Comment sélectionner un système vibrant pour la consolidation du béton ?
Il n'y a pas de procédure précise pour sélectionner un système de vibration approprié pour compacter le béton fraîchement mis en place. Ceci est dû aux variations de plusieurs paramètres concrets ; par exemple, des modifications dans le 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 agrégats, 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 du site et les entrepreneurs peuvent se référer lors de la sélection des machines de vibration appropriées pour le travail à l'étude.
Comment sélectionner le bon système vibrant pour la consolidation du béton ?
Sélection de vibrateurs internes
Les vibrateurs internes consolident par une tête vibrante qui est insérée dans le béton frais . Le nombre de vibrations par minute (fréquence) et l'écart de la tête par rapport à la position neutre lorsqu'elle oscille (amplitude) 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.
La disponibilité de l'équipement pourrait contrôler le choix des vibrations. En effet, l'entrepreneur peut ne pas posséder l'équipement de vibration le meilleur et le plus approprié pour le travail à l'étude.
La taille de la tête et le type de vibration sont d'autres critères dont il faut tenir compte. Généralement, l'entrepreneur préfère la plus grande taille de tête car il a une plus grande zone d'influence et, par conséquent, termine le travail plus tôt. Cependant, l'efficacité d'un équipement vibrant est contrôlée par son amplitude et sa fréquence.
Figure-2 : Différentes formes et tailles de tête de vibrateur interne
La surface compactée effective est de 1,6 fois la surface de tête de l'équipement de vibration. L'espacement des armatures, la dimension du coffrage et la maniabilité 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 affaissement élevé .
Figure-3 : Rayon d'influence du vibrateur interne
En ce qui concerne la longueur du flex-drive, un entrepreneur souhaite normalement utiliser le flex-drive le plus court qui permet un accès complet au béton en cours de consolidation. ACI 309R -5 (guide pour le compactage du béton) a fourni 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 de 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
| Diamètre de la tête, mm | Fréquence recommandée du vibreur dans le béton, Hz | Amplitude moyenne dans l'air, mm | Rayon d'influence ou béton entièrement consolidé, mm | Taux de mise en place du béton, m 3 /h | Demandes de consolidation |
| 20-40 | 150-250 | 0,4-0,8 | 75-150 | 1-4 | Le plastique et le béton fluide dans les éléments peu profonds et les endroits confinés complètent les vibrateurs plus gros et les échantillons de laboratoire compacts. |
| 30-65 | 140-210 | 0,5-1,0 | 125-250 | 2-8 | Béton plastique dans les parois minces, les colonnes, les poutres, les pieux préfabriqués, les dalles minces et le long des joints de construction. |
| 50-90 | 130-200 | 0,6-1,3 | 175-350 | 5-15 | Béton avec un affaissement inférieur à 75 mm dans la construction générale comme les murs, les colonnes, les poutres, les pieux précontraints et les dalles lourdes. |
| 75-150 | 120-180 | 0,8-1,5 | 300 -500 | 11-31 | Béton de masse et structurel d'affaissement de 50 mm placé en quantités allant jusqu'à 3 m 3 dans des formes relativement ouvertes de construction lourde telles que des centrales électriques, des piliers de pont lourds et des fondations. |
| 125-175 | 90-140 | 1.0-2.0 | 400-600 | 19-38 | Béton de masse dans les barrages-poids, les grands piliers et les murs massifs. |
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 avec un affaissement supérieur à 75 mm peut être consolidé de manière adéquate avec des vibrations à haute fréquence. En revanche, des vibrations de grande amplitude sont nécessaires pour le béton frais plus rigide avec un affaissement inférieur à 75 mm pour initier la fluidisation.
Les vibrations externes avec une vitesse comprise entre 3000 et 12000 tr/min conviennent aux vibrations de forme. Cependant, la fréquence de résonance naturelle du ciment Portland varie de 9 000 à 12 000 tr/min, et les vibrateurs pneumatiques sont les seuls équipements disponibles qui produisent 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 le poids normalisé 2400 kg/m 3 comme approximation.
Tableau-2 : Sélection du vibrateur externe en fonction de la consistance du béton, du poids et de la force de l'équipement de vibration
| Consistance du béton | Marasme, | Sélection vibreur |
| Béton très rigide | < 12 | La force du vibrateur doit être égale à 200-300% du poids total du béton et du coffrage. |
| Béton plastique rigide ou rigide | 12-50 | La force du vibrateur doit être égale à 130-150% du poids total du béton et du coffrage. |
| Plastique ou béton coulant | > 50 | La force du vibrateur doit être égale au poids total du béton et du coffrage. |
Figure-4 : Vibreurs externes
FAQ
La consolidation est le processus d'élimination de l'air emprisonné dans le mélange de béton juste après qu'il a été coulé.
La vibration interne est la vibration puis la consolidation du béton à l'intérieur du coffrage.
La vibration externe est la vibration et donc la consolidation du béton depuis l'extérieur du coffrage.
La vibration du béton doit être arrêtée lorsque l'émergence de bulles d'air du béton a cessé.
1. Disponibilité des équipements
2. Tailles et formes
des têtes 3. Longueur Flex-drive
4. Ouvrabilité du béton
5. Dimension du coffrage
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