Le béton se constitue de granulats auxquels on ajoute du ciment, de l’eau et des adjuvants. L’air contenu dans le mélange peut fragiliser le béton en le rendant moins résistant. La vibration du béton est utilisée pour expulser l’air préjudiciable à la qualité du béton.
Utilité de la vibration du béton
En expulsant les bulles d’air contenues dans le béton, le béton est plus homogène, plus compact et plus facile à mettre en place. En effet, sans vibration, les granulats de plus grande dimension et les plus lourds vont se placer naturellement vers les parois du coffrage. Cette disposition est génératrice de vides préjudiciables à la qualité du béton (résistance mécanique et durabilité moindres). De plus, le béton étant moins compact, cela augmente sa porosité source de désordres importants pouvant mettre en danger les structures.
Mécanisme de la vibration du béton
La vibration se caractérise par une pression génératrice de forces. Ces forces influent sur le déplacement des granulats dans le béton qui devient plus visqueux : les grains de plus petites tailles comblent les vides d’air entre les granulats de dimensionnement plus important.
La vibration sur le béton frais agit sur sa porosité : la porosité du béton est diminuée, le serrage optimisé permettant un meilleur enrobage des aciers.
Les différentes techniques de vibration
La vibration interne désigne la vibration au moyen d’une aiguille vibrante. Il existe différents types d’aiguilles vibrantes :
- aiguilles vibrantes mécaniques ;
- aiguilles vibrantes pneumatiques ;
- aiguilles vibrantes hautes fréquences.
Le choix du type d’aiguille dépend du taux de vibration souhaité.
La vibration externe peut être réalisée à partir de vibrateurs électriques ou pneumatiques placés à l’extérieur du coffrage. Cette technique est appropriée lorsque le volume et la masse de béton à vibrer sont de faible importance en raison de la faible portée des vibrations.
La vibration de surface est effectuée à l’aide d’une règle posée sur des surfaces horizontales et de faible épaisseur.
La mise en œuvre de la vibration avec une aiguille vibrante
La qualité de la vibration dépend de plusieurs facteurs. Le diamètre, la longueur de l’aiguille et son poids doivent être adaptés au volume et à la consistance du béton à vibrer. La fréquence de la vibration doit être adaptée au dimensionnement des granulats : les gros granulats nécessitent une basse fréquence (1 000 tours par minute) alors que les plus fins, une fréquence plus élevée (20 000 tours par minute).
Le temps de vibration varie en fonction du type de granulat, du volume de béton. La vibration est considérée suffisante quand les bulles d’air ne remontent plus à la surface du béton ou lorsque l’eau contenue dans le béton remonte en surface. Une vibration excessive peut être à l’origine d’une pathologie appelée « ségrégation ». La ségrégation se manifeste par la séparation des différents granulats : les grains les plus lourds descendent en fond du coffrage tandis que les plus légers remontent à la surface.
La vibration du béton : quel tarifs?
La vibration du béton ne peut être chiffrée stricto sensu puisqu’elle s’intègre dans la mise en œuvre du béton. Pour l’achat d’aiguilles vibrantes, les prix varient en fonction du diamètre des aiguilles. À titre indicatif, comptez entre 250 € et 900 € pour l’achat d’une aiguille vibrante.