Ouvrabilité du Béton –Définition – Facteurs affectant

L’ouvrabilité du béton est l’un des nombreux autres facteurs à cause desquels le béton surpasse les autres matériaux de construction avec l’abordabilité, la polyvalence, la résistance et la durabilité comme autres aspects pratiques. Donc, cette lecture a mis en lumière ce qu’est la maniabilité du béton? pourquoi est-ce important? quels sont les facteurs qui l’affectent? et comment pouvons-nous l’améliorer pour répondre aux exigences de tout projet de génie civil?

Le savez-vous ! Les matériaux de construction les plus courants en génie civil sont – béton, bois / bois, acier, briques, pierre, blocs, sable, argile. J’ai placé le béton en premier parce que c’est le matériau de construction le plus courant dans les projets de génie civil.

L’article va être un long morceau alors prenez une tasse de café et préparez-vous à lire plus de 2000 mots.

Qu’est-ce que l’ouvrabilité du béton?

Le mot  » ouvrabilité » définit un amalgame et un composite de quatre propriétés physiques d’écoulement du béton telles que la mélangabilité, la transportabilité, la moulabilité et la compatibilité.

Vous ne pouvez pas ignorer ce paramètre physique car il affecte la résistance, la durabilité, le coût de la main-d’œuvre, l’effort de compactage et également l’apparence finale.

L’ouvrabilité est plus un paramètre qui montre la facilité de travailler avec le béton, tandis que la consistance est en fait à quel point le béton est mouillé.

Un béton ouvrable est défini comme un béton qui peut être facilement placé et compacté de manière homogène sans avoir aucune sorte de saignement ou de ségrégation. Ainsi, l’ouvrabilité peut être définie comme suit:

Les caractéristiques du béton ou du mortier fraîchement mélangé grâce auxquelles il peut être transporté, coulé, compacté et fini avec facilité et homogénéité afin qu’il n’y ait pas de saignement ou de ségrégation.

Différence entre l’ouvrabilité et la consistance

Le mot consistance est plus utilisé pour le ciment que pour le béton, tandis que l’ouvrabilité est utilisée assez souvent pour le béton. Vous connaissez peut-être déjà le test de consistance du ciment par l’appareil de Vicat. Ainsi, si quelqu’un se réfère à la maniabilité du ciment, il se référera à la consistance du ciment frais plutôt qu’à la maniabilité.

De même, l’ouvrabilité du ciment est définie comme le pourcentage d’eau nécessaire pour que la pâte de ciment soit visqueuse et ouvrable. Si vous travaillez avec de la pâte de ciment, il est important que vous définissiez la consistance ou la quantité d’eau dans le ciment car cela affecterait le temps de prise de la pâte de ciment.

Dans cet essai, on définit la consistance d’un passé de ciment qui permet au piston vicat de pénétrer jusqu’à un point de 5 à 7 mm du fond du moule vicat.

De même, la capacité du béton frais à s’écouler est mesurée en tant que consistance.

La consistance est en fait une composante de l’ouvrabilité qui se réfère à la manière de l’humidité du béton. Nous avons besoin d’un béton cohérent qui peut être placé et compacté facilement et qui a sa cohésion et sa plasticité.

L’ouvrabilité est plus un paramètre qui montre la facilité de travailler avec le béton alors que la consistance est en fait à quel point le béton est mouillé.

Cela amène à une peinture où il faut connaître la définition du béton de ségrégation.

Parce que le béton est composé de différents composants, la ségrégation dans le béton est un point où les particules solides ont tendance à se séparer en raison de la différence de taille, de densité et de forme.

Un béton séparé typique est celui dans lequel les granulats fins et grossiers ne sont pas correctement mélangés avec de la boue de ciment. Vous pouvez aimer un béton cohérent, mais vous détesteriez un béton séparé.

Plus de béton humide n’est pas toujours réalisable – à cause de la ségrégation, vous ne pouvez pas travailler vous-même à travers le béton.

Voici quelques-uns des facteurs affectant la ségrégation du béton:

• hauteur de chute pendant la coulée – plus la hauteur de chute est élevée, plus les chances de ségrégation sont grandes. La hauteur de chute recommandée pendant le coulage du béton est de 3 à 5 pieds selon le code du bâtiment. Vous pouvez utiliser une goulotte ou un tuyau pour réduire cette hauteur de chute.
• poroportion plus importante de particules grosses ou plus grossières: cela signifie que les particules grossières sont plus nombreuses et qu’elles tomberaient plus au lieu d’avec du ciment ou des particules fines.
• densité élevée des agrégats grossiers – identique à ce qui précède.
• quantité inférieure d’agrégat fin ou de sable – même comportement que ci-dessus.
• forme et texture des particules – Les agrégats feuilletés ou allongés provoquent une ségrégation.
• rapport eau / ciment – plus le rapport w / c plus sont les chances de ségrégation.

Relation d’ouvrabilité et de résistance

Maintenant que vous avez les connaissances de base sur la signification de l’ouvrabilité du béton, passons à notre section suivante qui traite de sa relation avec la force.

Comme moyen le plus courant d’augmenter la maniabilité est d’ajouter plus d’eau ou, en d’autres termes, d’augmenter le ratio de ciment d’eau. Ainsi, l’augmentation du rapport de ciment d’eau réduit la résistance à la compression du béton.

Malheureusement, le béton ne possède pas le comportement du sol où l’ajout d’eau augmente la densité du béton. Ainsi, on peut dire que la résistance du béton est inversement proportionnelle à la maniabilité du béton.La résistance du béton est inversement proportionnelle à la maniabilité du béton.

La résistance du béton est en fait sa capacité à supporter une charge directe, une flexion ou un cisaillement sans se casser dans le facteur de sécurité désigné. Maintenant, que se passe-t-il lorsque nous ajoutons plus d’eau dans le béton. Les particules de béton sont lubrifiées et le film hydraulique autour de la particule grossit. Les vides sont complètement saturés et après évaporation de l’eau, ils laissent derrière eux des espaces vides ou des vides, ce qui réduit la résistance à la compression du béton. Par conséquent, il est important d’équilibrer la résistance et la maniabilité du béton pour obtenir la qualité requise du béton.

Dans les cas où vous devez réellement réduire le rapport de ciment de l’eau à des fins de résistance, vous pouvez améliorer la maniabilité en utilisant des agrégats arrondis d’adjuvants améliorant la maniabilité. Les agents d’entraînement de l’air sont un exemple parfait qui augmente la maniabilité du béton sans augmenter le ratio de ciment d’eau.

Effet des propriétés des agrégats sur la maniabilité du béton

Les agrégats représentent 60 à 80% du volume et 70 à 80% du poids du béton. La composition, la taille, la texture de la surface, le nivellement et la forme de l’agrégat ont un impact significatif sur la maniabilité du béton.

La texture de surface des agrégats affecte les propriétés du béton frais. Les agrégats lisses et arrondis produisent un mélange de béton plus réalisable par rapport aux agrégats angulaires ou allongés bruts. Les agrégats rugueux avec des angles vifs ont tendance à interférer les uns avec les autres lorsque le béton coule. Mais les agrégats de surface rugueuse génèrent une liaison plus forte entre la pâte et l’agrégat, créant une résistance plus élevée.

La taille et la gradation affectent l’emballage des particules d’agrégats et l’exigence de pâte de ciment. Lorsque les particules d’agrégat sont de taille uniforme, l’espacement est le plus important, il faut plus de ciment pour remplir les vides et donc plus de maniabilité. Mais si les agrégats sont bien calibrés et que la gamme de tailles est utilisée, la quantité de pâte de ciment la plus faible serait requise et la maniabilité serait moindre.

En fait, les particules agrégées seraient trop denses, la pâte de ciment ne peut pas enrober uniformément les particules et la maniabilité sera médiocre.

Mais ici le coût est une préoccupation majeure, car le ciment est le composant le plus cher. Un compromis et un compromis doivent donc être faits entre la maniabilité et l’économie. Selon une recherche, l’angularité des agrégats grossiers a un impact plus important sur l’ouvrabilité que sur les changements de desquamation. En augmentant l’angularité, il y a réduction de l’ouvrabilité du béton.

Types d’ouvrabilité

Lorsque nous disons « types d’ouvrabilité », nous entendons en fait le type de béton avec une quantité différente d’ouvrabilité. Donc, fondamentalement, il existe trois types de bétons de maniabilité différents:

1. Béton impraticable: Il n’est jamais recommandé pour la construction en raison de difficultés de manipulation et de problèmes tels que la ségrégation. Le béton impraticable est parfois également appelé béton dur en raison du fait que le mélange manuel n’est pas facile.
2. Béton de maniabilité moyenne: Pour les structures impliquant des armatures légères, c’est-à-dire que les barres d’armature ont beaucoup d’espacement, nous utilisons du béton de maniabilité moyenne. Il fonctionne bien sur généralement tous les types de travaux de construction en béton courants. Il est relativement facile à mélanger, à transporter et à compacter sans avoir d’effets néfastes de ségrégation et de perte d’homogénéité.
3. Haute ouvrabilité: Pour les structures renforcées lourdes ou pour la construction où le compactage est difficile, des bétons hautement ouvrables sont utilisés. Bien qu’il soit beaucoup plus facile à transporter, à mélanger, à placer et à compacter, il existe des risques élevés de ségrégation et de perte d’homogénéité.

Effet de la température sur l’ouvrabilité du béton

Par température, nous entendons la température de mise en place et de compactage et non celle du dosage. Quoi qu’il en soit, la température a des effets négatifs sur toutes les propriétés du béton, y compris l’ouvrabilité. Lorsque la température globale du béton augmente, la maniabilité du béton frais diminue dans la même proportion.

Dans le béton de ciment Portland normal, c’est-à-dire le béton sans adjuvants chimiques, l’effet de la température sur la maniabilité du béton est lié au processus d’hydratation du ciment. En raison de l’augmentation de la température, il y a une perte d’eau considérable due à l’évaporation, ce qui accélère le processus d’hydratation du ciment. Ainsi, à mesure que le béton devient rigide plus tôt, la maniabilité du béton diminue brusquement.

Effet du temps sur l’ouvrabilité du béton

Le temps a le même impact sur l’ouvrabilité du béton que la température. C’est sans aucun doute que la matrice de béton se raidit avec le temps, à la suite d’une réaction d’hydratation. L’effet du temps sur l’ouvrabilité est en fait lié à la fluidité du béton.

Par fluidité, on entend la quantité d’eau disponible dans le béton pour l’hydratation des composés cimentaires dans le but de les lier. Avec le temps et à la suite de la réaction d’hydratation, la fluidité diminue car une partie de l’eau est utilisée par l’hydratation du ciment, une partie est absorbée par agrégée tandis qu’une partie est perdue par évaporation.

Il est pertinent de mentionner que la perte d’ouvrabilité dans le temps dépend de facteurs tels que la propriété du ciment (teneur en alcali & teneur en sulfate), la teneur en humidité des agrégats et l’ouvrabilité initiale.

Effet des vibrations

Il est inutile d’affirmer que les vibrations ont un effet positif sur l’ouvrabilité du béton. En fait, c’est la méthode la plus couramment utilisée pour compacter le béton en raison de sa maniabilité accrue.

Lors de la mise en place du béton, les vibrateurs de différentes tailles sont immergés dans le béton frais qui liquéfie la matrice de béton en réduisant le frottement interne entre le ciment et l’agrégat permettant au mélange de se déplacer facilement.

Selon une étude de G.H > Tattersall & P.H. Baker, les matériaux en béton se comportent comme un liquide newtonien sous vibration et à faible taux de cisaillement.

Effet de la proportion de mélange

Par proportion de mélange de conception de mélange de béton, nous désignons tous les ingrédients qui ont un effet négatif ou positif sur la maniabilité du béton. Le rapport eau-ciment est un facteur de proportion de mélange très important qui affecte la maniabilité du béton. Comme expliqué précédemment, la quantité d’eau et de ciment doit être ajustée pendant le mélange d’essai pour arriver à un point où nous pouvons obtenir une ouvrabilité maximale du béton.

Effet de la teneur en eau ou du rapport ciment-eau sur l’ouvrabilité du béton

L’ouvrabilité du béton augmente avec l’augmentation du rapport ciment-eau, mais jusqu’à une limite. Après cela, le béton peut saigner et il y a des chances de ségrégation dans le mélange de béton. En fait, chaque fois que quelqu’un parle de moyens d’augmenter la maniabilité, la première chose qui clique à l’esprit est d’ajouter plus d’eau.

L’ajout d’eau augmente en fait la lubrification inter-particules en réduisant le frottement et nous avons donc une fluidité plus élevée. Plus d’eau entraîne également une porosité du béton plus élevée et une résistance réduite.

Bien que l’augmentation de la maniabilité puisse résoudre le problème de la difficulté de compactage, il existe des risques élevés de saignement et de perte de résistance à la compression. Il est donc important d’équilibrer les facteurs et un rapport eau-ciment optimal doit être maintenu pour obtenir un béton exploitable qui a une résistance en même temps.

Importance de l’ouvrabilité du béton

L’ouvrabilité du béton est un paramètre de contrôle de la qualité très important qui ne doit jamais être ignoré sur le site. En fait, il existe de nombreux autres facteurs subsidiaires qui affectent ou sont liés à la maniabilité.

L’ouvrabilité est importante pour le béton frais afin qu’il puisse être facilement placé et compacté dans le coffrage ou pour être utilisé par une pompe à béton.

Exigences – Quelle devrait être la maniabilité du béton?

Eh bien, cela dépend entièrement de la taille et du type de coffrage utilisé pour l’élément en béton. Cela dépend également du placement du béton et du type de structure.

Pour les structures en béton massif comme les barrages où du béton compacté au rouleau est utilisé, des bétons peu ouvrables ou des bétons à affaissement dur sont recommandés. En revanche, pour les structures impliquant des éléments renforcés lourds ou des éléments minces, des bétons ouvrables élevés sont recommandés.

Mesure de l’ouvrabilité du béton ou essais d’ouvrabilité du béton

L’ouvrabilité de la pâte de béton fraîche est mesurée par trois essais communs :

1. Test d’affaissement
2. Test Vee-bee
3. Test du facteur de compactage

Parmi les trois, le test d’affaissement le plus courant et le plus efficace est le test d’affaissement. Il s’agit d’un test sur le terrain tandis que les deux autres, à savoir le test vee-bee et le test du facteur de compactage, sont des tests de laboratoire. Lors de l’essai d’affaissement, la pâte de béton est placée dans un moule standard appelé cône d’affaissement en 3 couches, chaque couche étant compactée par bourrage avec 25 coups de tige de bourrage. Après cela immédiatement, le moule est retiré dans la direction verticale et l’affaissement du béton dans la maniabilité est l’affaissement du béton.

Les valeurs recommandées d’affaissement pour différentes structures en béton sont les suivantes:

1. Construction de routes – 20 à 40 mm
2. Revêtement de canal – 70 à 80 mm
3. Béton massif – 20 à 50 mm
4. Béton pour murs, dalles, parapets, piliers – 40 à 50 mm.
5. Travaux RCC normaux – 80 à 150 mm

Comment augmenter la maniabilité du béton?

Les ingénieurs de terrain cherchent toujours comment améliorer la maniabilité du béton. Maintenant que vous êtes bien conscient de tous les facteurs qui influent sur l’ouvrabilité du béton, il est temps de découvrir comment nous pouvons réellement améliorer l’ouvrabilité du béton.

De nos jours, la méthode la plus courante est l’utilisation d’adjuvants chimiques. L’utilisation de matériaux pouzzolaniques comme le laitier a de meilleurs effets sur l’ouvrabilité du béton. Mais, les avantages de l’utilisation d’agents d’entraînement de l’air sont incomparables. Avec les adjuvants, vous pouvez augmenter le rapport eau / ciment ou augmenter la taille des agrégats pour obtenir une pâte de béton plus réalisable.

Mais tout cela dépend du type de structure et de l’exigence particulière de la performance du béton.

En savoir plus sur la finesse du ciment et son impact sur la maniabilité du béton. Finesse du ciment

Foire aux questions

Voici le résumé:

• Le béton est dit réalisable si: Le béton peut être facilement mélangé, placé, consolidé et compacté sans perte d’homogénéité ni de ségrégation. L’ouvrabilité est là si le béton est stable, mobile et compatible.
• Qu’entendez-vous par ouvrabilité du béton? – La capacité du béton avec lequel les personnes du site peuvent le mélanger, le compacter et le placer facilement sans aucun problème.
• Qu’est-ce que le béton impraticable? Un béton dur ou impraticable est celui qui contient trop peu ou trop d’eau. Cela signifie qu’il est difficile de faire une masse homogène de béton avec une telle pâte.
• Pourquoi l’ouvrabilité du béton est-elle importante? Afin de fabriquer une structure en béton, nous avons besoin d’un mélange de béton qui peut être facilement placé dans le coffrage de n’importe quelle forme ou taille et qui peut y être compacté avec différentes méthodes. Un béton impraticable ou mal ouvrable ne peut pas facilement prendre la forme de structure souhaitée.
• L’ouvrabilité du béton est inversement proportionnelle à: le temps de transit. Cela signifie que lorsque le béton est mis en lots dans l’usine de dosage et est versé dans le mélangeur de transit pour l’amener à l’endroit de la coulée, la réaction de prise du béton commence immédiatement. Ainsi, si le temps de transit est plus important, l’ouvrabilité sera réduite car la réaction d’hydratation du ciment réduira l’ouvrabilité.

signaler cette annonce