Comment sélectionner le système vibrant approprié pour la consolidation du béton ?

Il n’existe pas de procédure exacte pour sélectionner un système de vibration approprié pour compacter le béton fraîchement mis en place. Cela est dû aux variations de plusieurs paramètres concrets ; par exemple, les modifications apportées au mélange de béton rendent chaque cas de construction unique. Les variations du mélange de béton peuvent provenir de modifications de l'affaissement, des additifs chimiques, de la taille et de la forme des granulats, de la teneur en ciment, de la consistance du mélange, des conditions météorologiques et même du type de coffrage utilisé. Ainsi, chaque cas de construction est différent et doit être évalué individuellement. Néanmoins, certaines règles générales ont été établies auxquelles les ingénieurs de chantier et les entrepreneurs peuvent se référer lors de la sélection des machines vibrantes appropriées pour le travail considéré.

Sélection de vibrateurs internes

Les vibrateurs internes se consolident par une tête vibrante qui est insérée dans le béton frais. Le nombre de fréquences et d'amplitudes de vibration décrivent le mouvement de vibration. Les paramètres à prendre en compte lors de la sélection des vibrations internes sont la disponibilité de l'équipement de vibration, la taille de la tête et la longueur de l'entraînement flexible.

Vibrateurs internes utilisés pour consolider le béton

La disponibilité des équipements pourrait contrôler la sélection des vibrations. En effet, l'entrepreneur peut ne pas posséder l'équipement de vibration le meilleur et le plus approprié pour le travail en question. La taille de la tête et le type de vibration sont d'autres critères à prendre en compte. Généralement, l’entrepreneur préfère la taille de tête la plus grande car elle a une plus grande zone d’influence et, par conséquent, termine les travaux plus tôt. Cependant, l'efficacité de l'équipement vibrant est contrôlée par son amplitude et sa fréquence. La surface compactée effective est 1,6 fois la surface de la tête de l'équipement vibrant. L'espacement des renforts, les dimensions du coffrage et l'ouvrabilité du béton contrôlent la sélection de la taille de la tête. Par exemple, un vibrateur de petite taille doit être utilisé pour les petits espacements de renforcement, les coffrages peu profonds et le béton à fort affaissement.

Rayon d'influence du vibrateur interne

En ce qui concerne la longueur de l'entraînement flexible, un entrepreneur souhaite normalement utiliser l'entraînement flexible le plus court permettant un accès complet au béton à consolider. ACI 309R -5 (guide pour le compactage du béton) fournit un tableau pour guider les entrepreneurs dans le choix d'un équipement de vibration interne approprié. Les données fournies dans le tableau sont empiriques, c'est-à-dire basées sur des travaux antérieurs. Un résumé du tableau est présenté ci-dessous :

Tableau 1 : Sélection des vibrateurs internes en fonction de la taille de la tête de l'équipement, de l'amplitude, du rayon d'influence et du taux de mise en place du béton

Sélection de vibrateurs externes

La maniabilité du béton et la rigidité du coffrage doivent être prises en compte lors de la sélection du système de vibration externe. Par exemple, le béton plastique présentant un affaissement supérieur à 75 mm peut être consolidé de manière adéquate grâce à des vibrations à haute fréquence. En revanche, pour initier la fluidisation, des vibrations de grande amplitude sont nécessaires pour le béton frais et plus rigide avec un affaissement inférieur à 75 mm. Les vibrations externes avec une vitesse comprise entre 3 000 et 12 000 tr/min conviennent aux vibrations de coffrage. Cependant, la fréquence de résonance naturelle du ciment Portland varie de 9 000 à 12 000 tr/min, et les vibrateurs pneumatiques sont le seul équipement disponible qui produit cette fréquence requise. Souvent, il serait nécessaire d'utiliser plus d'un équipement de vibration pour générer la force nécessaire pour consolider correctement le béton. Après avoir déterminé le poids total du béton frais et du coffrage, le tableau 1 peut être utilisé pour sélectionner l'équipement de vibration approprié. Si le poids spécifique du béton n'est pas disponible, utilisez alors le poids standardisé de 2 400 kg/m3 à titre approximatif.

Tableau 2 : Sélection du vibrateur externe en fonction de la consistance du béton, du poids et de la force de l'équipement vibrant

Vibrateurs externes fixés aux coffrages