Conseils techniques

LA VIBRATION BÉTON

Pourquoi vibrer le béton ?

Le béton frais est un mélange de ciment, d’eau, de sable, de gravillons, d’adjuvants et de bulles d’air. En favorisant le tassage des granulats et en expulsant les bulles d’air, la vibration assure le bon remplissage des moules et des coffrages et l’enrobage des armatures. Elle est un élément clé pour obtenir un parement de qualité et une résistance mécanique optimale.

Quand et comment vibrer ?

Le béton doit être vibré dès sa mise en œuvre en plongeant rapidement l’aiguille dans le béton et en la remontant lentement (le trou dans le béton frais doit se refermer lors du retrait du vibrateur).
Pour les éléments verticaux, voiles, poteaux, etc, la vibration est réalisée par couches de 50 à 60 cm en faisant pénétrer le vibrateur de 10 à 15 cm dans la couche de béton précédente.

10 cm de pénétration du vibrateur dans la coulée précédente

Dans le cas d’une réservation dans un voile telle qu’une ouverture de fenêtre par exemple, on vibrera par couches de 50 cm, d’un seul côté jusqu’à l’apparition du béton de l’autre côté évitant ainsi la création d’une poche d’air et assurant le bon remplissage de la partie inférieure.

Avec quoi vibrer le béton ?

Au moyen d’aiguilles vibrantes ou de vibrateurs externes. Les premières sont plongées directement dans le béton. Les seconds, moins courants, sont fixés sur le moule ou le coffrage et conviennent particulièrement à la mise en œuvre des bétons secs et/ou fortement ferraillés principalement en usine de préfabrication.

Trois familles de vibrateurs internes:

Selon la source d’énergie disponible sur le chantier, on utilisera une aiguille vibrante pneumatique série AIR, ou électrique séries AET, TNE, PEA et EBA ou mécanique série RABBIT.
Tous sont mis en vibration par la rotation d’une masse excentrée située dans l’aiguille et animée soit :

• par un flux d’air fourni par un compresseur (pneumatique)

• par un moteur électrique incorporé dans l’aiguille, alimenté par un convertisseur de fréquence et de tension qui transforme le courant 230/400 V-50 Hz en 42 V-200 Hz. (électrique HF)

Il existe des modèles à boîtier convertisseur intégré que l’on branche directement sur le réseau 230 V monophasé série EBA.

• par un flexible mis en mouvement par un moteur thermique ou électrique (mécanique)

Comment choisir son aiguille vibrante ?

Il faut adapter la puissance et le diamètre du vibrateur à l’importance de la masse à vibrer, sachant que le diamètre de l’aiguille en mm est égal à son diamètre d’action en cm.

Par exemple, une aiguille de 50 mm de diamètre a un diamètre d’action de 50 cm.
Il faut aussi prévoir un chevauchement correct des zones d’action afin d’assurer la vibration de la totalité du béton.
En général on choisit le plus gros diamètre possible compte tenu du ferraillage : Le vibrateur doit passer entre les ferraillages mais ne doit ni les toucher ni les écarter. Ainsi on optimise le rendement.

Recouvrement entre les zones d'action pour ne laisser aucun espace "non vibré"

Quand arrêter la vibration ?

Arrêter la vibration dès que :

• le béton ne se tasse plus,
• le dégagement de bulles d’air cesse,
• la laitance commence à apparaître en surface, celle-ci devenant brillante

Précautions d’emploi

• Ne jamais mettre le vibrateur en contact direct avec le coffrage ou avec les armatures.
• Ne pas faire vibrer l’aiguille électrique hors du béton.
• Pour les aiguilles électriques Séries EBA et RABBIT branchées directement sur le réseau, s’assurer que l’alimentation est protégée par un disjoncteur différentiel de 30 mA et un fil de terre, excepté pour les modèles à moteur à double isolation.
• En fin d’utilisation, nettoyer impérativement l’aiguille.
• Avant stockage, lubrifier les aiguilles pneumatiques en introduisant un dé à coudre d'huile dans le flexible et en les faisant fonctionner quelques secondes; les suspendre, robinet de flexible en bas pour éliminer l’eau.
• Nettoyer les modèles électriques ou mécaniques afin d’éviter un cumul de béton sec sur les outils.

Vibration et lissage cumulés

Pour les dalles et les voiries, on aura avantage à utiliser une règle vibrante. Ces outils à entraînement thermique, électrique haute fréquence ou pneumatique offrent des largeurs d’action atteignant 6 m. Ils vibrent la surface du béton sur quelques centimètres et assurent la bonne planéité de la dalle. Une pré-vibration à l’aiguille vibrante est nécessaire. On trouve des modèles lourds, à profil simple ou double, bien adaptés aux ouvrages d’art. Et des modèles plus légers, à profil plat en aluminium, convenant à des dalles de faible épaisseur, pavillons ou garage, par exemple dallages industriels.

LA VIBRATION EXTERNE OU VIBRATION DE PEAUX

On a recours à la vibration externe des coffrages de chantier dans deux cas.

• Soit parce que la vibration à l’aiguille n’est pas possible (voile de grande hauteur, densité du ferraillage ne permettant pas le passage de l’aiguille etc…)
  

• Soit parce que l’effet recherché est plutôt d’améliorer le rendu de la peau après avoir préalablement vibré à l’aiguille. Ainsi on obtiendra un aspect glacis homogène, sans défaut ni batillage.

Le calcul du nombre de points de vibration est simple : un point de vibration pour 5 à 7 m² développés.

Pour éviter les zones survirées, les points de vibration doivent être disposés en quinconce.

Ces points de vibration sont à équiper d’une platine de fixation à berceau rapide type FRB2 ou FRB4.

Comme le remplissage du coffrage se fait à la benne ou à la pompe et se fait progressivement on utilisera seulement 2, 3 ou 4 vibrateurs qui seront déplacés au fur et mesure du remplissage (sauf les coffrages de tunnel qui doivent être équipés d’un vibrateur par point de vibration).

Le choix du vibrateur dépend de l’épaisseur à vibrer et de la nature du coffrage : pour du coffrage acier prendre plutôt l’épaisseur maxi, pour du coffrage bois ou mixe plutôt les valeurs inférieurs.

• De 10 à 16 cm / Force centrifuge 500 kg à EA6008/B

• De 16 à 25 cm / Force centrifuge 1000 kg à EA6010/B

• De 25 à 32 cm / Force centrifuge 1500 kg à EA6016/B

• Au-delà on équipe chaque face du coffrage

Cas particulier : lorsqu’il y a des mannequins ou des réservations spéciales toujours positionner le vibrateur sous les réservations.

Le temps de vibration est court mais dépende de la formulation du béton, de sa plasticité etc… Néanmoins il faut éviter la ségrégation.

Certains vieux compagnons le détermineraient à l’oreille, la portance de bruit changeant lorsqu’il n’y a plus d’air dans le béton !

Ne pas hésiter de vous rapprocher de votre distributeur VIBRA FRANCE pour plus de précision.