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LA CURE

DES BETONSVersion du 24 juillet 2008

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la cure des bétons - EFB 2

Sommaire Les phénomènes physiques et risques

associés Conséquences de la non cure Principes de prévention, normalisation Conseils de réalisation de la cure

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la cure des bétons - EFB 3

Particularité du béton Une particularité importante du béton est

d’être mis en œuvre dans un état semi-liquide notablement différent de son état final solide ;

Il en résulte un certain nombre de dispositions constructives, dont la cure, pour accompagner le passage entre ces deux états sans altérer les qualités du matériau.

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la cure des bétons - EFB 4

Les phénomènes physico-chimiques et leurs conséquences, les retraits Les phénomènes physico-chimiques

Hydratation Auto-dessiccation Chaleur d’hydratation

Dessiccation Leur conséquence : des retraits

Avant prise Retrait plastique Retrait chimique

Après prise Retrait thermique Retrait d’auto-dessiccation ou endogène Retrait de dessiccation

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la cure des bétons - EFB 6

Estimation de la porosité d’une pâte de ciment par le modèle d’hydratation de Powers en fonction du E/C Cas où l’hydratation est maximale (conservation ds l’air) :

0

0,1

0,2

0,3

0,4

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0,6

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1

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

E/C

frac

tio

n v

olu

miq

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0

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hydrates

anhydres

porosité capillaire

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la cure des bétons - EFB 7

Modèle de Powers (suite) Cas où l’hydratation n’atteint que la moitié de l’hydratation

maximale possible (conservation ds l’air) :

0

0,1

0,2

0,3

0,4

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0,6

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0,8

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1

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

E/C

frac

tio

n v

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miq

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0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

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0,9

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hydrates

anhydres

porosité capillaire

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la cure des bétons - EFB 8

Qu’est ce que la cure(*) ? C’est un ensemble de précautions qui permettent

de protéger le béton fluide dès la fin de sa mise en place jusqu’au moment où il atteint une résistance suffisante ;

La cure a pour objet de protéger le béton de surface et proche de la surface afin que son évolution soit similaire à celle du béton à coeur.nota : la montée en résistance est directement associée à l’augmentation de l’hydratation du ciment.

(*) du latin cura : soin

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la cure des bétons - EFB 9

Pourquoi la cure ?

Pourquoi « curer » le béton ? Pour le protéger contre une dessiccation

prématurée en surface ; pour éviter un ralentissement de l’hydratation

(par manque d’eau) ; pour limiter le retrait plastique ;

Et donc garantir sa durabilité potentielle.

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la cure des bétons - EFB 10

Pathologies liées à l’absence de cure :

des effets visibles : le risque de fissuration du béton de surface dû au

retrait plastique, une surface résistant mal à l’abrasion et sur laquelle

les revêtements adhèrent mal (poudroiement de surface, farinage).

un effet non visible : une porosité plus élevée du béton de peau et donc une réduction des performances du béton d’enrobage des armatures.

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la cure des bétons - EFB 11

Retrait plastique d’une pâte de ciment Exemple d’une pâte de ciment (E/C=0,3)

sous conditions extrêmes (vent + température élevée ≈ 35°C dès le coulage)

Pour visionner le film cliquer sur l’image(manip : J-M Torrenti ; photos : H Delahousse

LCPC

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la cure des bétons - EFB 12

Sans cure : le retrait plastique Phénomène

identique au séchage d’une argile :

Pour visionner le film cliquer sur l’image(manip : J-M Torrenti ; photos : H Delahousse

LCPC

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la cure des bétons - EFB 13

Retrait plastique du béton : Exemple d’une

dalle de béton réalisée sans cure :

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Exemple de l’état de surface d’un béton non curé

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la cure des bétons - EFB 15

Les facteurs aggravants du retrait plastique: Dessiccation forte

humidité relative de l’air faible température de l’air élevée vent (même faible) température du béton élevée un rapport E/C faible

Pièces fines à surfaces exposées dès la mise en oeuvre

Prise lente du béton type de ciment utilisation de constituants secondaires (laitiers de haut

fourneau, cendres volantes) adjuvants ayant un effet retardateur de prise.

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la cure des bétons - EFB 16

Abaque de l’ACIEstimation du taux d’évaporationà la surface d’un bétonen fonctionde la température de l’airde l’humidité relativede la température du bétonet de la vitesse du vent

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la cure des bétons - EFB 17

Evaluation du risque de retrait plastique Taux d’évaporation estimé par l’abaque ou par :

E = 5([Tc + 18]2.5 – r[Ta + 18]2.5)(V + 4) × 10–6

kg/m2/h où Tc est la température du béton (°C) et Ta celle de l’air ambiant, r est l’HR (%) et V est la vitesse du vent (km/h).

Valeurs limites : Si E > 0,5 kg/m2/h risque de retrait plastique Si E > 1 kg/m2/h retrait plastique certain

La cure est toujours indispensable et il convient de la renforcer si le risque est élevé.

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la cure des bétons - EFB 18

Prévention du retrait plastique (1/2) Il convient d’analyser chaque cas et de choisir

une solution de cure adaptée : en assurant une cure efficace, c'est-à-dire en

humidifiant la surface du béton, ou en projetant un produit de cure conforme à la norme NF P 18-370 et bénéficiant du marquage NF produits de cure, ou encore en recouvrant la surface du béton d’une feuille de polyane, et ce dès la mise en place du béton ;

en fermant les ouvertures si le béton est coulé en intérieur (afin d’éviter les courants d’air);

en érigeant temporairement des paravents et des pare-soleil pour réduire respectivement la vitesse du vent et la température à la surface du béton frais ;

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la cure des bétons - EFB 19

Prévention du retrait plastique (2/2)

en humidifiant les coffrages ou en utilisant des coffrages non absorbants ;

en évitant les trop forts écarts entre la température du béton et la température de l’air ambiant ou du coffrage ;

Cas des bétons désactivés : il est conseillé de pratiquer une cure après le lavage du désactivant. Il convient aussi de vérifier que le désactivant protège de la dessiccation.

Nota : l‘incorporation de fibres de polypropylène dans une formulation adaptée et à un dosage suffisant peut aussi être envisagée dans le cas de bétons particulièrement exposés aux risques de dessiccation rapide mais ne dispense pas de la cure.

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Le ressuage Le ressuage est la remontée d’eau sous l’effet du

tassement gravitaire du béton avant prise ; On pourrait penser que le ressuage naturel

protège le béton de la dessiccation ; Mais il conduit à un excès d’eau en surface

nuisible à la qualité du béton de surface ; Et il est toujours accompagné d’un tassement

plus ou moins marqué qui peut poser des problèmes importants en réalisation.

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la cure des bétons - EFB 21

Influence de l’absence de cure sur la durabilité du béton Une dessiccation prématurée = arrêt de

l’hydratation porosité plus ouverte matériau plus sensible aux agents agressifs, à l’usure et à l’abrasion, sur lequel les

revêtements collés seront moins adhérents.

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Béton d’enrobageporosité

pro

fon

deu

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avec cure sans cure

enrobage

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la cure des bétons - EFB 23

Suivi de la dessiccation d’une éprouvette en fonction du temps de cure

[Devillers et al, 2007]

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la cure des bétons - EFB 24

Plus brève est la cure et plus le béton perd de l’eau (après la cure)

-6,00%

-5,00%

-4,00%

-3,00%

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-1,00%

0,00%

0 100 200 300 400 500 600 700

temps (heures)

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cure 16hcure 1j

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Plus la durée de cure du béton est longue et plus la carbonatation est lente

[Devillers & Cussigh, 2007]

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0 50 100 150 200

age de démoulage ou de fin de cure (heure)

pro

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jou

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BAP1BAP2BO1

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la cure des bétons - EFB 26

Effet de la durée de cure sur l’absorption capillaire

[Devillers & Cussigh, 2007]

0,00

1,00

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0 50 100 150 200

age de démoulage ou de fin de cure (heures)

qu

anti

té d

'eau

asb

orb

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kg/m

²)

1 heure5 heures8 heures

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la cure des bétons - EFB 27

Plus l’enrobage est faible et plus l’effet de la cure sur la durabilité est important

l’effet de la cure est de plus particulièrement bénéfique : pour des bétons à base de ciments dont

les constituants secondaires sont des laitiers de hauts forneaux ou des cendres volantes ou pour des bétons contenant ces mêmes composants sous forme d’additions.