Études de cas pratique

EGC

Choix d’une Méthode de Cure pour un Dallage

Choix d'une Méthode de Cure pour un Dallage en Béton

Choix d'une Méthode de Cure pour un Dallage en Béton

Comprendre l'Importance de la Cure du Béton

La cure est l'ensemble des actions prises pour maintenir une humidité et une température adéquates dans le béton après sa mise en place, pendant une période définie. Son but est de garantir une hydratation optimale du ciment. Une cure bien menée est essentielle pour atteindre les résistances mécaniques visées, minimiser la fissuration de retrait, augmenter la durabilité (en réduisant la perméabilité) et améliorer la qualité de la surface du béton. L'ennemi principal d'une bonne cure est l'évaporation précoce de l'eau de gâchage, particulièrement critique pour les grandes surfaces comme les dallages, où le rapport surface/volume est élevé.

Données de l'étude

On supervise la construction d'un dallage industriel de grandes dimensions. Il est crucial de choisir une méthode de cure adaptée pour prévenir la fissuration.

Caractéristiques du projet et conditions ambiantes :

  • Type d'ouvrage : Dallage en béton pour un entrepôt.
  • Température du béton : \(T_c = 25^\circ\text{C}\)
  • Température de l'air : \(T_a = 28^\circ\text{C}\)
  • Humidité relative de l'air : \(HR = 40\%\)
  • Vitesse du vent : \(V = 20 \, \text{km/h}\)

Contraintes :

  • La surface doit être accessible au trafic léger le plus rapidement possible.
  • Un revêtement de sol à base de résine époxy sera appliqué ultérieurement.
  • Le coût et la main-d'œuvre doivent être optimisés.
Schéma : Le Processus de Cure
Dallage en béton Méthode de Cure (Barrière) Prévention de l'Évaporation de l'Eau

Le but de la cure est de créer une barrière pour empêcher l'eau nécessaire à l'hydratation de s'évaporer de la surface du béton.

Questions à traiter

  1. Calculer le taux d'évaporation de l'eau (\(E\)) à la surface du béton en utilisant la formule simplifiée de Menzel.
  2. Comparer le taux d'évaporation calculé au seuil critique de \(1.0 \, \text{kg/m}^2/\text{h}\) et conclure sur le risque de fissuration par retrait plastique.
  3. Identifier trois méthodes de cure envisageables pour ce type de dallage.
  4. Évaluer qualitativement chaque méthode selon les contraintes du projet (accès, revêtement futur, coût).
  5. Sélectionner la méthode de cure la plus appropriée et justifier ce choix.

Correction : Choix d'une Méthode de Cure

Question 1 : Calcul du Taux d'Évaporation (\(E\))

Principe :

Le taux d'évaporation dépend de la température du béton et de l'air, de l'humidité relative et de la vitesse du vent. La formule empirique de Menzel (simplifiée ici) permet d'estimer ce taux.

Formule(s) utilisée(s) :
\[E = 5 \cdot [(T_c + 18)^{2.5} - (r \cdot (T_a + 18))^{2.5}] \cdot (V + 4) \times 10^{-6}\]

Où \(E\) est le taux d'évaporation en \(\text{kg/m}^2/\text{h}\), \(T_c\) et \(T_a\) les températures du béton et de l'air en \(^\circ\text{C}\), \(r = HR/100\), et \(V\) la vitesse du vent en \(\text{km/h}\).

Calcul :
\[ \begin{aligned} E &= 5 \cdot [(25 + 18)^{2.5} - (0.40 \cdot (28 + 18))^{2.5}] \cdot (20 + 4) \times 10^{-6} \\ &= 5 \cdot [43^{2.5} - (0.40 \cdot 46)^{2.5}] \cdot 24 \times 10^{-6} \\ &= 5 \cdot [12133.5 - 18.4^{2.5}] \cdot 24 \times 10^{-6} \\ &= 5 \cdot [12133.5 - 1424.8] \cdot 24 \times 10^{-6} \\ &= 5 \cdot [10708.7] \cdot 24 \times 10^{-6} \\ &\approx 1.285 \, \text{kg/m}^2/\text{h} \end{aligned} \]
Résultat Question 1 : Le taux d'évaporation estimé est \(E \approx 1.29 \, \text{kg/m}^2/\text{h}\).

Question 2 : Analyse du Risque de Fissuration

Principe :

Un taux d'évaporation supérieur à \(1.0 \, \text{kg/m}^2/\text{h}\) est généralement considéré comme critique. À ce rythme, l'eau s'évapore plus vite qu'elle ne peut remonter à la surface par ressuage, ce qui crée des contraintes de traction à la surface du béton frais et provoque une fissuration dite "de retrait plastique".

Comparaison :
\[ E (1.29 \, \text{kg/m}^2/\text{h}) > 1.0 \, \text{kg/m}^2/\text{h} \]
Résultat Question 2 : Le risque de fissuration par retrait plastique est très élevé. Des mesures de cure doivent être mises en place immédiatement après le surfaçage du béton.

Question 3 : Identification des Méthodes de Cure

Principe :

Les méthodes de cure visent toutes à créer une barrière contre l'évaporation. Pour une grande surface horizontale comme un dallage, plusieurs options sont possibles.

Méthodes possibles :
  1. Application d'un produit de cure par pulvérisation : Un liquide forme un film imperméable à la surface du béton.
  2. Mise en place de films en polyéthylène : Des bâches en plastique sont déroulées sur le dallage pour piéger l'humidité.
  3. Cure par voie humide (pulvérisation d'eau / immersion) : Maintien de la surface constamment humide par un arrosage fin ou une fine couche d'eau.
Résultat Question 3 : Trois méthodes envisageables sont les produits de cure, les films plastiques et la cure par voie humide.

Question 4 : Évaluation Qualitative des Méthodes

Principe :

Chaque méthode est évaluée en fonction de son adéquation avec les contraintes spécifiques du projet (accès rapide, revêtement futur, coût).

Tableau comparatif :
Méthode Avantages Inconvénients
Produit de Cure Application rapide, pas d'obstacle physique, permet un trafic léger rapide. Coût du produit, doit être compatible avec le futur revêtement (peut nécessiter un ponçage).
Films Polyéthylène Très efficace, réutilisable (faible coût matériau). Intensive en main d'œuvre, risque de prise au vent, peut marquer la surface, empêche tout trafic.
Cure Humide Très efficace, favorise le refroidissement. Nécessite une source d'eau constante, difficile à maintenir uniformément sur de grandes surfaces, risque de délavage, retarde l'accès.
Résultat Question 4 : Les produits de cure semblent les mieux adaptés aux contraintes de rapidité d'accès, tandis que la cure humide et les films plastiques présentent des inconvénients majeurs pour ce chantier.

Question 5 : Sélection et Justification de la Méthode

Principe :

Le choix final se base sur la synthèse de l'analyse précédente, en privilégiant la solution qui répond le mieux à l'ensemble des contraintes du projet.

Justification :

La méthode la plus appropriée pour ce dallage industriel est l'application d'un produit de cure par pulvérisation pour les raisons suivantes :

  • Rapidité d'exécution : La pulvérisation est rapide et efficace sur de grandes surfaces.
  • Accès au chantier : Une fois le produit sec (quelques heures), il permet un trafic léger, ce qui est une contrainte forte du projet. Les autres méthodes bloquent l'accès.
  • Efficacité : Dans des conditions de vent fort (\(20 \, \text{km/h}\)), un produit de cure est plus fiable qu'une bâche qui risque de s'envoler ou une pulvérisation d'eau qui s'évaporerait trop vite.
  • Compatibilité : Il faudra choisir un produit de cure "curable" ou "dégradable" compatible avec les résines époxy, ou prévoir une préparation de surface (ponçage) avant l'application du revêtement, ce qui est une pratique courante.
Résultat Question 5 : La méthode choisie est le produit de cure, car elle offre le meilleur compromis entre efficacité, rapidité d'accès et faisabilité sur un grand chantier soumis au vent.

Quiz Rapide : Testez vos connaissances

1. Quel est l'objectif principal de la cure du béton ?

2. Quelle condition climatique augmente le plus le risque de fissuration par retrait plastique ?

3. L'application d'un produit de cure est incompatible avec un futur revêtement si...

Glossaire

Cure du béton
Ensemble des mesures visant à maintenir le béton dans des conditions d'humidité et de température contrôlées pour assurer une hydratation correcte du ciment.
Hydratation du ciment
Réaction chimique entre les particules de ciment et l'eau, qui est responsable du durcissement du béton et du développement de ses résistances mécaniques.
Retrait plastique
Retrait qui se produit à la surface du béton encore à l'état plastique (frais), lorsque le taux d'évaporation de l'eau est supérieur au taux de ressuage. Il provoque une fissuration superficielle.
Ressuage
Phénomène de remontée d'une partie de l'eau de gâchage vers la surface du béton fraîchement mis en place, dû à la sédimentation des particules solides.
Produit de Cure
Composé liquide qui, une fois pulvérisé sur la surface du béton frais, forme une membrane imperméable limitant l'évaporation de l'eau.
Choix d'une Méthode de Cure - Exercice d'Application

D’autres exercices de materiaux de construction:

0 commentaires
Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *