Juillet/Août 2011• n°35www.portail-beton.fr 65

BÉTON PRATIQUEXxxxx

Pourquoi des fibres de verre dans le béton ?

a • Le verre alcali-résistant est un matériau minéralprésentant une nature physico-chimique et une densi-té comparables aux matrices cimentaires ;

b • Elles possèdent un module d’élasticité élevé : del’ordre de 70 GPa contre 25 à 30 GPa pour un béton.Les fibres sont donc “activées” dès les premières mon-tées en résistance du béton et leur action se poursuitau-delà ;

c • Le verre est caractérisé par un point de ramollis-sement à 850 °C et un point de fusion à 1 350 °C. Sesperformances ne sont donc pas altérées par les mon-tées en température du béton ;

d •Les éléments et produits béton avec fibres de verrepeuvent être recyclés, sans tri.

Quelles sont les différentesfamilles de fibre de verre ?

Il existe trois grandes familles.Leur différence : l’ensimage,c’est-à-dire le traitement chi-mique et thermique de surfa-ce qui va caractériser la formefinale de la fibre et la façondont elle va “accrocher” dansle béton.

a • Les fibres de verremonofilaments sont desmicro-fibres de Ø 14 µm et de

longueur de 6 et 12 mm. Elles permettent d’obtenir unréseau très dense et homogène et sont employées àfaible dosage pour éviter la fissuration liée au retrait plas-tique à jeune âge. Le dosage recom-mandé est de 600 g/m3 en 12 mmde longueur, soit 120 millions defilaments (ce dosage standard estdéterminé par l’essai américainnormé ASTM C1579 – Kraai Test).A ces dosages, les fibres ne pénali-sent pas l’ouvrabilité du béton et nenécessitent pas d’autres adjuvants.Les fibres monofilaments s’utilisentdans des applications nécessitant unbeau rendu, sans fissures : bétons décoratifs, sols bétons,enduits de façade, éléments préfabriqués et certainsmortiers industriels.

Il n’existe pas une, mais plusieurs types de fibres de verre répondant à des dosages et à des applications différents.

Toutefois, toutes sont issues d’un même verre alcali-résistant.

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Les fibres de verre alcali-résistant doivent être conformes à la norme NF EN 15422.

En partenariat avec

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Performance de la fibre de verreen fonction des applications.

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b • Les fibres de verre multifila-ments possèdent un diamètre debrin de l’ordre du millimètre et unelongueur de 6, 12 ou 18 mm.Elles permettent de lutter contrel’ouverture et la propagation demicro-fissures dans le béton enaméliorant la résistance à la trac-tion du béton. Suivant l’applica-tion, le choix de sa longueur et de son dosage (de 1 à10 kg/m3) dépendent entre autres de la taille des gra-

nulats, de la maniabi-lité souhaitée et dutype de performancerecherchée. Ce typede fibres s’incorporedans les mortiersindustriels, dans cer-tains enduits, dans lesBéfup et les CCV(composite cimentverre).

c • Les macrofibresde verre, composéesde brins multifilaments

de plus gros diamètre et de plus grande longueur (36 mm), sont dédiées à des applications structurelles.Elles améliorent la résistance en traction par flexion du

béton et permettent de remplacer lesarmatures passives grâce à la ductilitéqu’elles apportent au béton. La macro-fibre de verre multifilament se dose de 3 à 20 kg/m3 suivant l’application. Pour leBPE, ce type de fibres est employé dansdes applications sous Avis Technique ouDocument Technique d’Application :chape sèche et chape fluide (plancherschauffants et rayonnants électriqueinclus), dallages, éléments préfabriquésou voiles (notamment en Bap).

Comment doser et dimensionnerun élément fibré ?

a • Pour les monofilaments et lespetites multifilaments, le choix du dosa-ge se fait de manière générique, en

fonction de l’application. Du point de vue structurel, lafibre ne rentre pas en ligne de compte.

b • Pour les macrofibres, le dimensionnement estobligatoire de la même manière qu’un treillis métal-lique car il s’agit d’applications structurelles.

• Dans le cas des dallages résidentiels, un dosage for-faitaire est donné par le Document Techniqued’Application ou l’Avis Technique.

• Dans le cas des dallages industriels deux méthodessont possibles :– à partir du cahier des charges (propriétés du sol etsollicitations exercées), soit en suivant les recomman-dations Befim et du DTU 13.3, soit d’après les lois decomportements pour les bétons fibrés issues duModel Code 2010.– à partir du dimensionnement déjà réalisé avec lasolution treillis d’acier (épaisseur du dallage et sectiond’acier), le dosage en fibres est déterminé par calculdu moment résistant équivalent.

• Dans le cas d’éléments préfabriqués structurels, undimensionnement complet peut être réalisé de lamême façon.

Comment introduire les fibres dans la matrice ?

Les fibres de verre peuvent être introduites en centrale(dans le skip, le malaxeur…) en formulations sèches ouhumides ou directement dans le camion toupie. Pour unBPE, il est toutefois préférable de l’ajouter en centrale.

Comment se passe la mise en œuvre ?

De la même manière qu’un béton non fibré. Les fibresde verre n’affectent pas ou peu la maniabilité du bétonou sa pompabilité et n’endommagent pas les équipe-

ments de pompage. Etelles ne forment pas de“paquets”.

Corinne Bailly

Sujet réalisé en collaborationtechnique avec Pierre-FrançoisTissot, chef de marché Cem-FilEurope du Sud pour OCVReinforcements.

BÉTON PRATIQUE Xxxxxx

Chape fluide fibrée sur plancher rayonnantélectrique (PRE).

En dallage industriel, le dimensionnement

est obligatoire.

Le FNB Stadium (anciennement Soccer City), à Johannesburg, Afrique du Sud est réalisé en BHP fibré de verre et en CCV.

Owens Corning est un fabricant leader de

matériaux pour la construction de bâtiments

résidentiels et commerciaux, de renforts en

fibre de verre et de matériaux de pointe pour

composites. Fondé en 1938, Owens Corning

est un innovateur en technologies de la fibre

de verre, réalisant en 2010 un CA de 5 Md$,

et employant environ 15 000 collaborateurs

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Le sujet "Comment choisir sa fibre métallique"sera traité dans le n° 36 septembre/octobre 2011