.

Compactage du béton à l’aide d’un vibrateur

Lors du coulage du béton, des bulles d’air sont entraînées. Par conséquent, des cavités se forment dans le béton lui-même et entre le béton et la paroi du coffrage. Lorsque des vibrations se produisent dans le béton fraîchement coulé, l’air est expulsé. Cela crée une structure dense.
Nous pouvons compacter le béton à l’aide d’un vibrateur ou d’une truelle vibrante. En outre, il existe un certain nombre d’autres techniques qui sont énumérées ci-dessous.

Le béton est constitué de différentes parties, chacune ayant sa propre masse. Sous l’influence de la gravité, lorsque le béton est compacté, il y a une tendance à la ségrégation : les particules les plus lourdes (le gros gravier) veulent se déposer. Cependant, le frottement interne de l’agrégat contrebalance cette interférence. Et plus les frictions internes sont importantes, moins la ségrégation est importante. Cependant, le compactage diminue la friction interne, augmentant ainsi la tendance à la ségrégation.
C’est pourquoi le compactage du béton doit faire l’objet d’une attention et d’un soin particuliers.

Le compactage du béton et les différentes méthodes

Pour compacter correctement le béton, il existe un grand nombre de méthodes, chacune ayant sa propre intensité. Pour compacter le mortier de béton sur place, on utilise notamment la méthode vibratoire. Les solides contenus dans le béton sont soumis à un mouvement de va-et-vient très rapide, ce qui entraîne une très forte diminution de la friction interne. Le secouage, la centrifugation, le pressage, le laminage et l’utilisation de tables vibrantes sont des méthodes utilisées uniquement dans l’industrie des produits en béton. En résumé, les méthodes de compactage sont les suivantes :

• aiguilles vibrantes
• vibrateurs de surface
• vibrateurs de coffrage
• tables vibrantes
• secouer, centrifuger, presser et rouler
• un pilon (pour le béton)
• pas de vibration (béton autoplaçant)

Compactage du béton sur site à l’aide d’un vibrateur

Pour compacter le béton coulé sur place, un vibrateur est souvent utilisé. Un vibrateur est un cylindre métallique creux dans lequel est inséré un balourd rotatif. L’aiguille vibrante est plongée dans le béton, transférant l’énergie de vibration directement dans le béton.

Si vous examinez les vibrateurs de béton, vous constaterez qu’il en existe plusieurs types :
– Vibrateurs à main
– Vibrateurs de poker à haute fréquence
– Vibrateurs de poker à haute fréquence avec convertisseur intégré
– Vibrateurs de poker alimentés par Honda

Pour compacter les parties les plus grossières du béton, utilisez la basse fréquence. Dans ce cas, le vibrateur à manche convient parfaitement. La conception et les considérations relatives aux conditions de travail et à l’énergie font que les vibrateurs mécaniques portatifs pour tisonniers conviennent pour une utilisation de courte durée, jusqu’à environ 60 minutes en continu. Un vibrateur à main est donc parfaitement adapté aux structures en béton de taille limitée telles que les planchers de maison, les petits coffrages et les piliers.

Au contraire, si vous souhaitez compacter les parties les plus fines et créer une surface de béton lisse et régulière, utilisez un vibrateur à haute fréquence de vibration. Ces aiguilles vibrantes dites à haute fréquence sont utilisées en combinaison avec un convertisseur à haute fréquence. Grâce à sa construction spéciale, un vibrateur de poker à haute fréquence est parfaitement adapté à une utilisation de très longue durée, jusqu’à 10 heures en continu.
Nous disposons également d’aiguilles vibrantes à haute fréquence avec convertisseur intégré. Avec ces aiguilles vibrantes, le convertisseur haute fréquence est intégré, ce qui rend inutile l’utilisation d’un convertisseur séparé.

La portée d’un vibrateur dépend, entre autres, de l’ouvrabilité du béton, de la durée de vibration et de la force de vibration du vibrateur utilisé.
Les aiguilles vibrantes peuvent être commandées dans différents diamètres et longueurs de tuyaux. La taille la plus couramment utilisée est 45 mm ou 58 mm.
Pour une aiguille vibrante à manche, la taille la plus couramment utilisée est de 38 mm.

Comment utiliser le vibrateur après avoir coulé le béton ?

Pour éviter d’emprisonner des bulles d’air, il faut d’abord couler le béton de manière dosée et systématique. Cela peut se faire à l’aide d’une cuve à béton ou d’une pompe à béton, qui permet de répartir le mélange de béton sur la surface. Pour une répartition plus uniforme, il est recommandé d’utiliser un râteau à béton.
Utilisez ensuite un vibrateur pour compacter le béton de manière régulière et à intervalles rapprochés. Le vibrateur ne doit donc pas être utilisé pour étaler des piles de mortier de béton. En effet, cela peut conduire à une ségrégation et donc à une perte de qualité.

Le tisonnier-vibrateur doit toujours être inséré verticalement dans le béton. La bouteille vibrante dégage de la chaleur pendant la vibration et doit être refroidie. Par conséquent, l’ensemble du vibrateur doit être placé aussi loin que possible dans le béton afin que le vibrateur puisse transférer sa chaleur au béton. Si vous souhaitez compacter un sol relativement fin, vous verrez que la bouteille vibrante dépasse un peu de la surface. Il est donc recommandé d’utiliser un vibromasseur avec une bouteille vibrante courte.

Lors du compactage du béton à l’aide d’un vibrateur, le mélange de béton émet des sons et des bulles d’air apparaissent à la surface. Lorsque le béton commence à présenter une couche brillante, il est temps de retirer le vibrateur du mélange de béton. Il faut cependant faire attention, car si vous retirez trop rapidement l’aiguille vibrante du béton, des creux peuvent réapparaître.

Quel diamètre de vibrateur de poker convient à quel travail ?

Le diamètre de la bouteille vibrante détermine en grande partie la force d’impact du vibrateur et la taille de la zone que le vibrateur peut compacter en une seule fois. Si l’on considère uniquement l’épaisseur du poker-vibrateur, on pourrait naturellement penser qu’un poker-vibrateur en béton épais d’un diamètre de 65 mm serait probablement le poker-vibrateur le plus vendu. Après tout, tout le monde veut pouvoir compacter le béton le plus rapidement possible, et donc avec une force d’impact plus importante, cela commencera également à prendre moins de temps.

Dans la pratique, les choses se passent un peu différemment. En effet, l’épaisseur du vibrateur choisi dépend des trois facteurs suivants :

1. La distance entre les barres de renforcement
   Pour renforcer le béton contre les contraintes de traction, des barres d’armature en acier sont placées dans le coffrage. Ces tiges ne doivent pas être touchées par le tisonnier-vibrateur, car cela pourrait endommager l’armature et le tisonnier-vibrateur. Par conséquent, le renforcement à mailles fines utilise souvent un diamètre de bouteille plus petit.
2. La forme à faire vibrer (sol, paroi mince ou épaisse)
   La zone qu’un vibrateur peut atteindre est environ 8 fois le diamètre de la bouteille. Pour une bouteille vibrante d’un diamètre de 65 mm, cela correspond à une sphère (et non à un cercle !) d’un diamètre de 520 mm. Si vous avez affaire à un sol de faible épaisseur (moins de 30 cm), il n’est pas très judicieux d’utiliser un vibrateur aussi épais, car une grande partie de l’énergie vibratoire sera réfléchie par le substrat.
   En outre, cela peut entraîner un compactage excessif qui, à son tour, peut provoquer un démélange du mélange de béton. Le même phénomène peut se produire avec les coffrages de voiles, par exemple ; les ondes vibratoires sont alors réfléchies par les coffrages de voiles, ce qui peut également entraîner une ségrégation sur place des coffrages.
   L’avantage de la plus grande surface que le vibrateur de 65 mm d’épaisseur peut compacter en une seule fois par rapport à une aiguille à béton de plus petit diamètre est également annulé par le poids plus élevé du vibrateur. Dans ce cas, la facilité d’utilisation d’un vibrateur plus léger pèse beaucoup plus lourd dans le choix du diamètre du vibrateur à béton.
3. La composition du béton
   La force d’impact du vibrateur dépendant largement du diamètre de la bouteille du vibrateur, il est important de prendre en compte la composition du mélange de béton dans le choix du vibrateur. En général, on peut dire que plus le mortier de béton est rigide, plus la force d’impact nécessaire pour compacter le mélange sera importante. Par exemple, si vous utilisez un béton spécial et humide, un vibrateur de 65 millimètres d’épaisseur peut parfois être le seul vibrateur de béton capable de permettre le compactage du béton. En revanche, si cette aiguille est utilisée dans un béton très plastique, la ségrégation peut se produire très rapidement en raison de la force de vibration élevée.
   Le nombre de travailleurs du béton à déployer avec un vibrateur dépend de la puissance et de la fréquence ; par heure, un travailleur du béton peut compacter de 3^m3 à 12^{m3 de} béton. Consultez le tableau ci-dessous pour connaître le compactage effectif moyen du vibrateur :
   Il existe une relation directe entre la surface de la section transversale de l’aiguille vibrante (A) et la zone autour du vibrateur en cours de compactage (B)

   Diamètre du vibrateur (A)	Compactage effectif (B)
   Environ 28 mm	Environ 300 mm
   Environ 38 mm	Environ 400 mm
   Environ 50 mm	Environ 550 mm
   Environ 58 mm	Environ 750 mm
   Environ 65 mm	Environ 900 mm

Quelle est la distance entre les points de vibration ?

Lors du compactage du béton, il ne suffit pas d’enfoncer le vibrateur dans le béton et de poursuivre ses activités. En effet, vous devez tenir compte de la distance entre les points où vous insérez votre aiguille vibrante dans le béton, appelés points vibrants. La distance entre ces points de vibration dépend de la portée du vibrateur utilisé. Il est recommandé de maintenir une distance aussi courte que possible. En effet, il est préférable d’avoir une durée de vibration courte et une faible distance entre les points de vibration que de choisir une longue distance et une longue durée de vibration.

Lors du vibrage, ne pas plonger le vibrateur à plus de 300 à 500 mm de profondeur dans le béton. Si le vibrateur à béton est encore plus court, seule la bouteille vibrante doit disparaître dans le mélange de béton. Dans un souci d’homogénéité, l’aiguille doit pénétrer de 100 à 150 mm dans la couche sous-jacente déjà compactée.

Compactage du béton à l’aide d’une poutre vibrante ou d’une truelle

Pour vibrer rapidement et facilement de grandes surfaces de béton fraîchement coulé, vous pouvez envisager d’utiliser une poutre vibrante, une truelle vibrante ou un vibrateur de surface. L’inconvénient d’une poutre vibrante ou d’une truelle vibrante est qu’elle transmet les vibrations à l’endroit le plus défavorable, à savoir à la surface du béton. Par conséquent, ces machines ont un faible effet de profondeur et ne conviennent que pour le compactage de sections horizontales d’épaisseur limitée. Prenons l’exemple des sols en béton ou du pavage d’une cour.

La gravité jouant un rôle majeur dans le compactage du béton en particulier, une poutre vibrante ou une truelle vibrante pourra permettre un compactage beaucoup plus faible. Les poutres et les pelles vibrantes, par exemple, sont capables de compacter le béton jusqu’à une profondeur d’environ 20 centimètres. Bien entendu, cela dépend du modèle de vibrateur et de la composition du béton.