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Quelle est l’utilité de la vibration du béton en construction ?

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À l’exception des ciments autoplaçants, la vibration du béton est un préalable obligatoire pour garantir les caractéristiques mécaniques et physiques de ce matériau. La conservation de la compacité et l’obtention de parements de qualité sont les objectifs principaux de cette mesure. Pour les atteindre, il est essentiel de respecter certaines règles, notamment celles relatives aux procédés de vibration. En outre, d’autres détails sont aussi à considérer. Tour d’horizon !

Utilité de la vibration

L’expulsion des bulles d’air contenues dans le ciment le rend plus homogène, compact et facile à mettre en place. Et lorsque la vibration du béton n’est pas réalisée, les granulats les plus lourds et de grandes dimensions se placent au niveau des parois du coffrage. Le défaut de cette mesure cause des vides qui affectent la résistance mécanique du matériau, et le rend plus enclin à la porosité, une des menaces fréquentes auxquelles sont souvent exposées les structures.

L’objectif de la vibration est de permettre le remplissage optimal des coffrages. Elle permet de fluidifier et de faciliter l’arrangement des grains tels que les gravillons, les sables, les fines, qui constituent le béton, lequel se liquéfie pendant le temps que dure le procédé. Il prend alors la forme d’un liquide visqueux afin de s’insérer facilement dans les coffrages, de permettre un enrobage intégral des armatures et une adhérence parfaite de l’ensemble.

En termes de durée et de fréquence, la vibration doit se conformer à la composition du matériau, et aux caractéristiques techniques de l’ouvrage. Grâce à ce procédé, une bonne partie de l’air contenu dans la structure est évacuée, dans le but de lui assurer une bonne compacité. Qui plus est, le béton qui est soumis à cette technique a des caractéristiques mécaniques optimisées, une porosité réduite, une excellente homogénéité, un enrobage et une adhérence efficaces puis une grande durabilité. Par ailleurs, il importe que la vibration soit homogène, et appliquée au volume total du matériau.

Les différents procédés de vibration

Il existe principalement trois procédés de vibration du ciment.

La vibration externe

En l’espèce, les vibrateurs sont fixés à la structure du coffrage. Ce dernier permet tout comme le moule, la transmission de la vibration au matériau. Cette technique de vibration du béton est souvent employée en usine de préfabrication.

La vibration interne

Encore appelée pervibration, la vibration interne permet la transmission directe du mouvement dans la masse du matériau, par les aiguilles vibrantes.

La vibration de surface par règle vibrante

Ici, la vibration est transmise au matériau par sa surface, à l’aide d’une règle vibrante, laquelle est déplacée à la surface pour en assurer le serrage. Ce procédé se prête particulièrement aux dalles et aux structures horizontales de faible épaisseur.

Les paramètres de la vibration

La vibration répond à trois paramètres principaux au nombre desquels l’énergie, la fréquence et l’amplitude.

L’énergie

Transmise par le vibrateur au béton, l’énergie est proportionnelle à la masse du balourd en rotation, au carré de sa vitesse, et à son excentricité. Elle permet d’évaluer l’efficacité d’un appareil, et doit atteindre la valeur la plus importante possible, tout en se conformant à la taille du vibrateur.

La fréquence

Sa valeur idéale est fonction de la taille des granulats. Par exemple, une fréquence de 20.000 vibrations par minute permet la vibration des gros granulats, alors qu’à 10.000, ce sont les éléments fins qui sont vibrés.

L’amplitude

C’est la modalité qui permet de déterminer le déplacement des composants du béton au cours d’une demi-vibration.

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