Une forte température accélère la prise du béton de façon anormale. La résistance sera alors moins élevée que dans des conditions normales de mise en œuvre. 

Par de fortes températures, le bétonnage n’est autorisé que si des mesures de protection particulières ont été prises. Celles-ci devront être maintenues depuis le début de la fabrication du béton jusqu’à la fin du traitement de cure. Ces dernières sont dépendantes de la température extérieure, de l’humidité de l’air, des vents, de la température du béton frais, du développement de la chaleur et de l’abaissement de la température ainsi que des dimensions du chantier. Durant le transport, le béton doit donc être protégé contre le dessèchement.

Lors de la mise en œuvre et pendant la préparation, le béton frais, sans mesures de protection particulières, ne doit pas avoir une température supérieure à +30 °C.

Problématique

Par des températures de l’air de > 25 °C, les travaux mettant en œuvre un béton non retardé peuvent devenir problématiques.

L’hydratation est la réaction chimique du ciment avec l’eau. Elle débute immédiatement lors du contact et conduit à un raidissement allant jusqu’au durcissement (début de prise) pour finir par le durcissement de la pâte de ciment.

Toute réaction chimique est accélérée par l’augmentation de la température.

Lors d’un durcissement prématuré, la mise en place du béton devient impossible. Les mesures courantes contre ce phénomène sont l’utilisation de fluidifiants retardateurs ou de fluidifiants en combinaison avec un retardateur de prise.

Les conditions climatiques lors de la mise en œuvre ont une grande influence sur la qualité finale du béton. Il convient de se préoccuper de cette sensibilité aux températures élevées dès la préparation du béton, puis, pendant son transport, sa mise en œuvre, son durcissement et sa cure jusqu’à maturité.

En règle générale, dès que la température mesurée sur chantier est durablement supérieure à 25 °C, des dispositions sont à prendre dans le programme de bétonnage, elles sont plus contraignantes encore, au-dessus de 35 °C. Ce premier sous-chapitre traite essentiellement des conséquences et préconisations du bétonnage par temps chaud.

Conséquences d’une augmentation de la température sur les bétons

Le béton est sensible aux paramètres que sont la température, l’hygrométrie, la vitesse du vent, qui agissent sur :

  • la rhéologie du béton et son évolution ;
  • la vitesse de prise ;
  • la cinétique de durcissement ;
  • l’évaporation et la dessiccation du béton.

L’augmentation de la température du béton est une cause de perte de maniabilité et chaque constituant y participe différemment en fonction de son dosage et de sa chaleur massique. Par exemple, on retiendra, toute chose égale par ailleurs, que, dans le domaine courant :

  • une augmentation de 10 °C du ciment élève de 1 °C la température du béton ;
  • une augmentation de 10 °C de l’eau élève de 2 °C la température du béton ;
  • une augmentation de 10 °C des granulats élève de 7 °C la température du béton.

Avec l’accroissement de la température du béton, les propriétés physico-chimiques du matériau sont sensiblement modifiées.

La rhéologie

Pour une élévation de la température du béton, il y a une importante perte de l’ouvrabilité qui, en outre, peut se manifester très rapidement après la préparation du béton. La solution de rajouter de l’eau pour pallier cette perte d’ouvrabilité est interdite car elle entraîne une baisse de la résistance mécanique obtenue sur le béton à toutes les échéances.

Les temps de prise

L’augmentation de la température accélère les réactions chimiques : la prise du béton est plus rapide.

Les résistances mécaniques

Une forte élévation de la température provoque aux échéances précoces (1 ou 2 jours) une augmentation de la résistance du béton. Cela se traduit généralement par une résistance du béton à 28 jours.

moins élevée que celle du même béton qui aurait été conservé à une température plus basse.

Il est important de tenir compte de ce phénomène et il faut se souvenir que les réactions d’hydratation sont plus ou moins exothermiques selon les types de ciment et que cet effet se cumule avec celui de la température extérieure.

La fissuration

Une évaporation trop rapide de l’eau du béton peut entraîner quelques heures après le décoffrage des fissures de retrait plastique. Dans la pratique, il est conseillé de ne pas dépasser une vitesse d’évaporation supérieure à 1 kg/m2/h. Elle est d’autant plus importante que :

  • la température ambiante est élevée,
  • la température du béton augmente,
  • l’air est sec.

Préconisations pour le bétonnage par temps chaud

Les services météorologiques donnent des informations sur les conditions climatiques d’un site donné. Pour des chantiers importants, il peut être nécessaire de compléter l’information des services spécialisés par un suivi précis de l’évolution locale.Par temps chaud, il conviendra de respecter quelques règles simples afin d’obtenir en œuvre un béton dont les caractéristiques correspondent aux attentes des maîtres d’ouvrage. Des modifications de la formulation du béton peuvent dans les cas extrêmes s’avérer nécessaires. À l’égard des granulats(sable, gravillon) qui constituent l’essentiel de la masse du béton, c’est au niveau des conditions de stockage que des protections sont à mettre en place, elles peuvent être complétées par un arrosage plus ou moins intensif, apport d’eau dont il convient de tenir compte dans la composition du béton. Bien que le choix du type de ciment soit dicté par des considérations liées à l’ouvrage réalisé et aux conditions d’environnement, il peut être utile de rechercher un ciment faiblement exothermique.

L’eau utilisée pourra être refroidie. Au niveau de la formulation du béton, il est possible d’associer un ou plusieurs adjuvants, un retardateur de prise qui prolongera le temps d’utilisation, un plastifiant réducteur d’eau qui permet de maintenir le rapport E/C. Il est important dans cette hypothèse de réaliser des études préalables de compatibilité ciment-adjuvant en les menant dans les conditions climatiques proches de celles du chantier afin de vérifier que la maniabilité reste satisfaisante pendant une durée compatible avec les conditions de transport et de mise en œuvre. Lorsque le chantier est approvisionné par des centrales de béton prêt à l’emploi, il faut s’efforcer de réduire les temps de transport et d’attente et limiter le stationnement en plein soleil des camions malaxeurs.

Au niveau de la mise en œuvre du béton, il peut être utile de refroidir les coffrages et il convient toujours de bétonner en dehors des heures les plus chaudes de la journée. En aucun cas, il ne faudra rajouter d’eau à un béton dont l’ouvrabilité s’avère médiocre.

Après coulage, le béton doit être protégé de la dessiccation, notamment les surfaces exposées au soleil et au vent, par un produit de cure ou par une bâche (paillassons humides, films plastiques, etc.).

Cette protection doit être maintenue en place durant les premières heures voire quelques jours selon l’évolution des conditions climatiques. La qualité et la durée de vie du béton se jouent aux tous premiers âges, période où il est particulièrement sensible. Les précautions prises pour bétonner par temps chaud peuvent générer des coûts supplémentaires qui, de toute façon, seront moindres que ceux liés aux réparations ultérieures.