Les précautions indispensables pour bétonner par temps froid
Action du gel sur le béton frais
L’action du froid sur le béton frais agit de façon néfaste sur les caractéristiques des bétons frais et des bétons à jeune âge. Les basses températures ralentissent, voire stoppent les processus de prise et de durcissement, transformant l’eau de gâchage en glace et provoquant ainsi une expansion de son volume. La structure du béton est désorganisée avec une réduction définitive des performances mécaniques et une forte augmentation de la perméabilité.
Ce phénomène est pris en compte dans tous les textes réglementaires et systématiquement repris dans les règles de l’art de la construction des ouvrages en béton.
Les dispositions décrites ci-dessous visent à permettre au béton d’atteindre une résistance mécanique suffisante de l’ordre de 5 MPa pour résister aux effets du gel.
Si à 20°C, la résistance en compression d’un béton courant est d’environ 15 MPa à 2 jours, elle tombe à 2 MPa quand la température extérieure est comprise entre 0°C et 5°C. Le temps de prise d’un béton courant, qui est de 2h30 à 20°C, s’allonge d’environ 10h00 à 5°C.
Action du gel sur le béton en cours de durcissement
Le froid retarde le durcissement du béton : à des températures inférieures à 0°C, l’hydratation est stoppée. Le gel du béton durant les premières heures peut avoir des conséquences désastreuses sur le béton à jeune âge par destruction de la structure cristalline déjà hydratée. Il est couramment admis que des précautions doivent être prises dès que la température ambiante est inférieure à 5°C pendant plusieurs jours consécutifs. Il faut aussi tenir compte de l’évolution de la température extérieure dans les heures (prise) et les jours (durcissement) qui suivent le bétonnage.
De 5°C à 10°C
- Soigner particulièrement la cure, en protégeant le béton dès la fin de sa mise en oeuvre en utilisant des produits de cure.
De 0°C à 5°C
- Privilégier des ciments à chaleur d’hydratation élevée (ex. CEM I 52,5 ou 52,5 R).
- Surdoser en ciment (> 350 kg/m³).
- Mettre le minimum d’eau (E/C < 0,6) et utiliser des plastifiants réducteurs d’eau et des accélérateurs. • Soigner la cure.
- Protéger le béton contre le froid après la mise en oeuvre.
- Vérifier le niveau de durcissement du béton avant décoffrage.
De -5°C à 0°C
- Idem que le précédent et en plus :
- Chauffer l’eau de gâchage (selon possibilité de centrale BPE).
- Utiliser des coffrages isolants.
De -10°C à -5°C
Le bétonnage est déconseillé, toutefois, si le bétonnage est indispensable, utiliser les mêmes précautions que précédemment avec en plus :
- Utilisation d’un béton chaud (température du béton supérieure à 10°c).
- Protection et isolation du béton (bâche isotherme).
Température inférieure à -10°C
- Ne pas bétonner, d’autant plus que le risque d’accident est accru par temps froid.
La cure des bétons horizontaux est indispensable en hiver comme en été.
La protection et la cure des bétons par temps froid
À basse température, le temps de prise du béton est augmenté et la période pendant laquelle le béton est sensible à la dessiccation est plus longue. Il est recommandé d’effectuer une cure du béton pour les dalles et dallages, et un décoffrage différé pour les banches.
La protection du béton fraîchement décoffré est une mesure essentielle, surtout en période venteuse.
Température du béton frais
On peut adapter la température du béton frais par chauffage de ses constituants
Rappel
Formule simplifiée pour évaluer les températures du béton :
Exemple
Note importante
Le gel diminue également fortement les caractéristiques mécaniques du béton des éprouvettes de contrôle réalisées sur chantier.
À ne pas faire
Éprouvettes conservées plusieurs jours à l’extérieur à des températures négatives.
La bonne solution
Conserver les éprouvettes dans un local chauffé sur chantier ou dans une caisse isotherme.
Leur écrasement ne serait pas représentatif du béton de la structure.