Le béton est la résultante du mélange du ciment, de l’eau et d’agrégats fins ou gros. Par ce mélange, le ciment réagit avec l’eau et forme une pâte collante qui recouvre et lie les agrégats. L’une des propriétés du béton qui revient fréquemment est le retrait du béton.
Cette propriété est définie comme une réduction de la longueur du béton suite aux modifications de sa teneur en humidité et à des réactions chimiques. Dans cet article, nous parlerons de ce retrait qui est particulièrement néfaste pour le béton.
Qu’est-ce que le retrait du béton?
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Le retrait de béton est une contraction du volume dimensionnel du ciment due à la variation de l’eau du béton encore à l’état plastique ou avant qu’il ne durcisse. Cette évaporation de l’eau est causée par un processus d’hydratation, un mécanisme ou des phénomènes environnementaux.
Des fissures apparaissent alors sur le béton, ce qui est préjudiciable pour l’ensemble d’une construction. En général, il est difficile de supprimer les retraits, mais on peut freiner les risques de fissuration et réduire la taille des fissures.
Les types de retrait dans le béton
On distingue en tout quatre types de retrait dans le béton : le retrait plastique, le retrait de séchage, le retrait endogène et le retrait thermique.
- Le retrait plastique: Le retrait plastique est dû à une réduction du volume d’eau par évaporation pendant que le béton est à l’état plastique et encore déformable. Ainsi, plus l’eau s’évapore du béton, plus le retrait plastique est important. Ce type de retrait est produit peu après la mise en place du béton dans les coffrages. La grandeur du retrait plastique des bétons est de 1mm/m. Les principaux facteurs du retrait plastique sont la hausse du rapport eau/ciment, l’air air sec, une température extérieure élevée et un excès d’eau dans le béton. Cependant, il est possible de diminuer le retrait plastique. Pour cela, il faudra utiliser une feuille de polyéthylène pour recouvrir la surface. Même lorsque vous travaillez de nuit, vous pouvez procéder ainsi. Cela empêche en fait la perte rapide d’eau à la surface.
- Le retrait de séchage: Encore appelé retrait de dessiccation, il s’agit ici du type de retrait le plus répandu. Il apparaît pendant les premiers mois, c’est-à-dire au moment du durcissement du béton. Le retrait de séchage est un processus durable qui est plus développé en surface que dans la masse du béton. En ce qui concerne le retrait de séchage, il est causé par l’évaporation de l’eau issue de la porosité du béton, du fait des surfaces vides exposées à une humidité moindre que celle du béton. Cette évaporation de l’eau peut aussi être causée par le degré hygrométrique de l’air et le rapport surface exposée à l’air/volume de l’élément. Il est à noter que la perte d’eau dans le béton durci ne permet pas un changement de dimension appréciable, c’est plutôt la perte d’eau des pores de gel du ciment qui provoque le changement de volume. Pour ralentir l’impact du retrait de séchage, il faut mettre en place un béton compact sans abuser de la quantité d’eau nécessaire. Il faut également retirer le béton de son support.
- Le retrait endogène: Le retrait endogène, encore appelé retrait d’autodessication, est le retrait dû aux réactions chimiques entre le ciment et l’eau. Ces réactions chimiques sont des réactions d’hydratation et ne sont pas liées à des phénomènes environnementaux. Ce type de retrait se déroule dans le béton en état de durcissement. La présence d’eau permet aux composants du ciment de produire de nouveaux constituants qui conduisent au durcissement du ciment, et cette hydratation entraîne une réduction de la masse du béton. Le retrait du ciment est alors irréversible et proportionnel au dosage du ciment et la quantité d’eau. Comme tous les autres types de retrait, il n’est pas impossible de limiter les risques du retrait de béton endogène. Pour y arriver, il faut utiliser des joints de retrait ayant 1/3 d’épaisseur et armer le béton à l’aide d’un treillis soudé.
- Le retrait thermique: Dernier type de retrait, le retrait de béton thermique est quant à lui lié à une baisse de la température ambiante du béton après prise. Pendant la prise, le ciment rejette une partie de la chaleur fournie dans le four, ce qui est une réaction chimique exothermique. Après la prise, l’intensité des réactions d’hydratation diminue et le béton se dilate en ayant une température ambiante. Cette température ambiante est suivie d’une contraction thermique qui entraîne des déformations causant ainsi de nombreuses fissures. Pour contrôler le processus et éviter les fissures thermiques ; vous devez surveiller la température maximale. Aussi, vous devez veiller aux dosages de ciment qui ne doivent pas être trop forts. Il faut également veiller à ne pas décoffrer trop vite et utiliser des coffrages isolants.
Quelles sont les conséquences du retrait?
Le retrait a de nombreuses conséquences sur la structure du bétonnais. Et, de toutes les conséquences, l’impact le plus visible est l’apparition de fissures, ce qui réduit les capacités du béton.
Quand d’autres matériaux tels que les carreaux de céramique sont placés sur la surface du béton. Le retrait du béton crée dans ces cas un mouvement qui met en relation les autres matériaux.
Quand cela arrive, les contraintes qui en découlent provoquent une défaillance de l’interface. Comme autres conséquences du retrait du béton, nous pouvons également parler du fait que le retrait provoque l’ouverture ou l’agrandissement des joints de mouvement.
Comment mesure-t-on le retrait du béton?
Le retrait du béton se mesure à l’aide d’un appareil spécifique équipé d’un rétractomètre qui joue un rôle de comparateur. Le retrait du béton doit se faire conformément à la norme NF P 18-427. Cela consiste à prendre la mesure de la variation de la longueur des deux faces dissociées d’éprouvettes prismatiques de béton durci munies de plots.
Ces éprouvettes sont conservées en laboratoire sous une température de 20+/2°C et d’une humidité relative à 50+/-5%. Outre la variation de la longueur, cette technique consiste également à mesurer les pertes de masse et du développement de la température pendant les réactions chimiques.
Précautions pour limiter le retrait plastique avant prise du béton
Pour limiter le retrait plastique du béton, vous avez le choix entre plusieurs méthodes. Il faut d’abord empêcher la surface du béton frais de sécher jusqu’à ce que les opérations soient terminées, car dès cet instant, le durcissement commence.
L’utilisation d’eau glacée pour réduire la température du béton mélangé et des fibres polypropylènes peut être une solution idéale. Ensuite, il faut vaporiser un produit de cure à la fin du coulage, et humidifier les coffrages ainsi que le support avant le coulage. Enfin, il faut réaliser un béton sans excès d’eau.
Dans les régions arides où les retraits plastiques sont prédominants, l’utilisation d’adjuvants accélérateurs et de réducteur d’évaporation doit être privilégiée. Mais, en plus de cela, il faudra réduire le temps de prise par temps froid.
Comme nous l’avions dit, le breton subit différents types de retrait au moment de sa mise en place. Beaucoup de facteurs influencent le retrait du béton comme l’humidité, le rapport eau/ciment, la dureté des agrégats, les formes d’agrégats et le mouvement d’humidité dans le béton. Heureusement, pour chaque type de retrait, il existe des méthodes efficaces pour limiter la proportion du retrait.