2.1 Influence du polissage sur les efforts au décoffrage
D’après le Tableau 25 et la Figure 99, le polissage miroir ou intermédiaire tend à réduire la force moyenne de décoffrage par rapport à un coffrage de référence. En effet, les forces de décoffrage sont de 25 ± 20 N et 108 ± 22 N respectivement pour un polissage miroir et intermédiaire alors qu’ils sont de 145 ± 47 N pour une surface de référence F17 R.
Tableau 25 : Valeurs des forces au décoffrage suivant le type de polissage appliqué à la surface de référence type coffrage F max (N)
F17 R/réf. (0) 145 ± 47 F17 M/réf. (0) 25 ± 20 F17 I/réf. (0) 108 ± 22
L’influence du polissage sur les efforts de décoffrage est nette : le polissage miroir induit une forte réduction des efforts de décoffrage. Il peut être noté que pour presque la totalité des essais avec l’acier polissage miroir, les valeurs sont trop faibles (de l’ordre de 10 N) pour être prises en compte au regard de la précision de mesure. Une seule valeur d’effort a pu être relevée : pour un effort enregistré à 25N.
Figure 99 : Evolution de la force au décoffrage et des paramètres d’état de surface du coffrage en fonction du type de polissage du F17
Il apparait clairement une tendance à la réduction de la force avec la réduction de la valeur des paramètres d’état de surface, avec un saut plus important entre l’état miroir (M) et l’état intermédiaire (I) qu’entre l’état (I) et l’état de référence (R).
Compte tenu des écarts types, il apparait que la réduction de tous les paramètres d’état de surface est quasiment identique entre l’état de référence et les états polis, que ce soit Miroir ou Intermédiaire : Sa diminue de 99,3 % à 99,8 % entre la surface (F17 R) et la surface polie Miroir (F17 M) et de 96,6 % à 97,8 % entre la surface (F17 R) et la surface polie Intermédiaire (F17 I) (Tableau 20).
Pourtant, la réduction de la force est de 54,2 % à 97,5 % (M) et de 0% à 54,8% (I) en intégrant les écarts-types et de 82,8 % (M) et 25,1 % (I) sur les forces moyennes (Tableau 26).
Tableau 26 : Pourcentages de réduction moyen, minimal et maximal de la force au décoffrage suivant le type de polissage par rapport à l’état de référence F17 R.
Force
% réduc. Moyen. % réduct. min % réduct. max
M/R -82,8 -54,2 -97,5
I/R -25,1 33,0 -54,8
M/I -77,1 -48,1 -96,3
La dispersion des valeurs enregistrées induit un chevauchement des écarts types (Figure 99) et explique que la réduction de la force pour détacher le ciment de ces deux types de surfaces (F17 R et F17 I) puisse être nulle. Ce chevauchement des valeurs sera discuté en partie 5.
Le résultat le plus remarquable se trouve dans la différence de valeurs entre les états F17 I et F17 M où, bien que les réductions des paramètres d’état de surface ne soient pas aussi importantes qu’avec l’état R (Tableau 20 et Tableau 22):(Sa peut diminuer de 76.1% à 93.4 % entre M et I), une importante réduction (entre 48,1% et 96,3%, Tableau 26) de la force à appliquer est constatée pour séparer ciment et coffrage lorsqu’on passe d’une surface polie M à une surface polie I.
Les efforts de décoffrage diminuent avec la diminution de la surface interfaciale développée. Le paramètre Sdr est un indicateur de la surface possiblement en contact. La surface de coffrage est mise en contact avec une pâte cimentaire fraîche comprenant des phases anhydres et d’autres en cours d’hydratation. Les dimensions de ces phases sont variables : de l’ordre de quelques nanomètres à la centaine de micromètre67,78,109,174. L’agencement de ces structures cimentaires l’est également : organisation particulaire (sous forme d’agrégats globulaires), cristaux. La forme et les dimensions vont être compatibles ou non avec la morphologie de la surface de coffrage. Cette compatibilité de structure correspond à l’ancrage mécanique. Les résultats indiquent que l’ancrage mécanique est plus important pour des surfaces de référence que pour des surfaces polies miroir. Les conclusions sont identiques pour l’analyse des paramètres de volume Vvc et Vvv. Ceux-ci permettent d’apprécier l’espace libre et à disposition à la surface du coffrage. La réduction de l’effort de décoffrage suit celle de ces paramètres. Dans le cas du polissage intermédiaire, bien qu’une diminution des paramètres d’état de surface soit constatée, la réduction des efforts au décoffrage n’est pas établie de manière systématique.
2.2 Influence d’un revêtement de coffrage sur les efforts au décoffrage
Le revêtement de coffrage C20C27 est une solution du projet ERGOFOM étudiée dans l’objectif de supprimer l’huile de décoffrage lors des cycles de coffrage/décoffrage. Dans le cadre du projet ERGOFORM, cette solution a un double objectif : faciliter le décoffrage et garantir ses performances sur 50 cycles de coffrage/décoffrage.
2.2.1 Pérennité du revêtement de coffrage C20C27
La pérennité du revêtement C20C27 est évaluée sur la base de trois échantillons de coffrage F17 revêtus de C20C27. Les performances au décoffrage de ces échantillons sont testées sur 10 utilisations. A la dixième utilisation, un arrachement de matière au niveau du revêtement est constaté. Au total, 30 essais avec le revêtement C20C27 ont été réalisés.
Visuellement, l’état du revêtement sur les dix utilisations est résumé par la Figure 101. Dès la première utilisation, une modification de l’état du revêtement est constatée. Cette altération évolue au cours des utilisations sans qu’un impact sur la force au décoffrage ne soit repéré. A la dixième utilisation, un arrachement du revêtement est visible à l’œil nu. La Figure 100 montre la moyenne de la force au décoffrage évaluée pour les trois échantillons sur les dix cycles de coffrage/décoffrage. L’arrachement du revêtement peut expliquer l’écart-type important relevé à la dixième utilisation.
Figure 100 : Evolution de la force au décoffrage de ciment sur du revêtement C20C27 pour 10 utilisations
D’après la Figure 100, les forces au décoffrage obtenues avec le revêtement C20C27 suivent une tendance relativement stable sur les 10 utilisations. En effet, la force moyenne évaluée sur les 30 essais est de 98 ± 24 N.
2.2.2 Influence d’un revêtement sur les efforts au décoffrage
Afin d’étudier l’impact du revêtement C20C27 sur les efforts au décoffrage, la force moyenne obtenue à partir des 30 essais est retenue comme force caractéristique associée à cette surface de coffrage revêtue.
Figure 102 : Evolution de la force au décoffrage et des paramètres d’état de surface du coffrage pour les surfaces de coffrage C20C27 et F17 R
D’après la Figure 102, l’application d’un revêtement C20C27 tendrait à réduire la force de décoffrage relativement à une surface de référence F17 R.
La réduction des paramètres d’état de surface d’un état revêtu à un état de référence est nette (Tableau 19 et Tableau 20) : par exemple, le paramètre Sa est réduit de 91.0% à 95.5 % entre un état de référence F17 R et un état revêtu C20C27. Cependant, la réduction de la force au décoffrage n’est pas systématique. En effet, la réduction de la force entre les deux états est au maximum de 61 % voire nulle (% réduct. Min positif : 24.6 %) (Tableau 27).
Comme le montre la Figure 102, bien que la valeur moyenne de force soit réduite dans le cas d’un coffrage revêtu, il y a une dispersion des valeurs de forces, repérable aux écarts-types. Ceux-ci induisent un chevauchement des valeurs de force entre les deux états : revêtu et de référence. Ce chevauchement sera discuté en partie 5.
Tableau 27 : Pourcentages de réduction moyen, minimal et maximal de la force au décoffrage pour un état revêtu C20C27 par rapport à l’état de référence F17 R
Force
% réduc. Moyen. % réduct. min % réduct. max
C20C27/R -32,0 24,6 -61,0
La diminution des paramètres de rugosité, peut, comme dans le cas des surfaces d’acier F17 plus ou moins polies, influencer l’ancrage mécanique et l’effort au décoffrage. L’énergie de surface doit être prise en compte afin d’analyser le phénomène d’adhésion coffrage/ciment.