Béton apparent et technique de coffrage

Capacité portante, malléabilité et effet de surface : au cours des deux dernières décennies, le béton apparent s'est de plus en plus imposé comme le matériau de construction privilégié dans le domaine du bâtiment et de l'ingénierie, où les exigences conceptuelles sont élevées. Cette appréciation du béton apparent dans le monde entier est également due à l'industrie du bâtiment, qui est aujourd'hui en mesure de maîtriser en toute sécurité les techniques de béton et de coffrage, même pour les corps de bâtiment très complexes de l'architecture de forme libre.

Cette évolution positive n'est pas seulement due à la technique, elle est aussi le résultat des progrès réalisés dans l'organisation et la gestion des projets de béton apparent. En effet, les processus de planification et d'exécution dans la construction en béton apparent, qui impliquent une forte division du travail, ne peuvent être maîtrisés avec succès que si tous les participants à la construction collaborent de manière conséquente sur la base d'un flux de communication transparent. Cette nouvelle conception du projet et de la qualité, qui met l'accent sur le résultat global d'une construction, a conduit à la mise en place de ce que l'on appelle des équipes de béton apparent. Pour les entreprises de construction disposant d'une grande compétence dans le déroulement coopératif et intégratif de projets, il s'agit d'une excellente possibilité de s'établir auprès des maîtres d'ouvrage et des architectes comme partenaire de référence pour les constructions en béton apparent.

L'équipe de béton apparent, un facteur de réussite.

Contrairement aux propriétés constructives du béton apparent, les exigences relatives à son aspect ne sont pas des grandeurs objectivement mesurables. Il s'agit ici de conceptions subjectives différentes, pour lesquelles il ne peut y avoir ni norme ni description de prestation standardisée. Les conflits qui en découlent régulièrement en raison des divergences entre l'objectif de planification attendu et le résultat effectif de l'exécution ne peuvent être évités que par une procédure uniforme et coordonnée.

Deux éléments constituent une base qui a fait ses preuves dans la pratique : la mise en place d'une équipe de béton apparent et un déroulement du projet conforme aux exigences et aux prescriptions de la fiche technique DBV/BDZ "Béton apparent". L'équipe de béton apparent - dont font toujours partie les fabricants du béton coulé sur place et de la technique de coffrage et d'échafaudage - nomme à sa tête un expert en béton indépendant, en général issu d'un bureau d'études. Celui-ci assume le rôle de coordinateur à toutes les étapes du projet, tant pour la planification que pour le processus de construction. Ses tâches consistent à :

• d'identifier toutes les lacunes et tous les défauts dans le cahier des charges et la planification,
• déterminer la formule de béton et l'armature appropriées
• et d'assurer toutes les conditions pour un traitement du béton sans problème.

L'étape la plus importante se situe au début du projet - la clarification de la qualité de surface réalisable du point de vue de la technique de construction. L'idéal est de disposer de surfaces d'essai dont les dimensions, les matériaux et la finition correspondent à l'ouvrage prévu. Grâce à elles, les objectifs de conception peuvent être comparés aux possibilités techniques de construction en tant que valeurs de référence vérifiables et fixées de manière contraignante. Dès ce stade, les entreprises de construction trouvent en PERI un partenaire qui, en plus d'une technique de coffrage et d'échafaudage de pointe, peut mettre à disposition un énorme savoir en matière d'ingénierie et d'expérience acquis au cours de nombreux projets internationaux de béton apparent.

Fiche technique "Béton apparent" - les bases de la conception et de l'exécution

La norme DIN 18217:1981 décrit l'outil de conception qu'est le béton apparent uniquement comme "surfaces en béton avec exigences d'aspect". Cette norme ne précise pas à quoi doit se mesurer cet aspect. Il incombe donc à l'architecte de décrire de manière aussi complète et claire que possible ses idées sur l'aspect du béton apparent.

La fiche technique "Béton apparent" de l'Association allemande du béton et de la technique de construction (DBV) et de l'Association fédérale de l'industrie allemande du ciment (BDZ) . est une aide indispensable dans ce contexte. La fiche technique décrit de manière précise et pratique les exigences relatives aux matériaux et aux techniques de construction pour la surface du béton apparent, le coffrage, la texture, la planéité et l'uniformité de la couleur.

Grâce à la répartition en 4 classes de béton apparent avec leurs caractéristiques définies, tous les facteurs d'influence nécessaires à une description concordante de la qualité de béton apparent prévue sont énumérés. Dans ce contexte, la qualité du béton apparent doit être convenue expressément et par écrit dans l'appel d'offres dans chaque cas particulier - et ce avec tous les participants à la construction.

En outre, la fiche technique fait explicitement référence aux limites de la faisabilité, car certaines exigences relatives aux propriétés de surface du béton apparent ne peuvent être ni évitées ni fabriquées techniquement :

• une teinte totalement uniforme
• une surface apparente sans pores
• une structure poreuse totalement uniforme

Pour les surfaces en béton apparent, il faut toujours évaluer l'impression générale. Pour cela, il faut définir une distance qui permette d'appréhender visuellement l'ouvrage dans ses parties essentielles. En même temps, pour la réception, il faut aussi tenir compte des conditions générales d'éclairage et de l'âge du béton. Ce n'est que lorsque l'impression générale de l'objet s'écarte des exigences convenues qu'il est également nécessaire d'examiner des caractéristiques individuelles ou des détails.

Technologie du béton et mise en œuvre

Le développement d'adjuvants pour béton hautement complexes a permis d'améliorer considérablement les performances des bétons modernes en termes de portance et de durabilité. La qualité de surface obtenue pour le béton apparent reste toutefois extrêmement dépendante d'une planification précise des interventions et des cadences et du professionnalisme de l'équipe de chantier lors du coffrage, du ferraillage, du bétonnage, du compactage, du décoffrage et de la cure. Mais les conditions météorologiques ont également un impact considérable sur la qualité du béton. En effet, des facteurs tels que le rayonnement, la température, la pression atmosphérique, la pluie, le vent, l'humidité influencent non seulement le béton frais, mais aussi le béton durci. Ce sont surtout les variations de température qui ont un effet critique sur le béton apparent. Les surfaces réalisées dans des conditions climatiques froides et humides sont plus sombres et plus irrégulières que les éléments en béton apparent réalisés dans des conditions climatiques chaudes et sèches. C'est pourquoi les mesures préparatoires qui limitent le risque de "construction à ciel ouvert" sont un paramètre important de la planification.

Les ouvertures de bétonnage ou de déversement et de vibration doivent être disposées de manière régulière et suffisamment dimensionnées lors de la mise en place ou de la pose des armatures. Lors de la mise en œuvre, il convient de poser des bétons de consistance molle avec peu d'énergie de vibration. Il faut éviter de bétonner à des températures élevées ; en hiver, il faut apporter de l'air chaud. Le béton apparent doit être décoffré et aéré rapidement. Il est important de ne pas verser le béton sur toute la hauteur du coffrage, mais de le mettre en place dans le coffrage à l'aide de tuyaux ou de tubes. La hauteur de chute est ainsi réduite au maximum. Lors du traitement ultérieur, il faut absolument éviter de toucher les éléments de construction.

Peau coffrante et agent de démoulage

La peau de coffrage, avec sa texture, la nature du matériau et son degré d'absorption d'eau, influence directement la qualité de la surface du béton. La fiche technique "Béton apparent" distingue trois classes de peau de coffrage SHK 1, SHK 2 et SHK 3, ce qui permet d'évaluer l'admissibilité de différentes qualités de surface.

La surface de béton, reflet direct de la peau de coffrage, reprend non seulement la texture de cette dernière, mais aussi les éventuels défauts de surface tels que les éclats, les bosses, les rayures et les trous de clous. En principe, on distingue la peau coffrante absorbante (coffrage en planches brutes de sciage, rabotées ou légèrement absorbantes) et la peau coffrante non absorbante (coffrage en planches lisses et coffrage en plastique).

La surface du béton des coffrages absorbants est plus foncée et présente moins de pores que celle des peaux coffrantes non absorbantes. Selon la texture, les pores, les cavités et les différences de couleur sont moins visibles.

Les peaux coffrantes non absorbantes produisent des surfaces de béton plus claires et presque lisses. Les pores, les cavités, les différences de teinte, les marbrures et les nuages sont toutefois plus visibles.

L'agent de démoulage a lui aussi un effet sur la surface - par le moulage impeccable de la surface de la peau de coffrage et un détachement optimal du coffrage du béton. Son choix, son dosage et sa méthode d'application contribuent à déterminer l'uniformité de la surface du béton en termes de texture, de teinte et de porosité. Parallèlement, l'adhérence des peintures, enduits, colles, etc. ne doit pas être compromise. Cet auxiliaire fait donc aussi impérativement partie des essais et du cahier des charges du coffrage.

Coffrage et systèmes de coffrage

Dans l'appel d'offres, outre la définition de la peau coffrante, la structure des surfaces visibles a été déterminée dans un plan type de coffrage. Ce plan doit préciser les exigences en matière de conception, comme par ex :

• la taille et la structure des éléments de coffrage
• les joints de coffrage selon leur disposition et leur étanchéité
• le type de joints et leur disposition
• en outre, la réalisation des arêtes et des trous d'ancrage selon leur type, leur emplacement et leur fermeture.

Les éléments de coffrage doivent être stables, suffisamment rigides et étanches sur toute leur surface et leurs bords. D'une part, pour supporter les charges de béton frais ; d'autre part, pour obtenir une grande précision dimensionnelle, une absence de déformation et une structure de matériau homogène pour tous les éléments en béton. Le coffrage doit être installé de manière sûre et stable, étanchéifié partout, soigneusement tendu, sécurisé et aligné. Il faut également veiller à une étanchéité propre pour les ancrages de coffrage et les douilles de serrage.

Dans la construction moderne en béton, on utilise des systèmes de coffrage ou des coffrages composés principalement d'éléments de système. Les coffrages conventionnels et les constructions spéciales ont une importance secondaire et ne sont utilisés que pour des tâches de coffrage spéciales. Les systèmes de coffrage sont classés selon leurs principales différences de construction en coffrage cadre et coffrage poutre. Ces deux catégories sont à leur tour divisées en fonction de leur utilisation : coffrage de murs, de dalles et de colonnes.

Lors de l'utilisation de systèmes de coffrage pour des surfaces en béton apparent, il convient de tenir compte de la qualité du coffrage. Les coffrages à cadre sont conservés en priorité pour la location et sont adaptés aux classes de béton apparent SB 1 et SB 2. Les classes de béton apparent SB 3 et SB 4 ne peuvent être atteintes que de manière limitée avec des coffrages cadres en location - par exemple avec PERI MAXIMO.

Coffrage cadre MAXIMO Coffrage cadre TRIO Coffrage cadre DOMINO

VARIO GT 24 Coffrage de voile à poutrelles

RUNDFLEX Coffrage circulaire
GRV Verrou articulé Coffrage circulaire

MULTIFLEX Coffrage de dalle à poutrelles Coffrage de plafond à panneaux SKYDECK

VARIO GT 24 Coffrage de poteaux
Coffrage de poteaux TRIO
QUATTRO Coffrage de poteaux
Colonne ronde en acier SRS

Coffrages de forme libre

FinPly
FinPly Plus
FinPly Maxi
RusPly

Exemples de projets PERI

Le béton apparent a connu une évolution remarquable au cours des 60 dernières années. Si, au cours des 30 à 40 premières années, le béton apparent était synonyme de bataille de matériaux dans le cadre de grands projets souvent tristes dans le domaine du bâtiment et de la construction d'infrastructures, son énorme potentiel créatif est devenu visible au cours des deux dernières décennies. Pour PERI aussi, le béton apparent est la discipline reine de la construction en béton. C'est en effet le test grandeur nature de ce qui peut être réalisé dans la construction actuelle, lorsque tous les participants au projet se considèrent comme les défenseurs communs d'une architecture de qualité. Nous nous sentons d'autant plus obligés que, pour un grand nombre de constructions internationales en béton apparent, le choix s'est porté sur la technique et l'ingénierie de PERI : dans le bâtiment et la construction culturelle tout comme dans la construction de voies de communication.

Connaissances complémentaires

Livre spécialisé Technique de coffrage béton apparent

Le manuel PERI "Technique de coffrage pour béton apparent", richement illustré, donne dans le chapitre d'introduction un aperçu concis aussi bien des bases pour la planification et la réalisation d'ouvrages en béton apparent que des particularités de la technique de système PERI.

La partie principale de ce livre spécialisé de 148 pages est consacrée à la documentation détaillée des projets de béton apparent. Des coupes du système et des photos grand format rendent les projets de construction individuels plus clairs et illustrent ainsi les solutions de coffrage et d'échafaudage élaborées et réalisées en collaboration avec PERI. Les responsables de projet des entreprises de construction exécutantes y discutent à chaque fois des exigences techniques de coffrage et des résultats des décisions prises.