Qu’est-ce qu’un béton autonivelant ?

Qu’est-ce qu’un béton autonivelant ?

En ce début du XXIe siècle, le monde est devenu un grand chantier où la sur-construction est de mise. La course est engagée pour des travaux de construction toujours plus grands, toujours plus hauts et toujours plus imposants.

Dans cette course effrénée, dans le but de faciliter la mise en œuvre du béton sur les chantiers, des recherches étaient engagées dans le domaine de la construction.

Le problème du parfait remplissage lors du coulage du béton dans les coffrages a toujours constitué un vrai casse-tête. Une seule bulle d’air qui se forme lors de l’opération peut provoquer la création d’un vide dans la structure. Ce vide, aussi minime soit-il, va diminuer sa solidité et sa résistance à la compression.

Ce problème est partiellement résolu par l’application de vibrations au béton armé. Donc, pour éviter la formation des bulles, une aiguille vibrante est plongée dans le béton durant le coulage et avant la prise. Cependant, l’utilisation de ce dispositif vibrant nécessite du personnel qualifié, sans pour autant annuler le risque du possible défaut de remplissage.

Avant, pour obtenir un béton plus fluide, la technique consistait à rajouter de l’eau au mélange. Mais le fait d’ajouter de l’eau au béton ne fait que le rendre moins résistant.

Dans les années 1980, un béton révolutionnaire a vu le jour au Japon : le « Béton Autonivelant ou BAN ».  Ce nouveau type de béton est obtenu en ajoutant des adjuvants au béton classique. Il s’est développé en France vers la fin des années 1990. Actuellement, il est devenu une référence en matière de bâtiments industriels et de constructions agricoles.

L’appellation « Béton Autoplaçant » ou « Béton Autonivelant » vient du fait que le béton, tellement fluide, peut s’épandre et pénétrer par gravité dans les maillages fins, les semelles, les treillis ainsi que les divers ferraillages, tout en gardant ses capacités de résister aux compressions.

Les caractéristiques du béton autonivelant

Le béton « autoplaçant » ou béton « autonivelant » est également connu sous l’appellation de béton « autocompactant ». Il est caractérisé par son importante fluidité. Cette superfluidité est obtenue  grâce aux divers adjuvants qui le composent.

  • Les adjuvants

Utilisés couramment dans la fabrication du béton, les adjuvants sont des produits chimiques. Pour la préparation de cet important matériau, ces produits, ajoutés à faible dose, permettent d’améliorer certaines caractéristiques, telles que l’étanchéité ou le temps de prise du béton.

Avec les différents types d’adjuvants qui existent, il est possible d’obtenir un béton avec les caractéristiques spécifiques qu’on veut lui donner.

  • Les superplastifiants

Ce sont des polymères hydrosolubles qui figurent parmi les principaux adjuvants fréquemment utilisés en construction.

Appelé également haut réducteur d’eau, un superplastifiant permet de diminuer la quantité d’eau que le béton contient à l’état frais. Le béton ainsi traité présente une plus grande maniabilité. Le superplastifiant permet également d’augmenter la résistance mécanique du béton à l’état durci.

Actuellement, il existe cinq familles de superplastifiants qui sont utilisés dans la fabrication du béton.

Ce sont :

  1. Les sels sulfonés, communément appelés « Polynaphtalènes sulfonates ou PNS ». Ce sont des superplastifiants à base de naphtalène ;
  2. Les superplastifiants à base de mélamine. Ils sont appelés couramment « Polymélamines sulfonates ou PMS » ;
  3. Les lignosulfonates d’ammonium, de calcium et de sodium. Ces sels sont caractérisés par de  très faibles teneurs en sucre ;
  4. Les polyacrylates ;
  5. Les éthers polycarboxyliques modifiés.

Dorénavant, la tâche des ouvriers lors de la mise en place du béton autonivelant est grandement facilitée. En effet, sous l’effet de la gravité, ce type de béton peut simplement s’écouler et se compacter. La grande fluidité du BAN ou BAP selon l’appellation, permet également de remplir des coffrages et d’envelopper des éventuelles armatures, tout en conservant une homogénéité.

Avec ce nouveau type de béton, la mise en place ne nécessite plus de système de vibration. Ainsi, les constructions sont devenus plus sures et la méthode de mise en œuvre du béton est facilité.

Depuis les 20 dernières années, le béton autonivelant constitue une des avancées majeures de l’industrie du béton. Le seul facteur limitant pour ce béton révolutionnaire c’est son prix. Comparé à celui du béton traditionnel, le béton autonivelant aura un prix compris entre 90 et 190€ le m3.

Le choix du béton autonivelant pour les grandes surfaces, telles que le plancher est plutôt judicieux. Par contre, il n’est pas intéressant pour un coulage de faible envergure.

Avec son extrême fluidité, le BAP/BAN est catégorisé dans les classes S4 ou S5 du tableau des classes de consistance. C’est le test d’affaissement au cône d’Abrams, connu également sous l’appellation « Slump » qui permet de déterminer  les classes de consistance du béton.

Pour réaliser le test, du béton frais est disposé dans un cône tronconique. Pour constater son affaissement, il sera ensuite déversé sur un support. Si le béton présente un affaissement inférieur à 3 centimètres, il est considéré comme ferme. Par contre, si l’affaissement est supérieur à 16 centimètres, le béton est alors considéré comme très fluide.

Le BAP/BAN se trouve dans les classes S4 ou S5. Il présente un affaissement compris entre 16 et 22 centimètres.

Les avantages de l’utilisation du béton autonivelant

Plusieurs avantages sont obtenus par utilisation du BAN/BAP :

Les conditions de travail et de sécurité sur les chantiers sont nettement améliorées. En effet, l’utilisation ne nécessite plus la réalisation des épuisantes opérations, telles que le tirage à la règle, le ragréage etc. En outre, contrairement au béton traditionnel, le BAN/BAP n’a pas besoin d’être compacté avec une aiguille vibrante. La nuisance sonore est ainsi énormément réduite.

L’utilisation du BAN/BAP a aussi conduit à des gains de temps et de productivité. Pratique pour les dalles de grandes dimensions, l’utilisation du BAN/BAP permet de faire des économies aussi bien de temps que de main d’œuvre.

Ce type de béton se pompe facilement et son propre poids permet sa mise en place sans l’aide d’aucune action externe. De ce fait, il permet d’obtenir une bonne planéité.

Sur le plan qualité, le BAN/BAP permet un très bon enrobage des armatures. Il peut être coulé dans toute forme de coffrage, même les plus complexes, et passe à travers les armatures internes des étayages les plus serrées. Le béton obtenu présente une densité et une durabilité exceptionnelles, avec une surface parfaitement plane et régulière.

Comment fabriquer du béton autonivelant ?

Sachez que c’est l’utilisation d’agents spéciaux qui donne son caractère liquide au béton autonivelant et non pas une saturation en eau. Un excès d’eau provoque de graves dégradations mécaniques au niveau du béton. Si tel était le cas, le béton obtenu présenterait une résistance très faible.

Pour obtenir un excellent béton auto-nivelant, les composants suivants seront utilisées :

L’adjuvant : Ce composant assure  la fluidité du béton. Généralement, c’est le superplastifiant qui est utilisé. Des fois,  des agents de viscosité sont également incorporés.

Les ajouts : Habituellement, ce sont des particules fines, appelées aussi « Fines » par les professionnels du bâtiment qui sont utilisées comme ajouts. Ce sont des minéraux millimétriques  constitués par du filler, de la cendre volante et autres.  Dans le but de garantir une certaine maniabilité au BAN/BAP, des fines en quantité supérieure à celles des bétons classiques y sont ajoutés.

Les granulats : Le gravier utilisé doit présenter une granulométrie inférieure à 10-12 millimètres.

Comment utiliser le béton autonivelant ?

Le BAN/BAP est généralement utilisé dans tous les chantiers de construction et de génie civil.
C’est un excellent béton de fondation. Cependant, à cause de son extrême fluidité, le BAN/BAP ne convient pas aux ouvrages qui présentent des pentes de plus d’1 %.

Pour faciliter le revêtement du sol, il est nécessaire de le remettre à niveau en comblant les irrégularités. Le ragréage autonivelant permet de réaliser l’opération sur différents supports.

Faire un ragréage consiste à combler les différences de niveaux  du sol. Pour cela, il faut préparer un enduit à base de poudre de ciment mélangé avec de l’eau. Ce mélange va être coulé  sur le revêtement existant.

Cette chape va permettre la pose d’un autre revêtement  comme des sols souples ou des parquets flottants.  Des fois, pour obtenir un « effet béton », la chape est laissé nue. Le ragréage partiel ou total est possible à condition que l’ensemble du sol soit nivelé.

Un ragréage autonivelant présente plusieurs avantages :

  • Le béton très fluide se répand rapidement. La mise en œuvre est donc très rapide et peu contraignante.
  • On obtient une surface parfaitement horizontale.
  • Il est utilisable sur toutes surfaces rigides : béton, ciment, carrelage, dalles synthétiques, etc.

Mais pour des sols qui présentent des creux ou des dénivellations trop importantes, le mieux est de se tourner vers un mortier de nivellement.

Il faut aussi savoir qu’il n’est pas possible d’appliquer le ragréage autonivelant sur des sols souples comme la moquette ou sur des dalles plastiques souples.

Comment choisir un ragréage autonivelant ?

Généralement, le choix d’un ragréage autonivelant dépend du support qui peut être du béton, du ciment ou un parquet, de la profondeur des trous à combler. Sachez aussi que le lieu de ragréage compte beaucoup dans ce choix.

Un ragréage autonivelant fibré est le plus adapté à un sol extérieur ou pour un rattrapage sur de fortes épaisseurs. Ce type de ragréage est rendu plus adhérent et plus résistant grâce aux morceaux de fer qui entrent dans sa composition.

Une opération de ragréage autonivelant s’effectue en plusieurs étapes :

Étape 1 : Ouverture des fissures : Les éventuelles fissures du sol doivent être ouverts sous forme d’un « V » ;

Étape 2 : Préparation du sol : Les ouvertures au sol seront obstruées avec du tasseau et les plinthes doivent être enlevées ;

Étape 3 : Préparation de l’enduit : Les indications fournies par le fabricant doivent être scrupuleusement respectées,  du dosage au temps de pose en passant par le malaxage ;

Étape 4 : Mise en œuvre du ragréage : C’est dans le coin opposé à la porte d’entrée que l’opération  devrait commencer ;

Étape 5 : Pose de l’enduit : L’enduit de ragréage sera étalé sur 1 à 2 m². Cette opération est à recommencer. L’enduit auto-nivelant ne nécessite pas l’utilisation d’une truelle car il  forme naturellement une surface plane ;

Étape 6 : Finition : Pour terminer, il est recommandé de bien répartir le produit le long des murs. Enfin, laissez sécher le ragréage dans le temps indiqué.

Quelques conseils pour une bonne utilisation du BAN/BAP

  • Avant le coulage du béton autonivelant

Vu que c’est un béton très fluide dont la mise en place s’effectue très rapidement, pour éviter des éventuelles fuites dues à  une forte montée en pression lors de cette mise en place, il faut  s’assurer que le coffrage soit résistant et totalement étanche.

  • Pendant le coulage

On peut dire que le coulage est accessible à tout le monde. En effet, le BAN/BAP est fabriqué en centrale à béton et transporté par toupie sur le chantier. Ce béton peut être mise en place par pompage et  pour favoriser la pose, il faut décrire des vagues en « S » avec le tuyau de la pompe, tout en se déplaçant vers l’arrière. Cette technique permettra de repartir facilement le béton de façon homogène. Il faut également utiliser un râteau pour faciliter la mise en place du béton.

  • Après le coulage

Lorsque le BAN/BAP est coulé, il prend toute la place qui lui est offert, tout en enrobant les armatures. Pour parfaire la planéité du béton, il est conseillé d’utiliser une barre de répartition.

Cette opération se réalise en deux passes croisées. La première passe doit être faite dans un sens, puis la seconde sera faite dans le sens opposé.

Une fois le coulage terminé, il est important d’appliquer un produit de cure à l’aide d’un pulvérisateur. Comme ce béton présente une faible ration eau/ciment, cette opération permettra de limiter l’évaporation durant la prise. Elle permet également d’éviter l’apparition des micro-fissurations de surface. Pour ce faire, il faut compter un litre de produit de cure pour 8 m2 de surface.

Grâce à sa texture fine avec une apparence légèrement plastifiée, le BAN/BAP est bien plus esthétique que le « Béton Prêt à l’Emploi ou BPE » classique.

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