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Centre Scientifique et Technique de la Construction

21/04/2018

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  4. Méthodes innovantes pour des sols industriels monolithiques performants

Méthodes innovantes pour des sols industriels monolithiques performants 2004/02.03

Voorbeeld van de uitvoering van een innoverend systeem dat de vochthuishouding regelt.
Fig. 1 Exemple de réalisation du système innovant de régulation de l'humidité.

Les halls industriels sont souvent dotés d'un sol monolithique à base de ciment. Si ce type d'ouvrage pose en général peu de difficultés, il convient toutefois de tenir compte de certaines propriétés spécifiques. Les problèmes rencontrés, pour la plupart d'ordre esthétique, sont souvent inhérents au matériau même. Quant aux autres problèmes, leur impact peut être limité par une mise en œuvre soignée et le choix de techniques ou de produits adéquats.

1. Difficultés rencontrées

Les difficultés que l'on rencontre fréquemment dans le cas des sols monolithiques sont des types suivants :
  1. présence de fissures erratiques à la surface
  2. relèvement des bords ou des angles de la dalle (cintrage, curling)
  3. défauts de planéité du sol
  4. résistance insuffisante à l'usure et formation de poussière
  5. décollement de la couche d'usure ou de la finition de surface
  6. effritement de la couche supérieure ou de la couche d'usure du béton.

2. Mesures préventives traditionnelles

Les conseils formulés dans la Note d'information technique 204 du CSTC ainsi que les mesures qui y sont préconisées permettent de réduire l'importance de la plupart des défauts énumérés ci-avant. Une conception correcte, une préparation adéquate et une mise en œuvre méticuleuse sont les trois conditions essentielles pour prévenir les anomalies de ce type. On tiendra compte également des conditions climatiques ambiantes (température, humidité relative, ...).

3. Mesures préventives innovantes

3.1. Adjuvants réducteurs de retrait

L'emploi d'adjuvants réducteurs de retrait a pour effet de diminuer les contraintes de traction résultant du retrait du béton. La diminution du retrait est étroitement liée à la concentration en produit et au facteur eau/ciment. Lors des recherches menées au CSTC, une réduction du retrait de 45 à 55 % a été mesurée sur un béton présentant un facteur E/C de 0,5 et une concentration en agent réducteur de retrait de 2 %. Ce résultat s'accompagnait toutefois d'une baisse significative de la résistance en compression de 15 à 18 %. Vu l'action légèrement plastifiante du produit, cette perte de résistance peut être partiellement récupérée par une réduction du facteur E/C.

3.2. Béton compensateur de retrait

Dans ce cas, le retrait ne disparaît pas, mais il est compensé par une expansion du béton en cours d'hydratation. Cette expansion résulte de l'incorporation de ciment expansif dans le ciment traditionnel. Les armatures et le frottement de la dalle sur le coffrage empêchent tout gonflement, d'où l'apparition de contraintes de compression, auxquelles le béton est apte à résister.

Le béton âgé d'environ 7 jours subit un retrait qui génère des contraintes (de traction) dues au retrait de séchage empêché. Pour autant que l'on puisse compter sur un projet correctement conçu, ces contraintes de traction neutraliseront les contraintes de compression déjà présentes.

Il y a lieu néanmoins de respecter un certain nombre de règles lors de la mise en œuvre, notamment :

3.3. Régulation de l'humidité au sein du béton

Cette méthode consiste à installer un système de canalisations dans la dalle, afin d'y régulariser le taux d'humidité. Une série de tubes en caoutchouc, reliés par une gaine centrale (tuyau en PVC, par exemple) sont posés dans le coffrage avant la mise en place du béton (figure 1), puis sont mis sous pression d'air ou d'eau au moment du bétonnage. Au bout de 24 heures, le béton ayant atteint une résistance suffisante, on diminue la pression à l'intérieur des tubes en caoutchouc avant de procéder à leur enlèvement. On se trouve ainsi en présence d'une structure durcie dotée d'un réseau de canalisations internes, au travers duquel on fait circuler de l'air chaud afin d'assurer un séchage régulier de la dalle et de limiter le retrait différentiel et donc le curling de la dalle.

4. Comment remédier aux défauts ?

Un délai d'attente est requis avant d'effectuer toute réparation sur un sol monolithique en béton présentant des défauts dus au retrait ou à un phénomène de cintrage. Ce délai se justifie par le fait qu'il faut attendre plusieurs années avant que le retrait se soit pleinement manifesté.

Il importe enfin de savoir que des réparations effectuées sur un sol laissent toujours des traces et s'avèrent généralement plus coûteuses que des mesures préventives.





Christophe Van Ginderachter, ir., conseiller technologique «Sols industriels», CSTC
Benoit Parmentier, ir., chef adjoint du laboratoire Structures, CSTC