Vibration du béton

La vibration externe, assurée par vibrateurs fixés sur les
coffrages et principalement utilisée en préfabrication,
nécessite une étude pour analyser la répartition et le
type de vibrateurs et une convenance sur élément
témoin pour vérifier l’efficacité de la vibration.
Fiche n° VII-4
"Vibration du béton"
Cette fiche complète les fiches portant sur la phase
bétonnage (n° VII-2, VII-3, VII-5 et VII-6).
1. Objet de la présente fiche et rappels
Nota : Les bétons autoplaçants (BAP) ou les bétons de
fondations profondes sont des bétons qui, de par leur
grande fluidité et les conditions de mise en place, ne
nécessitent pas de vibration.
Cette fiche concerne la vibration interne et externe de
surface du béton. La vibration a pour but d’assurer le
bon remplissage des moules, l’enrobage des armatures
et d’augmenter la compacité du béton par élimination
de l’air excédentaire.
L’aspect des parements et les performances du béton
en terme de résistance et de durabilité sont influencés
par la qualité de la vibration.
La vibration interne, assurée par aiguille vibrante, est
utilisée sur chantier pour toutes les parties courantes
d’ouvrage.
La vibration de surface, assurée par règle vibrante, doit
être limitée, en tant que seul moyen de mise en place du
béton, à des dalles de faible épaisseur (inférieure à
15 cm pour un béton fortement armé ou précontraint
ou 20 cm pour un béton faiblement armé). Pour des
dalles plus épaisses comme les tabliers de pont, la règle
vibrante reste recommandée pour la finition de surface.
Pour plus d’informations sur la finition de surface, voir
l'annexe 1 "Examen du support" de la fiche n° X-1
"Mise en œuvre des chapes d'étanchéité".
(photo G. Forquet – Sétra)
2. Points importants à examiner
2.1.- Avant le démarrage des travaux
Nature de l’intervention
Moyens
PA
PC
Observations
X
Contrôle de l'existence du Plan Qualité "Mise en
œuvre du béton" avec visa de la procédure de
bétonnage
La procédure de bétonnage doit préciser :
- le sens de bétonnage ;
- l’épaisseur des couches de béton ;
- le type (puissance, fréquence), le nombre et la position
des vibrateurs.
Cas de la vibration interne :
- le nombre minimal de
vibrateurs doit être adapté à la
cadence de coulage ;
Des moyens de secours (source d’énergie, vibrateurs)
doivent être prévus pour éviter tout arrêt de bétonnage
Chapitre VII : Le bétonnage
1/4
Fiche n°VII-4 : Vibration du béton
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
- le diamètre des vibrateurs doit
être adapté aux distances entre
points de vibration (position des
cheminées) et à l’espace
disponible dans la cheminée.
Cas de la vibration externe :
- la liaison vibrateur/coffrage
doit être très rigide ;
- les raidisseurs doivent être
perpendiculaires à l’axe du
vibrateur ;
- la fréquence de vibration doit
être adaptée à la nature du
coffrage, au volume et à la
consistance du béton (une
vibration à haute fréquence est en
général préférable : de 4500 à
9000 tours/min).
2.2.- Avant le bétonnage
Nature de l’intervention
Moyens
PA
visuel
X
Moyens
PA
Contrôle du matériel de vibration
PC
Observations
Le contrôle du matériel de
vibration fait partie des actions
à mener pour lever le point
d'arrêt d’autorisation de
bétonnage
- nombre et puissance des vibrateurs ;
- bon état des vibrateurs.
2.3.- Pendant le bétonnage
Nature de l’intervention
PC
Observations
• Vérifier la bonne répartition des points de
vibration
visuel
Cas de la vibration interne :
- l’espacement entre 2 points de
vibration doit être environ de
1,5 fois le rayon d’action du
vibrateur R ;
- pour une aiguille en bon état,
le rayon d’action est
approximativement 5 fois le
diamètre du vibrateur.
(pour une aiguille de 70 mm,
l’espacement doit donc être de
50 cm).
• Vérifier le respect de l’épaisseur des couches de
béton
visuel
Cas de la vibration interne :
- l’épaisseur ne doit pas excéder
40 à 50 cm en général.
Un repère visuel sur le flexible
du vibrateur facilite le contrôle
Chapitre VII : Le bétonnage
2/4
Fiche n°VII-4 : Vibration du béton
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
visuel
• Vérifier le bon "mariage" entre les couches de
béton
Le vibrateur interne doit
pénétrer dans la couche
précédemment coulée sur au
moins 10 cm afin d’assurer
l’adhérence des 2 couches, mais
ne doit pas descendre dans la
couche inférieure (risque de
post-vibration du béton en
phase de durcissement)
Un repère visuel sur le flexible
du vibrateur interne facilite le
contrôle
Couche n
50 cm
Couche n-1
1,5 R
10 cm
Couche n-2
Vue en plan
Élévation
La distance minimale entre les points de vibration
successifs doit permettre, compte-tenu du rayon d’action R du
vibrateur, de vibrer toutes les zones de béton.
L’aiguille doit pénétrer d’au moins 10 cm dans la couche
sous-jacente n-1 pour accrocher les couches mais elle ne doit
pas survibrer le béton de la couche n-2.
• Contrôler la durée de vibration
visuel
Chapitre VII : Le bétonnage
3/4
La vibration doit être arrêtée
dès que :
- le béton ne se tasse plus ;
- il n’y a plus de remontée de
bulle d’air ;
- la laitance apparaît en surface ;
- le bruit du vibrateur se
stabilise.
Nota : La vibration doit être
plus longue pour la partie
supérieure de l’élément à
bétonner qui ne bénéficie pas
du serrage par le poids des
couches supérieures
Fiche n°VII-4 : Vibration du béton
Mémento pour la mise en oeuvre sur ouvrages d'art – MEMOAR – Collection de fiches techniques
• Vérifier que le vibrateur interne est manipulé
selon les règles de l’art
visuel
L’aiguille doit être plongée
rapidement, à la verticale, mais
remontée lentement pour
laisser le béton se refermer.
L’aiguille ou la règle ne doivent
pas être utilisées pour pousser
le béton.
• Vérifier que le vibrateur interne n’entre pas en
contact avec les armatures ou le coffrage (risque de
ségrégation, traces)
visuel
• Vérifier que la règle vibrante repose sur des
guides
visuel
Les guides sont fixés sur le lit
supérieur d’armatures et
espacés de la largeur de la règle.
2.4.- Contrôle après le décoffrage
Nature de l’intervention
Moyens
• Contrôle du parement
PC
visuel
Vérifier l’absence de défauts de parement dus à une
mauvaise vibration (nids de cailloux, bullage excessif,
tâches sombres…)
PA : Point d’arrêt
PA
Observations
Les nids de cailloux ou le
bullage peuvent être la
conséquence d’un manque de
vibration.
Les tâches sombres peuvent
être la conséquence d’une survibration ou d’une postvibration.
D’autres paramètres peuvent
influencer
l’aspect
des
parements : formule de béton,
peau de coffrage, durée de cure,
produit de décoffrage…
PC : Point critique
3. Documents à fournir au maître d’œuvre
• Plan Qualité "Mise en œuvre du béton" ;
• procédure de bétonnage ;
• fiche de suivi de bétonnage ;
• fiche d’anomalie éventuelle.
4. Pour en savoir plus, consulter :
• le fascicule 65 du CCTG : Exécution des ouvrages de Génie Civil en béton armé ou précontraint (2008) – art. 632-4, , 84.1, 84.2 ;
• le fascicule de documentation P18-504 "Mise en œuvre des bétons de structure" ;
• les Techniques de l’Ingénieur C2 230 "Béton Hydraulique - Mise en œuvre " ;
• le guide Technique "Défauts d’aspect des parements en béton". LCPC, 1991 ;
• les documents d’information Cimbéton "La vibration du béton sur chantier et la vibration des bétons".
Chapitre VII : Le bétonnage
4/4
Fiche n°VII-4 : Vibration du béton