du vent et la température à la surface du béton frais ; la cure des bétons - EFB 19 Prévention du retrait plastique (2/2) en humidifiant les coffrages ou en utilisant des coffrages non absorbants ; en évitant les trop forts écarts entre la température du béton et la température de l’air ambiant ou du coffrage ; Cas des bétons désactivés : il est conseillé de pratiquer une cure après le lavage du désactivant. Il convient aussi de vérifier que le désactivant protège de la dessiccation. Nota : l‘incorporation de fibres de polypropylène dans une formulation adaptée et à un dosage suffisant peut aussi être envisagée dans le cas de bétons particulièrement exposés aux risques de dessiccation rapide mais ne dispense pas de la cure. la cure des bétons - EFB 20 Le ressuage Le ressuage est la remontée d’eau sous l’effet du tassement gravitaire du béton avant prise ; On pourrait penser que le ressuage naturel protège le béton de la dessiccation ; Mais il conduit à un excès d’eau en surface nuisible à la qualité du béton de surface ; Et il est toujours accompagné d’un tassement plus ou moins marqué qui peut poser des problèmes importants en réalisation. la cure des bétons - EFB 21 Influence de l’absence de cure sur la durabilité du béton Une dessiccation prématurée = arrêt de l’hydratation  porosité plus ouverte  matériau plus sensible aux agents agressifs, à l’usure et à l’abrasion, sur lequel les revêtements collés seront moins adhérents. la cure des bétons - EFB 22 Béton d’enrobage porosité profondeur avec cure sans cure enrobage la cure des bétons - EFB 23 Suivi de la dessiccation d une éprouvette en fonction du temps de cure [Devillers et al, 2007] la cure des bétons - EFB 24 Plus brève est la cure et plus le béton perd de l’eau (après la cure) -6,00% -5,00% -4,00% -3,00% -2,00% -1,00% 0,00% 0 100 200 300 400 500 600 700 temps (heures) perte de masse cure 16h cure 1j cure 2j cure 7j la cure des bétons - EFB 25 Plus la durée de cure du béton est longue et plus la carbonatation est lente [Devillers & Cussigh, 2007] 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 0 50 100 150 200 age de démoulage ou de fin de cure (heure) profondeur de carbonatation à 90 jours (mm) BAP1 BAP2 BO1 la cure des bétons - EFB 26 Effet de la durée de cure sur l’absorption capillaire [Devillers & Cussigh, 2007] 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 0 50 100 150 200 age de démoulage ou de fin de cure (heures) quantité d'eau asborbée (kg/m²) 1 heure 5 heures 8 heures la cure des bétons - EFB 27 Plus l’enrobage est faible et plus l’effet de la cure sur la durabilité est important l’effet de la cure est de plus particulièrement bénéfique : pour des bétons à base de ciments dont les constituants secondaires sont des laitiers de hauts forneaux ou des cendres volantes ou pour des bétons contenant ces mêmes composants sous forme d’additions. uploads/Ingenierie_Lourd/ i-la-cure-du-beton-efb.pdf