Ci-dessous, nous présentons quelques principes de base et suggestions pour l’utilisation correcte des fibres dans le béton.
Pour une utilisation correcte des fibres de renforcement dans le béton, les principes de base pour un béton de qualité doivent être respectés selon la législation nationale ou internationale en vigueur. Les fibres READYMESH sont fabriquées avec des matériaux de haute qualité et sont compatibles avec la plupart des additifs disponibles sur le marché, ainsi que résistantes dans un environnement alcalin, évidemment.
Lors de l’ajout de fibres de renforcement principales, dont le dosage est normalement plus élevé que celui des fibres auxiliaires, il est recommandé de vérifier que certains paramètres du mélange (typiquement la courbe granulométrique, le contenu en ciment, le contenu en eau et en général la valeur w/c) sont ceux typiques d’une bonne classe de béton C25/30 ou supérieure. En particulier, les recettes trop maigres en ciment ou avec de faibles teneurs en agrégats fins et en fillers peuvent avoir une matrice qui ne correspond pas à la présence de fibres, compromettant la qualité et les performances finales du conglomerat. Consultez notre responsable technique-commercial le plus proche de vous pour une évaluation préliminaire du mix-design du béton.
Les bétons extrêmement fluides, avec un rapport eau/ciment élevé et excessivement “vibrés” lors de la mise en place, pourraient présenter des défauts de sédimentation pour les fibres d’acier et de flottaison pour les fibres polymères. Dans le premier cas, en effet, l’acier a un poids spécifique environ 3 fois supérieur à celui du béton et aura donc tendance à se placer au fond, au contraire pour les fibres polymères le poids spécifique est environ 2,5 fois inférieur à celui du béton et aura donc tendance à flotter. Il faut dire que dans la pratique courante et avec les bétons normaux typiquement utilisés dans la pratique de la construction, même en présence de bétons fluides (S5), le phénomène est marginal et presque toujours négligeable.
Nous ne recommandons pas l’utilisation de fibres avec des bétons non fluides (S1 et dans certains cas aussi S2) car la “dureté” excessive du mélange pourrait compromettre l’homogénéité de leur dispersion lors du mélange, surtout si les sacs ont été insérés directement dans la bétonnière du camion (voir ci-dessous).
L’ajout de fibres pourrait altérer la fluidité et la viscosité de la matrice de ciment pendant la phase “plastique”. Il est conseillé d’acheter uniquement des fibres portant le marquage CE, pour lesquelles dans le document DoP il sera possible de vérifier le paramètre appelé “effet sur la consistance du béton” ou “classe de Vebè” exécuté selon la norme EN 12350-3. Ce paramètre, exprimé en secondes ou en classe de Vebè (de V0 à V4) indique la différence de temps (en secondes précisément) entre l’étalement contrôlé d’un béton renforcé par des fibres et la même recette sans ajout de fibres. Pour une valeur exprimée en secondes, une petite valeur sera préférable, tandis que pour une valeur exprimée en classe de Vebè, une classe élevée sera préférable.
Explication des classes :
- V0 – Temps de Vebè : ≥ 31 s
- V1 – Temps de Vebè : de 30 à 21 s
- V2 – Temps de Vebè : de 20 à 11 s
- V3 – Temps de Vebè : de 10 à 6 s
- V4 – Temps de Vebè : de 5 à 3 s
L’évaluation du temps de Vebè pour un modèle de fibre de béton est essentielle pour évaluer les implications potentielles dans la phase d’installation, notamment dans la construction de sols industriels, où la maniabilité correcte de la matrice est d’une importance fondamentale. Une fibre avec un temps de Vebè faible (classe élevée) peut être utilisée sans problèmes particuliers puisqu’elle n’affectera pas de manière significative la rhéologie du mélange de ciment frais. Au contraire, une fibre avec un temps de Vebè élevé (classe faible) nécessitera de modifier la formule pour compenser la perte de maniabilité.
Le dosage des fibres d’acier peut varier de 15 à 75 kg/m³. Les applications structurelles les plus courantes consomment en moyenne 25-30 kg/m³ si nous parlons de sols ou jusqu’à 40-50 kg/m³ si nous avons du spritz-béton ou une application avec une charge statique élevée. Les courtes fibres d’acier, spécifiques pour les applications non structurelles ou avec de faibles charges, ont généralement un dosage entre 15-20 kg/m³.
En ce qui concerne les fibres synthétiques/polymères, le dosage est normalement d’une valeur entre 0,5 et 1,5 kg/m³ de béton pour les micro-fibres anti-fissuration, et entre 1,5 et 6,0 kg/m³ pour les macro-fibres structurelles. Dans ce dernier groupe, dans les applications hyperstatiques telles que les sols industriels, le dosage typique est de 1,5-3,0 kg/m³, pour la préfabrication il varie de 2,0 à 4,0 kg/m³ et pour le spritz-béton il varie typiquement de 3,0 à 6,0 kg/m³. Toutes les valeurs présentées ici sont purement indicatives et représentent une estimation approximative basée sur notre expérience ; chaque application a ses propres spécificités et il est donc nécessaire d’évaluer le dosage au cas par cas.
Le moment idéal pour l’introduction des fibres dans le mélange est en concomitance avec l’introduction des agrégats (sable et gravier) dans le malaxeur ou dans le tambour de la bétonnière du camion. Dans ce cas, ouvrez les sacs et videz-les à quelques secondes d’intervalle sur la bande transporteuse.
Si la bande transporteuse de chargement des agrégats n’est pas présente (par exemple dans les centrales à béton verticales) ou si les opérateurs ne peuvent pas accéder à la bande de chargement en toute sécurité, l’ajout des fibres peut être effectué directement dans la bétonnière, par les portes appropriées, et seulement après que le chargement des agrégats a déjà commencé.
Il existe également la possibilité d’ajouter les fibres directement dans la bétonnière du camion : dans ce cas, il sera possible, après que le chargement ait été complété, d’ajouter les fibres directement dans la porte de chargement du tambour pendant que celui-ci est à sa vitesse de rotation maximale, en ayant la précaution d’attendre quelques dizaines de secondes entre l’introduction d’un sac et du suivant. Certains types de fibres sont emballés dans un sac spécial qui se dissout dans un environnement alcalin : si c’est le cas, il sera possible d’ajouter les fibres en jetant l’ensemble du sac, également fermé, dans la porte de chargement.
Une règle empirique (mais très efficace et utilisée par de nombreux opérateurs) pour déterminer le temps de mélange est la suivante : à la fin du chargement des fibres dans la bétonnière (ou le conglomerat lui-même) le béton doit être mélangé à la vitesse de rotation maximale du tambour pendant au moins une minute par mètre cube chargé (donc une bétonnière chargée avec 8 m3 doit mélanger pendant 8 minutes).
Le cas du mélange à la centrale à béton est différent : le mélange final dans la bétonnière du camion peut être réduit de moitié en raison du mélange déjà survenu pendant le cycle dans le pré-mélangeur.
Il est de bonne pratique, surtout dans le cas de mélanges spéciaux ou de recettes à faible écoulement, d’inspecter visuellement le béton avant l’installation. Ou décharger une petite quantité de produit et vérifier l’homogénéité réelle du mélange fibre + béton. Si des défauts sont trouvés, procéder à un mélange supplémentaire pour le temps nécessaire.
L’ajout des fibres au béton, en particulier celles anti-fissuration, permet un contraste efficace à l’apparition de phénomènes de fissuration durant les premières heures de vie à partir de l’installation. Malgré cela, comme protection supplémentaire, il est fortement recommandé de prévoir une cure correcte pour éviter les défauts esthétiques ou de performance désagréables de l’ouvrage final, en utilisant les traitements anti-évaporation appropriés ou l’utilisation de feuilles de polyéthylène et de systèmes similaires.