LA VIBRATION

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LA VIBRATION

• DES BETONS

Version finale du 12 octobre 2007
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Pourquoi vibrer le béton?
adjuvants
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Pourquoi vibrer le béton?

• Pourquoi vibrer le béton ?
• Obtenir un matériau homogène et le plus compact
  (ou serré) possible minimum dair, de vide,
  sans ségrégation
• Remplissage intégral des coffrages et des moules
• Sans vibration
• les bulles dair restent piégées au cur de la
  pâte,
• le béton est foisonné.

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Pourquoi vibrer le béton?

• ? vibration

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Pourquoi vibrer le béton?

• Une vibration adaptée apporte
• une densité du béton plus élevée,
• (donc une porosité plus faible)
• gain de résistance mécanique,
• meilleure durabilité du béton,
• une mise en uvre plus aisée,
• meilleur remplissage des coffrages,
• meilleure esthétique des parements,
• bonne adhérence béton/armatures,

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Comparaison vibré non vibré
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Non vibré
Vibré
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la différence de poids entre les deux éprouvettes
dun même béton 
béton non vibré m1.7696Kg
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pour le béton vibré m2.384Kg
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Les 3 procédés de vibration

• La vibration externe
• Vibration transmise au béton par le coffrage ou
  par le moule
• La vibration interne
• Vibration transmise directement dans la masse du
  béton par des aiguilles vibrantes
• La vibration de surface
• Vibration transmise directement au béton par sa
  surface au moyen dune règle vibrante

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Matériel de vibration

• Vibrateurs internes aiguilles vibrantes
• pneumatiques (Ø 25 à 150mm),
• électriques à moteur incorporé (Ø 25 à 90mm),
• mécanique (Ø 25 à 70mm).

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(No Transcript)
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Matériel de vibration

• Vibrateurs externes
• pneumatiques,
• électriques.
• à utiliser suivant des modes opératoires précis

• Vibrateurs de surface
• règles vibrantes de surface lisseuses
• ne dispensent pas dune vibration dans la masse

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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• Paramètres importants
• Le diamètre de laiguille est
• déterminé en fonction des dimensions de
  lélément,
• limité en fonction de la densité et de
  lespacement des armatures (prévoir
  éventuellement des cheminées!),
• La masse de laiguille
• laiguille doit pouvoir senfoncer sous son
  propre poids dans le béton frais,
• la masse doit donc être adaptée en fonction de la
  consistance du béton.

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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Paramètres importants (suite)
• La fréquence de vibration de laiguille
• la fréquence idéale varie suivant la taille des
  granulats,
• gravillons et graviers ? basses fréquences (10000
  tr/mn),
• sables, ciment et fines ? hautes fréquences
  (20000 tr/mn),
• La longueur de laiguille
• elle ne doit pas dépasser lépaisseur de la
  couche de béton, généralement de 30 à 50 cm

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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• Règles usuelles générales 1/3
• Limiter la hauteur de chute du béton
• Epaisseur des couches de béton 30 à 50cm
• Vibrer le béton avant le début du durcissement
• Maintenir une vitesse de bétonnage aussi
  constante que possible
• Ne pas vibrer plus longtemps que nécessaire
• Introduire rapidement laiguille dans la masse
• Immerger laiguille verticalement ou sous un
  angle faible
• Repiquer la couche inférieure sur 10 à 20 cm
• Ressortir laiguille dautant plus lentement que
  le béton est ferme
• Le trou laissé par laiguille doit se refermer
  lors de la remontée

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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• Règles usuelles générales 2/3
• Ne jamais mettre en contact direct laiguille
  avec les armatures ou le coffrage (risques
  dapparitions de fantômes darmatures, de
  ségrégation, de ressuage),
• Éviter de laisser le vibreur en marche sil nest
  pas dans le béton (détérioration prématurée),
• Eviter la mise en place et la vibration du béton
  sous forte pluie pouvant entraîner un  lavage 
  des granulats un excès deau du béton de surface.

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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• Règles usuelles générales 3/3
• Ne pas utiliser laiguille pour déplacer le
  béton (entraîne de la ségrégation),
• Ne pas vibrer directement le béton denrobage
  (risque de mauvais serrage dans la masse),
• Respecter un maillage dintroduction du vibreur ?
  pas de poste fixe !

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(No Transcript)
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Risque lié à une vibration trop longue du béton
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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• la vibration une succession de zones
  concentriques
• la zone périphérique déjà serrée et désaérée
• une zone en cours de plastification qui absorbe
  la totalité de lénergie au fur et à mesure que
  lon séloigne de la source vibratoire
• une zone qui nest plus accessible à la
  vibration, car elle ne reçoit pratiquement plus
  dénergie. Les deux premières zones constituent
  le rayon daction de laiguille vibrante.

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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Choix du diamètre de laiguille
• D diamètre daction de laiguille 10 x d
• ? espacement entre deux points dintroduction de
  laiguille
• 8 à 9 x diamètre de laiguille
• d diamètre de laiguille
• d e/7 (eépaisseur du voile)
• doù D 1,4 e et ? 0,85 D

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Vibration avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Choix du diamètre d de laiguille
• Exemple voile de 20 cm,

D 0,85 x D
banches
e20 cm
25 cm
béton

• ? diamètre daction D souhaité 1,4 x 20 28 cm
  (environ)
• diamètre d idéal de laiguille 28 mm ? d30mm

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D25mm e25cm
manque de vibration si respect écartement 8,5xd
survibration si points dintroduction trop
rapprochés
D35mm e25cm ?8,5xd
manque de vibration compensé par survibration
coffrage
Attention aux  fantômes  de coffrage
D50mm e25cm
gt 8,5 d
grande partie de lénergie dans le coffrage!,
augmenter lespacement ?
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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Choix du diamètre de laiguille
• Exemple voile de 30 cm, d40mm

Zone daction du vibreur
Zone vibrée ép. 50 cm maxi
Descendre le vibreur de 10 à 15 cm dans la couche
précédente assure une meilleure homogénéité de
lensemble des couches
10 x d
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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Choix du diamètre de laiguille
• ! ATTENTION !
• si laiguille est trop petite, il faudra avoir
  un espacement plus serré, donc perte de temps.
• si laiguille est trop grosse, une grande partie
  de lénergie passe dans le coffrage (pertes!) et
  la vibration du coffrage peut créer des défauts
  de parement.

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• Éléments verticaux
• Vibration par couches
• couches de 30 à 50 cm,
• pénétration dans la couche inférieure de 10 à 15
  cm,
• La première couche doit être vibrée plus
  longtemps,

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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Remontée de laiguille
• lorsque le béton ne tasse plus,
• quand les bulles dair ne remontent plus à la
  surface
• lorsque la surface commence à briller (remontée
  deau, début de ressuage)
• quand le bruit émis par le vibrateur se
  stabilise.
• Attention dans un béton survibré il y a risque
  de ségrégation.

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• Éléments verticaux
• Vibration autour dune réservation de fenêtre
• couches de béton denviron 50 cm,
• vibrer dun seul côté jusquà apparition du
  béton de lautre côté (remplissage correct en
  sous face),
• risque de poche dair si remplissage de part et
  dautre de la réservation.

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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Vibration autour dune réservation de porte
• couches de béton denviron 50 cm,
• remplir et vibrer simultanément des deux côtés,

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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments verticaux
• Points particuliers à soigner
• répartition homogène des agents démoulants sur
  le coffrage, sur une épaisseur minimale,
• descendre la manche à béton le plus possible, de
  manière à éviter les projections,
• la dernière couche de béton doit être vibrée
  légèrement plus longtemps.

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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments horizontaux
• La longueur du corps vibrant de laiguille peut
  être légèrement supérieure à lépaisseur de béton
  à vibrer, à condition dincliner laiguille (45
  maxi)

• Nota il existe des vibrateurs à corps vibrant
  court,
• de plus gros diamètre. Leur puissance est
  identique à celle
• dun vibreur plus long.

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Mise en uvre avec les aiguilles vibrantes

• Éléments horizontaux
• Le principe de calcul despacement des
  introductions est le même que pour les éléments
  verticaux
• Il ne faut pas traîner laiguille dans le béton
  au risque de provoquer ressuage et ségrégation

d x 1,7
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• Éléments horizontaux
• Règle vibrante efficace sur 12 à 15
  cm

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• Éléments horizontaux
• Règle vibrante lisseuse efficace sur 5 cm!

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Loi de Feret
Kg coeff. dépendant des granulats Rc classe
vraie du ciment terme au carré compacité de la
pâte Ve volume deau Vc volume de ciment Vv
volume dair
Si on néglige Vv fc Kg Rc / (1 3,15 e/c)2
avec e masse deau/m3 et c masse de
ciment/m3
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Durabilité