L A PRISE ET LA CURE DU BÉTON

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Le plâtre, ajouté systématiquement par les cimentiers dans les ciments Portland, permet de retarder la prise du béton pour donner un temps de mise en œuvre du mortier et du béton d’environ 40 minutes.

Remarque :

À l’inverse du plâtre, il faut savoir que plusieurs facteurs accélèrent la prise du béton : - la taille des granulats : plus les éléments sont petits, plus la réaction se fait vite ; - le soleil, la température et le vent chaud raccourcissent le temps de prise mais peuvent

nuire à la qualité du béton en le privant de l’eau nécessaire à son hydratation. Il faut donc travailler sous ombrage ou brumisation permanente (arrosage en très petites gouttes protégeant de la dessiccation).

Le matériau préparé et brassé avec de l’eau est utilisable sans perte de qualité durant 40 minutes.

Quand vous faites un mortier ou un béton avec du ciment, vous devez avoir utilisé votre gâchée dans un laps de temps ne dépassant pas ce délai ; tout re-brassage avec un peu d’eau et même de ciment est inacceptable et ne vous donnera jamais la qualité requise.

La prise des bétons et ses conséquences:

Un béton frais est utilisable en climat d’Haïti durant 40 minutes. Ce laps de temps dépassé, la prise est trop importante pour que ce béton puisse encore être utilisé pour des travaux de force dans des dalles, des poteaux ou des poutres. Il doit être jeté ou employé pour des dallages de cours ou pour des travaux où son bris n’aura aucune incidence grave. Cette information nous montre que le fait d’abandonner un béton au sol pour le reprendre une heure plus tard est une fantaisie d’irresponsables et que, dans ce domaine aussi, nos habitudes doivent changer. La pose des travailleurs peut être reportée de quelques minutes, mais pas la mise en place d’un béton.

Après gâchage et mise en place des bétons, l’eau pénètre dans les grains et libère des molécules qui s’hydratent en surface ; la formation d’un gel se poursuit, les capillaires se rétrécissent, la pâte se « raidit » : on atteint, un nouvel état dit « thixotropique¹». Après 24 heures, les capillaires entre

1État thixotropique = liquéfaction de certains gels très visqueux lorsqu’on les agite et qui reprennent leur viscosité première après repos.

grains sont à peu près comblés ; il n’y a presque plus d’air dans le béton : le matériau a fait prise.

Avec un climat tel que celui d'Haïti, un béton frais n’est utilisable que durant 40 minutes. Après, il est trop tard : les liens entre les grains sont trop nombreux et trop solides. Re-malaxer le béton reviendrait à détruire l’effet colle du ciment en cassant des liens qui ne pourront plus se reformer. Il ne faut SURTOUT PAS faire ça !

Le durcissement est la phase qui suit la prise : le gel se développe, les points de soudure se multiplient, la densité du gel s'accroit et l'eau a de plus en plus de difficultés à pénétrer dans les grains ; ce qui explique le ralentissement de l'augmentation des résistances et demande de laisser au béton un temps de maturation de 28 jours avant de lui faire supporter les charges qui seront les siennes.

Tout cela se passe à l'échelle du 1/100.000 de mm ou 1/100 de micron (µm) et est totalement invisible même avec un microscope optique de fort grossissement.

L'eau en excès joue un rôle traître invisible mais bien réel.

Les bétons gâchés avec 20 % d'eau en trop donnent des bétons qui ont perdu 30% de leur résistance ; à 40% d'excès d'eau par rapport à la norme de 0,6/1 comme rapport eau/ciment, la baisse de résistance est de 55 % ; à 60 % d'eau en excès par rapport à la norme, la perte de résistance est de 70% ; avec 200 % d'eau par rapport à la norme, la résistance chute de 80 %.

Quand on pense que très souvent les soupes de béton sont des multiples (= 2,4) de la norme ; 15 litres d’eau pour 10 litres de ciment n'est malheureusement ni une exception, ni un maximum…

Agir de la sorte c'est non seulement jeter l'argent par les fenêtres, mais c'est aussi construire des

« maisons » sans résistance qui peuvent tuer.

Comment se présente la structure interne d'un ciment durci ?

Qu'est-ce qui explique la résistance d'un bon mortier ou d'un bon béton?

La pâte de ciment durcie se présente sous la forme d'un réseau serré de microcristaux (gel) ayant des formes diverses et que l’on désigne ici sous le nom de « lamelles ». La résistance développée par ce réseau provient des joints de soudure entre lamelles mais, surtout, de l'exceptionnelle cohésion interne résultant de la prolifération de microcristaux dans un milieu rigidifié, c'est-à-dire sans possibilité d'expansion.

À titre indicatif, la surface développée par tous les hydrates en provenance d'un gramme de ciment avoisine les 400 m². N’oublions pas que plus la mouture d’un ciment d’une composition donnée est fine, meilleur est son effet colle. Autrement dit, toutes ces forces « obscures » et difficiles à expliquer (énergie inter-faciale ou tension inter-faciale, capillarité, cohésion moléculaire, etc.) s'associent et se multiplient pour, au final, donner sur des espaces restreints les résistances des bons et très bons bétons que nous connaissons.

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On appelle la cure d’un béton la période durant laquelle le béton sera sensible à la déshydratation et aux charges que son durcissement ne l’autorise pas encore à porter.

L’eau, indispensable à l’hydratation des ciments, peut disparaître par évaporation avant que cette hydratation n’ait eu lieu :

 Le coffrage en bois peut en absorber une partie. Ce n’est généralement pas la cause principale du problème.

 Le mélange trop liquide peut s’échapper des coffrages non étanches par des interstices qui n'auraient pas été bouchées avant la coulée. Il y a ici perte d’eau et de ciment en suspension… Très fréquent !

 La cause principale est à trouver dans le fait que les joues de coffrages qui devraient rester au moins huit jours sous nos climats chauds sont souvent retirées le

jour qui suit la coulée. Il en est de même des poteaux qui sont décoffrés dans des délais trop courts.

 Naguère, il était de tradition de couvrir les bétons fraîchement coulés d’une couche de sable régulièrement arrosée et de couvrir les bétons décoffrés avec des palmes, des sacs ou autres protections¹. Cela ne se fait plus, les bétons fraîchement décoffrés sont soumis aux ardeurs du soleil et de l’action de la brise sans aucun état d’âme.

Pourquoi la cure d’un béton est-elle une opération à haut risque lorsqu’elle est mal menée et que faut-il comprendre pour mener à bien cette opération ?

Le mot « cure » désigne la période de 4 à 7 jours qui suit la coulée d’un béton. Durant cette période, le béton est très sensible à la déshydratation. Selon le soin qu’on lui donnera dans les jours qui suivent la coulée, il peut évoluer du meilleur au pire.

Si on a mis trop d’eau dans un béton et que le rapport d’eau sur ciment (0,6/1) est augmenté, l'eau qui va devoir s’échapper au séchage créera de nombreux capillaires par lesquels le gaz carbonique et l’eau peuvent être réabsorbés ou rejetés provoquant à terme la « carbonatation ».

Délais de décoffrage et de protection des bétons coulés :

Dans notre pays, la température moyenne est presque toujours supérieure ou égale à 20°C. Elle est donc en concordance avec les chiffres de résistance attribués à des bétons réalisés avec 350 kg de ciment par m³ quand on les mesure à 2 jours, à 7 jours ou à 28 jours.

Il ne faut donc pas tenir compte des durées de prise prolongées pour cause de températures moyennes de l’ordre de 7° ou températures inférieures à 0°.

1Annexe 14: Protection des bétons après coulée

La résistance à la compression -seul travail que nous demandons à un béton puisque nous ne tenons pas compte de la résistance à la traction- n’est réelle qu’après un délai de 7 jours. Le ciment disponible en Haïti est un Portland dit de classe I, dont la résistance à 28 jours est de 220 kg/cm² à la compression.