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Chapitre 6. Béton

Abaque de Dreux L’abaque de Dreux permet, grâce à une seule opération, d’obtenir les quantités nécessaires des divers composants du béton : le dosage en ciment, la quantité de sable, la quantité de gravier et le dosage en eau pour 1 m3 de béton mis en place.

Pour remplir un abaque de Dreux, il faut connaître : 1. la plasticité du béton ; 2. la résistance voulue en MPa ; 3. l’ajout ou non de plastifiant ; 4. l’humidité estimée des granulats.

} Exemples d’application

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Cas d’un béton avec D (diamètre maximal des granulats) = 16 mm. On désire : • un béton plastique (affaissement : 6 cm) ; • une résistance moyenne : 30 MPa (environ). On suppose que les granulats sont « mouillés ».

Abaque de Dreux

• • • • • • •

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D’après l’abaque on trouve, pour 1 m3 de béton mis en place, les quantités nécessaires :

En partant de la plasticité désirée (1), tracer verticalement une ligne jusqu’à la résistance voulue (2). Tracer l’horizontale vers la droite en coupant le ciment (3), le sable (4), le gravier (5). Nous lisons pour le ciment (classe 32.5) : 380 kg/m3. Descendre la verticale pour la lecture du sable 0/5 mm : 575 l. Descendre la verticale pour la lecture du gravier 5/16 mm : 745 l. Tracer la verticale en partant de la plasticité jusqu’au dosage en eau (6), puis l’horizontale jusqu’aux granulats mouillés (7). Lire la quantité d’eau (8) sur granulats mouillés : 72 l (environ).

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Chapitre 6. Béton

Cas d’un béton normal D = 20 mm. On désire : • un béton très plastique (affaissement : 11 cm) ; • une résistance élevée : 35 MPa (environ). On suppose que les granulats sont simplement « humides ». D’après l’abaque n° 2, on trouve pour 1 m3 de béton mis en place : • Ciment (classe 32.5) : 430 kg/m3 + adjuvant. • Sable 0/5 mm : 435 l. • Gravier 5/25 mm : 795 l. • Eau (sur granulats humides) : 105 l (environ) avec adjuvant, 122 sans adjuvant.

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Correction de la composition des granulats en fonction de l’humidité La densité des granulats se situe entre 1,6 et 1,8. La modification du dosage en eau s’opérera suivant le pourcentage d’humidité des granulats. Exemple : pour 6 m3 de béton d’affaissement 9, d’une résistance de 25 MPa, avec des granulats humides ; suivant l’abaque ci-dessus, nous trouvons 330 kg de ciment, 530 l de sable, 730 l de gravier, 115 l eau/m3. Densité prise en compte : 1,6. Humidité : 8 % pour le sable et 5 % pour le gravier. Corriger la composition du béton en fonction de la teneur en eau W % des granulats : Teneur en eau = poids des granulats × W %. Pour ce faire, il faut transformer le volume des granulats en poids, c’est-à-dire multiplier le volume par la densité que l’on nous donne (dans le cas ci-dessous : 1,6). Puis nous allons calculer le pourcentage de poids de l’eau se trouvant dans les granulats. Sachant que la densité de l’eau est de 1, nous en déduisons que le poids de l’eau contenue dans les granulats doit être : • remplacé par ces mêmes granulats ; • déduit de la quantité d’eau nécessaire à la fabrication. Pour la correction de la composition, nous faisons donc les opérations suivantes : Poids du sable + Quantité d’eau trouvée par rapport au % Poids du gravier + Quantité d’eau trouvée par rapport au % Enfin, pour la quantité d’eau, nous déduisons la quantité d’eau présente dans les granulats de la quantité d’eau trouvée sur l’abaque. NOTA La quantité de ciment ne varie pas.

Exercice : Utilisation de l’abaque de Dreux

Quantité pour 6 m3 (en kg)

Ciment

330

1 980

Sable

530 × 1,6 = 848

5 088

Gravillons

730 × 1,6 = 1 168

7 008

Eau

115

690

Total

2 461

14 766

Exercice

W %

Masse d’eau contenue dans les matériaux

Correction pour 1 m3 (en kg)

Correction pour 6 m3 (en kg)

1 m3

6 m3

330

1 980

5 %

848 × 5 % = 42,40 kg

254,40

890,40

5 342,40

3 %

116 × 3 % = 35,04 kg

210,24

1 203,04

7 218,24

77,44

464,64

37,56

225,36

2 461

14 766

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Quantité pour 1 m3 (en kg)

Utilisation de l’abaque de Dreux Questions

1. D’après l’abaque ci-dessous, calculer les quantités des composants du béton avec : affaissement 8 cm, sans adjuvant, résistance de 30 MPa, granulats humides.

87

Chapitre 6. Béton

2. Calculer la correction de la composition des granulats en fonction de leur teneur en eau. Indépendamment des résultats trouvés sur l’abaque ci-dessus, apporter les corrections en sable, gravier et eau pour 1 m3 et pour 8 m3 en sachant que : • humidité du sable = 3 %, du gravier = 1,5 % ; • densité des granulats = 1,7 ; et que les quantités pour 1 m3 sont : 370 kg de ciment, 490 de sable, 765 l de gravier, 125 l d’eau. Quantité pour 1 m3 (en kg)

Quantité pour 8 m3 (en kg)

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88

W%

Ciment Sable

3%

Gravillons

1,5 %

Eau Total

Réponses

1. Quantité des composants d’après l’abaque : Sable = 500 l/m3 Gravier = 760 l/m3 Ciment = 365 kg/m3 Eau = 110 l/m3

Masse d’eau contenue dans le poids des matériaux (en kg)

Correction pour 1 m3 (en kg)

Correction pour 8 m3 (en kg)

Béton suivant la norme NF EN 206-1

2. Correction de la composition des granulats en fonction de leur teneur en eau Quantité pour 8 m3 (en kg)

Ciment

370

2 960

Sable

490 × 1,7 = 833

6 664

Gravillons

765 × 1,7 = 1 300,50

10 404

Eau

125

1 000

Total

2 628,50

21 028

W%

Masse d’eau contenue dans le poids des matériaux (en kg)

Correction pour 1 m3 (en kg)

Correction pour 8 m3 (en kg)

1 m3

8 m3

370

2 960

3%

833 × 3 % = 41,65

333,20

874,65

6 997,20

1,5 %

765 × 1,5 % = 11,48

91,80

1 311,98

10 495,84

53,13

425,04

71,87

574,96

2 628,50

21 028

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Quantité pour 1 m3 (en kg)

Béton suivant la norme NF EN 206-1 Formuler un béton consiste à intégrer des paramètres essentiels tels que : • la qualité des matériaux disponibles ; • la nature du projet à réaliser ; • les moyens de mise en œuvre disponibles sur le site ; • la qualité de l’environnement dans lequel va « vivre » l’ouvrage à réaliser ; • les conditions de mise en œuvre (besoin d’ouvrabilité, résistance à jeune âge…) ; • les conditions climatiques (température, hygrométrie, vent, etc.) ; • les délais de réalisation. En vue de satisfaire aux objectifs : • de durabilité ; • d’esthétique ; • de résistances mécaniques ; • d’étanchéité ; • d’isolation thermique (été comme hiver) ; • d’isolation phonique ; • environnementaux (développement durable). Mode et durée de mélange : dans tous les cas, le béton est mélangé environ 1 à 2 min, mais son transport s’effectue dans une durée de 5 min à 2 h, d’où des contraintes différentes : • Le Béton prêt à l’emploi (BPE) : le besoin de maintien d’ouvrabilité est nécessaire, car le transport en toupie peut être long. Le besoin de résistances mécaniques doit prendre en compte le décoffrage (de 16 à 24 h). • Le béton en préfabrication : le besoin de maintien d’ouvrabilité est faible car le coulage s’effectue en général dans les 15 à 30 min. En revanche, le besoin de performances mécaniques est très élevé à jeune âge : de 6 à 15 h, en général ; il est associé parfois à un étuvage. • Le béton sur chantier : situation combinée des deux exemples précédents.

89

Chapitre 6. Béton

Norme NF EN 206-1

} Point n° 1 : la résistance du béton

Court terme

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La norme NF EN 206-1 s’applique à tous les bétons de structure, qu’ils soient des bétons prêts à l’emploi, des bétons réalisés sur chantier ou des bétons destinés à la préfabrication de produits en béton. Elle contient des règles précises concernant la spécification, la fabrication, la livraison et le contrôle de la conformité des bétons.

Résistance

Long terme

Moyen terme Béton frais

90

Début de prise

90'

1j 3j 7j

Temps

28 j

60 j

90 j

Lorsque le béton durcit dans le temps, sa résistance augmente rapidement. Le calcul de la résistance à la compression d’un béton se réalise à 28 jours. Cette résistance est exprimée en MPa (mégapascals) par cm2 : 1 MPa = 10 bars = 10 kg/cm2. Les classes de résistance (qui se sont substituées aux anciennes désignations B25, B30, etc.) correspondent aux résistances mesurées sur cylindre pour la première valeur et sur cube pour la seconde. Désignations C12/15 C16/20 C20/25 C25/30 C30/37

France

Exemple : C 25/30 C compression 25 = MgPa/cm2 sur cylindre 16 × 32 30 = MgPa/cm2 sur cube 100 mm Europe

Il ne faut pas perdre de vue que cette norme est européenne et que l’utilisation du cylindre 16 × 32 concurrence le cube de 100 mm chez d’autres partenaires européens.

Norme NF EN 206-1

1

3

4

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2

Écrasement des éprouvettes cylindriques (➀ et ➂) ou cubiques (➁) à 28 jours (essai à la compression). Écrasement des éprouvettes cylindriques par fendage (essai à la traction) (➃).

} Point n° 2 : la consistance du béton

La norme NF EN 206-1 définit également l’exigence des classes de consistance. Il existe aujourd’hui cinq classes de consistance : S1 à S5 (S pour slump, affaissement), tandis qu’il existait auparavant quatre classes : F (Ferme), P (Plastique), TP (Très Plastique) et Fl (Fluide). La correspondance entre les nouvelles et les anciennes classes de consistance est précisée dans le tableau ci-dessous. Classe de consistance

Affaissement au cône d’Abrams (en mm)

Ancienne classe

S1

10-40

F (Ferme)

50-90

P (Plastique)

100-150

TP (Très Plastique)

160-210

Fl (Fluide)

S3 S4 S5

Moule tronconique

Béton

> 222

Portique de mesure

Tige de piquage

Remplissage en 3 couches, serrage par piquage

30 cm

S2

Arasement

Cône d’Abrams. Mesure d’affaissement

Soulèvement du moule

A

Mesure de l’affaissement dans la minute qui suit le démoulage

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Chapitre 6. Béton

Les bétons autoplaçants (verticaux ou horizontaux), de rhéologie hyperfluide et utilisés pour des semelles filantes, des planchers ou des dallages ont une consistance qui se mesure en France au moyen de l’essai d’étalement. La norme européenne distingue six classes d’étalement : F1 à F6. Les diamètres des galettes sont les suivants : Classe d’étalement NF EN 206-1 F1 F2 F3 F4 F5 F6

} Point n° 3 : la classe d’exposition

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Diamètre de la galette (en mm) < 340 De 350 à 410 De 420 à 480 De 490 à 550 De 560 à 620 > 630

La norme NF EN 206-1 définit l’exigence des classes d’exposition (anciennement appelées « classes d’environnement »). Ces classes d’exposition sont au nombre de six. Les risques de corrosion des armatures, de gel/dégel et d’agressivité chimique sont les trois principaux risques de désagrégation des bétons. Tableaux des risques principaux en fonction de la classe d’exposition Classe d’exposition

Risques

XO

Aucun risque de corrosion ni d’attaque

XC

Corrosion induite par carbonatation

XD

Corrosion induite par les chlorures ayant une origine autre que marine

XS

Corrosion induite par les chlorures présents dans l’eau de mer

XF

Attaque gel/dégel avec ou sans sel de déverglaçage

XA

Attaque chimique

Tableau des classes d’exposition courantes et particulières Classe d’exposition NF EN 206-1 XO

Type d’environnement Très sec

Exemple Béton non armé

XC1 - XC2

Humide, rarement sec

Fondations superficielles courantes.

XC3 - XC4

Humidité modérée

Fondations superficielles courantes.

XF1 - XF2

Gel faible à modéré

Avec ou sans agent de déverglaçage

XF3 - XF4

Gel sévère

Avec ou sans agent de déverglaçage

XA1 - XA2 – XA3 XD - XS

Risque d’agressivité chimique

Une fumière

Environnements riches en chlorures

Piscines et bord de mer

Norme NF EN 206-1

Pour les bétons ne subissant aucune agression, non armés ou faiblement armés et avec un enrobage d’au moins 5 cm X0

Voile extérieur Non protégé

XF1 ou +

Planchers

XC1 Voile intérieur Protégé de l’humidité

XC1

Fondations armées

XC2, XC1 ou XA

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Protégé de l’humidité

Dalle pleine ou prédalle

XC1

Dallage extérieur

XF1 ou +

Repérage des classes d’exposition des bétons dans un bâtiment

À chaque emplacement du béton dans un bâtiment correspond une classe d’exposition spécifique qui va donner sa formulation finale à ce béton.

Carte de France donnant les zones de gel

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Chapitre 6. Béton

} Classes de chlorures Quatre classes de chlorures sont définies dans la norme NF EN 206-1 : 0,20, 0,40, 0,65 et 1,0. Ce rapport correspond à la teneur maximale en ions Cl rapportée à la masse de ciment. De plus, le fascicule 65 précise : « La classe Cl 0,40 est retenue pour le béton armé non soumis à une exposition fréquente à des sels de déverglaçage ou d’origine marine. Dans le cas contraire, la classe Cl 0,20 est retenue pour le béton armé . »

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Classes des chlorures à respecter en fonction de l’utilisation du béton Classe de chlorure

Teneur maxi en ions chlorure (CI)

Cl-0,20

0,20 %

Contenant des armatures en acier ou des pièces métalliques noyées

Cl-0,40

0,40 %

Contenant des armatures et formulés avec des ciments CM III

Cl-0,65

0,65 %

Ne contenant pas d’armatures en acier ni de pièces métalliques noyées

Cl-1,0

1 %

Utilisation du béton Contenant des armatures de précontrainte en acier

Pathologies des bétons } Attaque de chlorures

Il y a apparition de chlorures en relation avec : • des constituants : granulats de mer non lavés, béton gâché à l’eau de mer, adjuvants contenant des chlorures… • l’environnement : proximité de la mer, sels de déverglaçage… Le seuil limite en chlorures totaux des constituants d’un béton est de 0,65 % du poids de ciment (norme NF P 18-011). Effets indésirables : la dépassivation des armatures entraîne leur corrosion.

} Attaque sulfatique

Les sulfates sous forme gazeuse ou liquide proviennent des pollutions industrielles ou urbaines. Il se produit une réaction de ces sulfates avec les aluminates présents dans le béton et une production de l’ettringite secondaire, ou sel de Candlot. Effets indésirables : gonflement du béton et fissurations organisées en un réseau de mailles (faïençage).

} Alcali-réaction

Réaction entre les granulats du béton et les alcalins de la pâte du ciment lorsque trois conditions sont réunies : • des granulats réactifs (silices) ; • une humidité relative supérieure à 80 % ; • une concentration des alcalins dans le ciment dépassant le seuil critique. Effets indésirables : faïençage ou éclatement du béton, ces désordres apparaissant après plusieurs dizaines d’années.

Bétonnage par temps chaud

} Cycles de gel-dégel et gélivité

} Carbonatation

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La gélivité d’un béton peut être due à une sensibilité au gel des granulats et/ou de la pâte de ciment. La gélivité des granulats dépend de leur taille, de leur porosité et de leur perméabilité. La porosité de la pâte de ciment découle d’une association de bulles et de capillaires. La longueur des capillaires doit rester faible pour permettre la création de la glace dans les bulles. Effets indésirables : fissuration interne et écaillage, concernant essentiellement les structures horizontales. La carbonatation est la lente diffusion de carbone contenu dans l’air. Cette transformation s’accompagne d’une diminution du pH (de 13 à 9). Elle engendre une porosité du béton et permet donc à l’air d’être au contact des aciers avec un risque de corrosion. Effets indésirables : épaufrures laissant apparaître des armatures oxydées.

Bétonnage par temps chaud

On parle de bétonnage par temps chaud lorsque la température extérieure est comprise entre 25 et 35 °C environ. Choix des matériaux : ciment à prise lente et/ou à faible chaleur d’hydratation. Protection des ouvrages par un produit de cure aux premiers âges. Adjuvants à utiliser : • retardateur de prise ; • plastifiant, réducteur d’eau ; • superplastifiant, haut réducteur d’eau.

Bétonnage par temps froid

On parle de bétonnage par temps froid lorsque la température du béton descend en dessous du seuil critique de 5 °C. Choix des matériaux : ciment à prise rapide dégageant beaucoup de chaleur d’hydratation. Méthode possible en préfabrication : l’étuvage. Adjuvants à utiliser : • accélérateur de prise ; • accélérateur de durcissement ; • plastifiant, réducteur d’eau ; • superplastifiants, haut réducteur d’eau ; • entraîneur d’air.

Dénominations des bétons

Le terme de béton prêt à l’emploi (BPE) est défini définit dans la norme NF EN 206-1 et recouvre trois types de béton : • béton à composition prescrite (BCP), anciennement appelé béton à caractère spécifié (BCS) : le prescripteur donne au producteur la composition et les constituants de ce béton ; • béton à composition prescrite dans une norme (BCPN) : la norme est le DTU 21 (NF P 18-201) ; • béton à propriétés spécifiées (BPS) : le prescripteur donne au producteur les propriétés requises et les caractéristiques supplémentaires voulues pour le béton.

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Chapitre 6. Béton

On parle aussi de : • béton hautes performances (BHP) : appelé ainsi en raison de sa résistance à la compression supérieure à 60 MPa. • béton ultra-hautes performances (BUHP) : appelé ainsi en raison de sa résistance à la compression pouvant aller de 130 à 200 MPa. • béton auto-plaçant (BAP) : c’est un béton qui ne nécessite pas de vibration lors de sa mise en œuvre. L’appellation béton auto-nivelant pour les bétons coulés à l’horizontale tend à disparaître.

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} Exemple d’une désignation d’un béton

Un client, entreprise Bogolin, dont le chantier se situe à Blénod-lès-Pont-à-Mousson, commande à la centrale « Béton Max » 6 m3 de béton, dont les caractéristiques sont les suivantes : • XF1 Environnement (classe d’exposition) ; • C 25/30 Résistance mécanique 25 MPa/cm2 ; • Dmax 22,4 Dimension maximale des granulats ; • S3 Consistance (ouvrabilité) ; • Cl 0,4 Teneur en chlorure < à 0,40 % du poids du ciment. On retrouve sur le bon de livraison suivant tous les renseignements nécessaires. Centrale de : Bon n° Camion n° Volume m³ Date :

Béton MAX 2 rue du dc vrail 54700 Pont à Mousson Tél : 03 83 81 25 32

Client : Chan�er :

Bogolin 15, rue du treffle 54700 Blénod les Pont à Mousson

Désigna�on

1

Cer�fica�on ou A�esta�on

BPS NF EN 206-1 ou BCP NF EN 206-1

NF

Classe d’exposi�on (2)

XF1

2

Classe chlorure

0,4

Résistance caractéris�que (3)

C25/30

NF

Produit spécial ou référence Appela�on commerciale Propriétés par�culières spécifiées Livraison récep�onnée, le client

3

Dieulouard

4225 331 6 23/01/2011

Heure (1) 1re gachée Arrivée chan�er Convenue Réelle Début déchargement Fin déchargement

10

7

Type et classe du ciment

Type addi�on

CEM I 52,5 N

V

Dosage (4) (C+kA) kg/m³

9 Consistance

S4

CEMII/A L 42,5R PM P1

7h30 7h25 7h35 8h00

350

4

8

Dmax

Type adjuvant

20

PRE

20

5

Ajout d’eau sur le chan�er (6)

Type et quan�té

7h00

Référence commande

Dosage minimal si spécifié par le client, en BPS et dosage nominal en BCP (signature)

6

000 litres

Demandeur signature

Conseils de sécurité En aucun cas nos produits ne doivent rentrer en contact avec la peau ou les muqueuses au risque de provoquer des allergies, des rougeur ou des brûlures.

xi:irritant

Bon de livraison

1. 2. 3. 4. 5. 6.

BPS : béton à propriétés spécifiées. Classe d’exposition XF1 (voile extérieur non protégé). La classe de résistance est C25/30 (25 MPa sur cylindres et 30 MPa sur cubes). La classe de consistance est S4 (béton fluide). Dosage en ciment. Sauf dispositions particulières, le béton doit être mis en œuvre 2 heures au plus tard après la fabrication de la gâchée.

Exercice : Les caractéristiques du béton

Exercice Les caractéristiques du béton Questions

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

7. Tout ajout d’eau sur le chantier non prévu rend le béton NON CONFORME à la norme. 8. Adjuvant PRE (plastifiant réducteur d’eau). 9. Dmax Diamètre maximal des granulats. 10. Sauf dispositions particulières, la quantité est donnée en m3.

Pour la réalisation de voiles béton, le cahier des charges nous donne les caractéristiques suivantes : XC1, C25/30, Dmax 22,4, S3 et CI 0,4. 1. Que veulent dire ces termes ? XC1 : C25/30 : Dmax 22,4 : S3 : CI 0,4 : 2. Qu’est-ce qu’un BPE ? 3. Que veulent dire BPS et BCP ? 4. Qu’est-ce qu’un adjuvant ? 5. Quels sont les adjuvants utilisés par temps chaud ? 6. Quels sont les adjuvants utilisés par temps froid ? 7. Pour un ciment, que veut dire « 42,5 L » ? 8. Qu’est-ce que le rapport E/C ? Et quelle est la valeur moyenne de ce rapport ?

Réponses

1. XC1 est une classe d’exposition, elle est donnée pour un béton qui se trouve à l’intérieur d’un bâtiment et qui est protégé des intempéries. C désigne la classe de résistance c’est-à-dire la résistance à la compression d’un béton à 28 jours. Le premier chiffre, ici 25, est donné pour une éprouvette cylindrique (25 MPa), le second, ici 30, pour une éprouvette cubique (30 MPa). Dmax est le diamètre maximal des granulats utilisés dans un béton, ici 22,4 mm. S désigne la consistance du béton. S3 correspond à un affaissement au cône d’Abrams de 100 à 150 mm et à un béton très plastique. CI désigne le pourcentage de la teneur en chlorure par rapport au poids du ciment. La classe CI 0,4 est préconisée pour un béton contenant des armatures en acier ou des pièces métalliques noyées.

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Chapitre 6. Béton

2. BPE est l’abréviation de béton prêt à l’emploi. 3. BPS signifie béton à propriétés spécifiées et BCP signifie béton à composition prescrite. 4. Un adjuvant est un produit incorporé au béton pour modifier ses propriétés. 5. Par temps chaud, on utilise principalement un retardateur de prise. 6. Par temps froid, on utilise principalement un accélérateur de prise ou un antigel. 7. Pour un ciment, 42,5 donne la résistance à la compression à 28 jours et s’exprime en MPa. La lettre L indique que le ciment aura un temps de prise un peu plus long. 8. E/C désigne le rapport entre la quantité d’eau et le ciment. Sa valeur moyenne est de 0,5.

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98

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Chapitre 7 Trait de référence et nivellement 7.1 Principe du trait de référence de + 1 m Sur les plans, les cotes d’altitude ou cotes de niveau sont données en positif ou négatif par rapport à un point de référence, généralement le sol intérieur fini de la construction à son niveau rez-de-chaussée, ou par rapport au NGF. Ces cotes sont notées sur les plans dans un petit cercle et sur les coupes et façades par un système de flèche qui pointe le niveau concerné. Niveau arase Niveau sous linteau

Niveau allège

Revêtement

Chape

Isolant

Dalle brute

Afin d’avoir toujours la référence de niveau facilement accessible, il est d’usage de tracer sur les murs de la construction en cours un trait à une altitude de + 1,00 m par rapport niveau zéro de référence sur les plans (donc par rapport au sol fini, après revêtement, du niveau de rez-de-chaussée). Ce trait de niveau (ou trait d’emprunt), généralement une ligne bleue, doit être reporté par le maçon sur tous les murs de chaque niveau, ainsi qu’à l’extérieur selon les besoins.

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

Finition : béton lissé, surfacé

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100

Joint de retrait ou de fractionnement

± 0,000

Dalle béton

Finition : revêtement sur chape ± 0,000

Revêtement

- 0,010

Chape

- 0,060

Dalle béton

Finition : plancher chauffant ± 0,000

Revêtement

Chape

Chauffage au sol Isolant

- 0,120

Dalle béton

Sur tous les plans figureront des cotes d’altitude, comme dans les exemples ci-dessus. On voit combien il est nécessaire de reporter le trait de niveau de + 1 m sur la maçonnerie et de prendre toutes les cotes d’altitude par rapport à celui-ci et jamais par rapport au sol (celui-ci étant souvent brut).

Principe du trait de référence de + 1 m

+ 2,51 + 2,10

– 0,05

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+ 1,30 + 1,00

0,000

Toutes les cotes supérieures au mètre se calculent par rapport au trait d’emprunt de + 1 m. Dans l’exemple ci-dessus : • la cote d’arase à + 2,51 par rapport au point 0,000 est mesurée ainsi : 2,51 m – 1,00 m = 1,51 m On mesure donc 1,51 m au-dessus du trait de niveau +1 m. • la sous-face du linteau à + 2,10 est mesurée ainsi : 2,10 – 1,00 = 1,10 m On mesure 1,10 m au-dessus du trait de référence. De la même manière, toutes les cotes inférieures au mètre sont déduites. Dans l’exemple, la dalle brute est à – 0,05, soit 1,00 m + 0,05 = 1,05. On mesure donc 1,05 m en dessous du trait de niveau.

} Exemple d’un palier d’escalier + 0,86.

+ 0,86

1,00 m – 0,86 = 0,14. On mesure 14 cm en dessous du trait de niveau.

± 0,000

Env ,12

1,00 m + 0,12 = 1,12. On trace donc 1,12 en dessous du trait de niveau.

– 1,20

+ 0,86

1,00

} Exemple d’un dallage à – 0,12.

± 0,000

– 1,20

101

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

7.2 Report du trait de référence au laser

Descendre

Monter ou descendre le récepteur

Point de référence

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102

Monter

Monter ou descendre la mire

Pour reporter la hauteur du trait de référence en un point donné : • mettre en station le laser (le laser tourne, à l’intérieur, dès qu’il est en mesure de fonctionner) ; • poser la mire, ou pige, sur le point de référence ; • fixer et régler le récepteur sur celle-ci à l’aide des flèches de réglage. Dès que le bip sonne en continu, un trait horizontal apparaît sur l’écran. L’appareil est réglé pour cette altitude ; • visser le récepteur à fond contre la mire ; • déplacer la mire sur un point voulu, monter ou descendre la mire jusqu’au bip continu. • tracer la hauteur sous la mire ou planter un piquet sous celle-ci.

Exercice : Trait de référence de + 1 m

Exercice Questions

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Trait de référence de + 1 m 1. Indiquer sur l’image ci-dessous les cotes manquantes A et B. Trait + 1,00 m

 

Dalle brute – 0,120

  Chape 4 cm

Sol fini ± 0,000

Isolant 8 cm

2. Indiquer sur l’image ci-dessous la cote manquante X. Longueur 6,00 m



Réponses



  

Pente 1 %

1. Les cotes manquantes sont : A = 1,20 m et B = 1,00 m. 2. La cote manquante est : X = 1,00 m + (6,00 × 1/100) = 1,06 m.

103

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

POU R EN SAVOI R PLUS

Nivellement et altitudes Nivellement

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104

Le nivellement est l’ensemble des opérations qui permettent de déterminer des altitudes et des dénivelés (différences d’altitudes).

} Exemple

Si deux points A et B sont peu éloignés l’un de l’autre, on peut définir deux plans horizontaux parallèles (DH) passant par A et B, qui sont perpendiculaires aux verticales (VA et VB) elles-mêmes parallèles entre elles. VA

Horizontale

DH

A

VB B

Le nivellement s’effectue par visées horizontales avec, comme matériel, un trépied télescopique, une lunette de chantier et une mire. Dans certains cas, comme le report de points, nous pourrons également utiliser le laser.

Altitude

Dans le langage commun, l’altitude exprime l’éloignement d’un objet par rapport au niveau moyen de la mer. Elle exprime également une réalité physique : l’eau s’écoule du point d’altitude le plus élevé vers le point d’altitude le plus faible, au fil de ce qu’on appelle une pente.

Niveau NGF et niveau relatif

Attention de ne pas confondre le repérage NGF, utilisé dans les travaux publics et sur les chantiers d’envergure, et les niveaux en relatif utilisés sur les petits chantiers, telle qu’une maison individuelle. Dans ce dernier cas, on utilise un point de référence propre au chantier, donné en général sur le plan de masse. Pour transformer des altitudes en relatif en altitude NGF, les points relatifs seront déduits ou ajoutés de l’altitude NGF de référence. Par exemple, si le point ± 0,000 du chantier a une altitude NGF de 215,00 (sous-entendu 215,00 m) : • le point Pt1 situé à – 2,50 m en relatif : Pt1 = 215,00 – 2,50 = NGF 212,50 • le point Pt2 situé à + 1,20 m en relatif : Pt2 = 215,00 + 1,20 = NGF 216,20

Nivellement et altitudes

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L’opération inverse peut aussi être effectuée : Si Pt3 a une altitude NGF imposée (berge de rivière par exemple), son altitude en relatif sera déduite. Par exemple, pour Pt3 = 223,60 NGF : Pt3 = 223,60 – 215 = + 8,60 m en relatif Coupe longitudinale

Point Zéro MARSEILLE



Altitude 0,000 NGF



 





 

Point Zéro MARSEILLE



Chaque point répertorié est connu en altitude : le z



Les altitudes sont indiquées en mètre

Le système NGF

} Exemple

La borne sur le plan de masse indique + 211,00 (NGF) et correspond au point de niveau – 0,20 de la construction. Le point ± 0,000 est donc 20 cm au-dessus du point NGF de référence, soit 211,00 + 0.20 = 211,20. + 211,00

Point de référence NGF

– 0,020 + 211,00

± 0,000 211,00

105

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

Utilisation de la lunette de chantier

Le trépied

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La mire

Le boîtier

La lunette

Le matériel Viseur

Glace

Vis de calage

Réglage vision

Bulle du niveau

Réglage optique

Plaque de fixation au trépied

12

1,20 m

 

Règle graduée que l’on maintient verticalement sur un point. 11

1,10 m

   

1,00

1 cm 1 cm 1 cm 1 cm 1 cm

1,00

La mire

10 cm

     

5 cm

 

 

     

 

La lunette

 

106

Utilisation de la lunette de chantier

Lecture Fil stadimétrique supérieur L3

L1

Ligne de verticalité

L2

Fil stadimétrique inférieur

1,26 m 1,25 m

Lecture 1 (ligne de lecture)

16

Lecture

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Ligne de lecture

1,26 m

2

1

12

1,20 m

11

L3 Lecture 3 (ligne stadimétrique sup.) 1,145 m 3 L2 Lecture 2 (ligne stadimétrique inf.) 1,115 m 15

Lecture

1 : 1,605 ; 2 : 1,570 ; 3 : 1,531.

1,13 m L1

La vue dans la lunette viseur

L’opération consiste à déchiffrer sur la mire la lecture de la hauteur entre les points désirés et la hauteur de la visée mise en œuvre par l’opérateur. La mire (règle graduée) est positionnée verticalement et tenue par un porte-mire sur les différents points. L’opérateur, dans la lunette de niveau, va lire sur la mire une hauteur sur le premier point, puis lira la hauteur des points suivants au fur et à mesure que la mire sera déplacée par le porte-mire sur les différents points indiqués.

} Exemple

10

POINT 1 : 1,04

Mise en station

36

POINT 2 : 3,692

Le trépied est réglé de sorte que le support de lunette se trouve à hauteur du menton de l’opérateur et le plus horizontalement possible. La lunette se fixe à l’aide de la vis et est réglée parfaitement de niveau à l’aide des trois vis de réglage, la bulle d’air doit se situer parfaitement dans le petit cercle prévu à cet effet (image ci-contre).

06

POINT 3 : 0,658

107

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

La position de la station dépendra de la distance entre les points à relever. Il faudra toujours essayer de se positionner à peu près à égale distance entre ces points.

Nivellement direct Le nivellement direct, ou nivellement géométrique, consiste à mesurer la différence d’altitude à partir de visées horizontales. Cette opération s’effectue à l’aide d’un niveau permettant de matérialiser une ligne de visée horizontale et d’une règle graduée verticale, la mire. Supposons l’altitude du point A connue  ; en notant LAr (lecture arrière) et LAv (lecture avant) les lectures sur les deux mires, l’altitude du point B s’obtient comme suit : Alt B = Alt A + LAr – LAv

} Exemple 1

VB

VA Mire

LAR

Lecture du point A : 1,52 m. Lecture du point B : 1,75 m. La différence entre les deux points est : 1,52 – 1,75 = – 23 cm. Donc, le point B se trouve plus bas que le point A. Le point A étant le point 0,000, le niveau du point B est à – 0,23 cm.

LAV

Niveau

B DH

A

12

11

12

1,75

12

1,52

11

11

12

12

11

11

12

11

1,52 – 1,75

12

= – 0,23

11

12

11

± 0,00 0,23

Mesure altimétrique d’un point

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108

– 0,23

Point A ± 0,00

Point B

Lecture Point A

Lecture Point B

Nivellement direct

} Exemple 2 12 12

11 12

1,52

11

1,75

1,40

11

12 12

11 12

11

11

12

1,52 – 1,75

1,52 – 1,40

11

= – 0,23

12

12

= + 0,12

11

11

+ 0,12

11

0,35

± 0,00

0,12

12

Point C

0,23

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

Lecture du point A : 1,52 m. Lecture du point B : 1,75 m. Lecture du point C : 1,40 m.

+ 0,12

– 0,23

Point A ± 0,00

Point B – 0,23

Reprenons la formule Lecture arrière – Lecture avant. Le point B se trouve à : 1,52 – 1,75 = – 23 cm, donc plus bas de 23 cm que le point A. Le point C se trouve à : 1,52 – 1,40 = 12, soit plus haut de 12 cm que le point A. La différence de niveau des points B et C est de : 0,12 + 0,23 = 0,35 m. Le point B est plus bas de 35 cm par rapport au point C.

Longueur de visée

La distance entre le point de visée et la mise en station est proportionFil stadimétrique lignesL3stadimétriques, nelle à la distance et se calcule grâce aux supérieur comme suit : Ligne de lecture (L3 – L2) × 100 = longueur de visée L1

Contrôle de la lecture

Nous pouvons avec les lectures des lignes stadimétriques contrôler lecture, l’équation suivante doit se vérifier : L2 Ligne de Fil stadimétrique sup.) +   [Lecture 3 (ligne stadimétrique verticalité inférieur Lecture 2 (ligne stadimétrique inf)] / 2 = Lecture 1.

1,26 m 1,25 m

Lecture 1,26 m

12

11

Lecture 1 (ligne de lecture)

1,20 m L3 1,145 m L2 1,115 m

Lecture 3 (ligne stadimétrique sup.) Lecture 2 (ligne stadimétrique inf.)

Lecture 1,13 m L1

La lecture

109

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

Lecture par rayonnement L’opérateur se mettra en station de façon à faire le maximum de visées sans se déplacer et à peu près à égale distance entre chaque point. Visée n° 1 - Point 0,000 Lecture 1,60 m

Visée n° 5 - Dessus mur Lecture 1,35 m

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110

Référence Visée n° 2 - Plateforme Lecture 1,95 m

Visée n° 3 - Fond de fouille Lecture 2,60 m

Visée n° 4 - Hauteur béton Lecture 2,45 m

FEUILLE DE NIVELLEMENT Repère

Altitude de référence

Visée arrière LAr

PT 1

± 0,000

1,600

Visée avant LAv

Différences en +

−

Altitude finale

Observations

± 0,000

LAr − LAv

PT 2

1,950

− 0,350

− 0,350

1,60 − 1,95 = − 0,35

PT 3

2,600

− 1,000

− 1,000

1,60 − 2,60 = − 1,00

PT 4

2,450

− 0,850

− 0,850

1,60 − 2,45 = − 0,85

PT 5

1,350

+ 0,250

1,60 − 1,35 = + 0,25

+ 0,250

Sur l’image ci-dessus, le point zéro (lecture visée n° 1) est à 1,60 m. La plateforme est (lecture visée n° 2) 1,95 m, soit 1,60 – 1,95 = – 0,35. Le terrassement de la fouille est (lecture visée n° 3) 2,60 m, soit 1,60 – 2,60 = – 1,00 m. La hauteur du dessus de la semelle béton est (lecture visée n° 4) 2,45 m, soit 1,60 – 2,45 = – 0,85 m. L’arase du mur de soubassement est (lecture visée n° 5) 1,35 m, soit 1,60 – 1,35 = + 0,25.

Exercice : Le nivellement

Exercice Questions

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

Le nivellement 1. Sur la feuille de nivellement ci-après, • quel est le point le plus bas ? • quel est le point le plus haut ? • quelle est la différence de hauteur entre ces deux points ? Points

LAr

1

1,525

LAv

Différences +

Altitude

–

± 0,000

2

1,78

0,255

3

1,00

0,525

+0,525

4

1,32

0,205

+0,205

5

1,855

0,33

-0,255

-0,33

2. Effectuer les lectures L2 et L3 sur les deux points suivants, PT5 et PT6.

PT5

PT6

3. Calculer la distance entre les deux points PT5 et PT6, étant entendu que ces deux points et l’opérateur sont alignés.

111

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

Réponses 1. Le point le plus bas est le point 5, le point le plus haut est le point 3, la différence entre ces deux points est : 0,525 m + 0,33 m = 0,855 m. 2. PT5 : Lecture L2 = 1,44 Lecture L3 = 1,49 PT6 : Lecture L2 = 1,575 Lecture L3 = 1,62 3. Distance de la station au point 5 : (1,49 – 1,44) × 100 = 5,00 m Distance de la station au point 6 : (1,62 – 1,575) × 100 = 4,50 m Distance entre les deux points 5 et 6 : 5,00 m + 4,50 m = 9,50 m

Lecture par cheminement

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

112

Cette méthode s’effectue par visées arrière et visées avant en changeant de station entre chaque série de points et en reprenant la lecture arrière sur le point précédent. Station 1 : LAr PT1 LAv PT2. Station 2 : LAr PT2 LAv PT3. Station 3 : LAr PT3 LAv PT4. Le point de départ doit toujours être connu en altitude afin de pouvoir relever les altitudes des autres points. Afin de pouvoir se contrôler, il est important de fermer le cheminement (revenir sur le point de départ) ou de fermer sur un point d’une altitude connue.

Visée arrière Visée arrière

Visée avant

  Point 1

Point 2

Visée arrière

Visée avant

Visée avant

Visée arrière

Visée avant

 Point 3

Création d’un profil

 Point 4

Point 5

Lecture par cheminement

Exemple de feuille de nivellement par cheminement EXERCICE PRATIQUE SUR LA PLATEFORME

1

Points

LAr

1

1,418

2 2

2

1,655

3 3

3

1,083

4 4

4

1,76

1 Somme

5,916

LAv

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

Stations

Différences +

–

Altitude ± 0,000

1,685

1,208

0,267

0,447

1,548

+ 0,18

0,465

1,475

0,285

4,441 5,916

0,732

– 0,267

– 0,285

± 0,000 0,732

Reprenons la formule Lecture arrière – Lecture avant et trouvons les différences positives ou négatives (inscrites en rouge dans le tableau). Dans un cheminement fermé, la somme des lectures avant doit correspondre à la somme des lectures arrière (en vert dans le tableau, 5,916 m). Et la somme des différences en positif doit correspondre à la somme des différences en négatif (0,732 dans le tableau). Pour trouver l’altimétrie des points, nous comparons deux points connus (en bleu dans le tableau) : • le point 2 est plus bas que le point 1 de 0,267, soit 0,000 – 0,267 = – 0,267 (différence négative) ; • le point 3 est plus haut que le point 2 de 0,447, soit – 0,267 + 0,447 = + 0,18 (différence positive) ; etc. En guise de contrôle, lorsqu’on se demande quelle lecture on doit faire sur un point, il suffit de calculer la différence des sommes des lectures (arrière et avant) : On recherche la lecture sur le point 1 en station 4. La somme des lectures avant (sans la LAv PT1) = 4,441 (en orange dans le tableau) : 5,916 – 4,441 = 1,475 (en orange dans le tableau). Nous pouvons également réaliser la différence grâce aux altimétries : Le point 4 est à – 0,285 et le point 1 est à 0,000, soit une différence positive de 0,285. Donc, pour le point 4, Lav = 1,76 (LAr) – 0,285 = 1,475.

113

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

Exercice Le nivellement par cheminement Questions 1. Inscrire les trois lectures de mire.

10

LECTURE : ___

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

114

36

06

LECTURE : __

LECTURE : ___

Reporter les lectures dans le tableau ci-dessous et calculer les différences par Lecture arrière – Lecture avant Points

Différences

Lectures LAr LAv

+

1 2 3

Altitude

-

NGF

Trouver les NGF des points 2 et 3. 2. Suivant le plan ci-dessous, remplir le tableau du cheminement pour installer le point P4 0,000 sous une chaise. Les lectures sont déjà inscrites dans le tableau. P1

Terrain

P2

P3

Construction

P4

Alignement de référence

Cote de référence

Exercice : Le nivellement par cheminement

Station 1

Station 2

Station 3

Points

LAr

1

1,638

LAv

Différence +

Différence -

2

1,788

2

1,611

3 3

1,845

4

1,731

1,425

NGF = ?

90 1,00

20

± 0,000

12

NGF = ?

19

60

1,85

1,00 m du sol fini sous sol

0,000 = NGF 196,00

30

25

Inscrire les points NGF manquants. 3. Compléter les cotes NGF manquantes sur le schéma suivant.

NGF = ?

Altimétrie

195,26

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

Station

115

Chapitre 7. Trait de référence et nivellement

Réponses 1. Points

Différences

Lectures LAr LAv

+

1

1,04

2

1,692

1,04 – 1,692 =

3

0,658

1,04 – 0,658 = + 0,382

2. Station Station 1

Station 2

Station 3

Points

LAr

1

1,638

2 2

1,611

3 3 4

1,845

international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

116

-

– 0,652

LAv

Altitude

NGF

+ 0,260

215,26

0,26 – 0,652 = – 0,392

215,26 – 0,652 = 214,608

0,26 + 0,382 = – 0,642

215,26 + 0,382 = 215,642

Différence +

Différence -

Altimétrie

195,26 1,788

0,15

1,731

0,12

1,425

Le point P4 ± 0,000 se trouve à + 195,41 NGF.

0,42

Exercice : Le nivellement par cheminement

3.

NGF = 193,78

90 20 1,00 12

NGF = 194,80

± 0,000

60

1,85

1,00 m du sol fini sous sol

19

30

NGF = 196,65

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25

0,000 = NGF 196,00

117

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Chapitre 8 Coffrage 8.1 Bases du coffrage traditionnel Le coffrage est un ouvrage en bois ou en métal qui sert de moule et donne la forme au béton frais, jusqu’au durcissement de celui-ci. Le coffrage doit respecter les cotes de l’ouvrage souhaité et rester suffisamment stable, étanche, solide. Il est démontable et peut être réutilisable. Le coffrage traditionnel est constitué d’éléments en bois tels que  : planches, bastings, chevrons, lattes ou liteaux, manuportables (bois et métal), contreplaqué (CP).

Planche

Manuportable (bois et métal)

Basting Chevron

Latte ou liteau

Contreplaqué

Il comporte des éléments comme : 1. des fonds de moule en planches (brut de décoffrage) ou en contreplaqué (net de décoffrage) ; 2. des joues, formées de panneaux et de raidisseurs primaires et secondaires ; 3. des éléments de serrage : serre-joints, tiges filetées, butées, buttons ; 4. des éléments d’étaiement pour maintenir à la bonne hauteur : étais, tours d’étaiement.

Chapitre 8. Coffrage

2 3

Pour coffrer, trois questions s’imposent :

} 1. Avec quoi coffrer ?

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120

1 4

Cela donnera lieu aux : • choix des bois suivant la finition du béton (net ou brut de décoffrage) ; • calculs des cotes ; • débit du bois.

} 2. Comment coffrer ? On résout ici les points suivants : • assemblage des panneaux ; • positionnement des raidisseurs ; • maintien du coffrage.

} 3. Comment décoffrer ?

Cette question suppose de : • réfléchir à l’assemblage (butons, pointes enfoncées ou non) ; • prévoir de découper certains panneaux pour pouvoir décoffrer ; • prévoir du fruit sur les mannequins ; • pouvoir éventuellement réemployer les coffrages ; • chercher à gagner du temps et à économiser le matériel.

Bases du coffrage traditionnel

8.1.1 Bois de coffrage Section des bois courants utilisés en coffrage traditionnel (cotes en mm) 65

165 à 180

Chevron

65

70 à 80

Planche

27

10 à 30

Latte

27

40

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Basting

Lors du montage des panneaux en coffrage traditionnel, il faut veiller à choisir les pièces de bois. Toutes les planches doivent être propres et ne pas comporter de nœuds, de vides et autres flaches qui pourraient nuire au parement soigné du béton. Le mauvais côté des bois doit se trouver sur l’extérieur du coffrage. Face propre côté béton

Nœud épaufrure flache

Face abîmée côté montage

Il faut veiller à utiliser des bois de même section et à éviter les bois cintrés. Cela simplifie la mise en œuvre et favorise la qualité de l’ouvrage. Bois cintré

Bois hors norme

121

122

Chapitre 8. Coffrage

8.1.2 Stockage

8.1.3 Résistance

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Pour une bonne organisation du chantier, il est important de classer les bois par catégorie et par longueur. Le bois travaille et se déforme selon la température et l’hygrométrie. Aussi il est préférable de le stocker à l’abri de la pluie et du soleil, en ménageant une aération entre chaque couche de planches à l’aide de liteaux.

L’équilibre doit être trouvé entre la résistance des pièces de bois du coffrage et la poussée exercée par le béton. Pour cela, on met en place un système de raidisseurs sur les planches ou panneaux de contreplaqué utilisés en coffrage. Le contreplaqué de 15 mm doit être renforcé tous les 20 cm environ par des raidisseurs primaires. Au-delà, la poussée du béton engendrerait une déformation du coffrage. La planche de 27 mm utilisée en raidisseur primaire doit être renforcée tous les 40 cm environ par des raidisseurs secondaires.

! ATTENTION Il est important de maintenir et de renforcer la partie basse des coffrages car c’est en bas que la pression du béton frais s’exerce principalement sur les joues de coffrage. Plus le coffrage est haut, plus cette pression en partie basse est importante. Le chevron tenant lieu de raidisseur secondaire (de section 6 × 8 cm) doit toujours être positionné de chant (afin que la résistance s’exerce dans le sens des 8 cm). Un chevron en 6 × 8 cm est, jusqu’à 90 cm de longueur, capable de résister à la poussée du béton. Au-delà il doit être renforcé par des moyens de serrage suffisants. Poussée du béton

Poussée du béton

Peau coffrante

20

≥ à 20

20 20 Raidisseurs primaires

Bases du coffrage traditionnel

Raidisseurs secondaires

Poussée du béton

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Poussée du béton

Raidisseurs primaires

Poussée du béton

Poussée du béton

Moyen de serrage

Chevron

Principe des raidisseurs

8.1.4 Du bon usage des outils 8.1.4.1 Marteau de coffreur

Le marteau de coffreur, ou marteau arrache-clou, doit toujours être à portée de main (dans une ceinture porteoutils), au même titre que le mètre et le crayon. Sa face à frapper est toujours propre et lisse. Il n’y a pas de jeu entre le marteau et le manche (pour les manches en bois, un trempage dans l’eau remédie au problème). Les dents sont propres afin de pouvoir extraire les pointes usagées. ASTUCE Le marteau se tient en bas du manche pour avoir plus de force et de précision. La face à frapper percute la tête de la pointe bien parallèlement (autrement dit, l’axe de la tête du marteau est dans l’axe de la pointe). Et c’est le centre de la face à frapper qui touche la tête de la pointe. On se positionne toujours en conséquence.

123

Chapitre 8. Coffrage

Les pièces de bois de faible épaisseur sont fragiles, il arrive qu’elles se fendent lorsqu’on enfonce une pointe. Pour éviter ce phénomène on peut écraser légèrement l’extrémité de la pointe, puis il faut prendre soin de positionner la pointe bien au milieu de la latte.

8.1.4.2 Scie à bûche

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Comme le marteau, la scie est un outil indispensable. Elle doit être en Voie de la lame parfait état, bien entretenue. Elle est stockée correctement afin d’éviter que ses dents ne s’abîment et que sa lame ne rouille sous l’effet de l’humidité. OUI NON La lame doit avoir de la voie, c’est-à-dire que les dents doivent être écartées en quinconce pour pouvoir coulisser dans la coupe. Si ce n’est plus le cas au fil de l’utilisation de la scie, écarter les dents à l’aide d’une pointe ou d’une pince à dévoyer. Avant de couper une pièce de bois, il faut toujours marquer le tracé d’équerre et bien vérifier la cote. Pour obtenir une grande précision, il ne faut pas tracer plusieurs coupes à la fois sur la même pièce de bois, car des épaisseurs de coupe résulteront un manque de quelques millimètres. Il faut procéder à une coupe, puis mesurer et tracer la suivante. Si plusieurs pièces ont la même longueur, on évitera de tracer à l’aide d’une pièce déjà coupée : le mètre est utilisé pour chaque pièce. La scie doit former un angle très faible par rapport à la planche à couper. Lors de la coupe, il faut utiliser la plus grande longueur possible de lame, en va-et-vient lents et réguliers. Ainsi la lame ne chauffe pas et ne se déforme pas sous l’effet de la chaleur, ce qui aurait pour conséquence une coupe non rectiligne et irrégulière. OUI

NON

Angle de coupe Faible Trop grand

Bases du coffrage traditionnel

Le poste de travail doit être adapté : • la coupe doit toujours pouvoir s’ouvrir donc on ne coupe pas entre deux appuis car si la coupe se ferme la lame se coince ;

La lame se coince

•

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NON

le scieur doit toujours trouver son bon équilibre et choisir un plan de travail adapté.

Pour démarrer la coupe, on peut coincer la pièce sur le support avec le genou, puis positionner le pouce sur la lame sans appuyer, pour rester sur le trait de coupe. En fin de coupe, le bras peut passer dans la scie pour récupérer le morceau afin que celui-ci ne se casse pas en tombant. En fin de coupe, passer son bras entre la scie et la lame pour récupérer le morceau à couper, afin que celui-ci ne se casse pas en tombant.

NON La lame est libre

OUI

OUI

NON

Peu ou pas d’équilibre

OUI Support plus stable

Position du genou

Coupe au plus près du support

125

Chapitre 8. Coffrage

8.1.4.3 Pointes Les pointes servent à assembler les différents éléments d’un coffrage et doivent éviter la déformation des panneaux assemblés lors de leur déplacement et du coulage du béton. Elles travaillent à l’arrachement (avec peu de résistance), mais surtout au cisaillement.

} Types de pointes

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Les pointes les plus utilisées dans le coffrage traditionnel sont les pointes à tête plate de 55 et 70  mm de longueur, d’un diamètre d’environ 1,6 mm. Des pointes à tête d’homme sont aussi utilisées, par exemple pour positionner une baguette d’angle ou une goutte d’eau (larmier). Des pointes d’acier peuvent être utiles pour le blocage de certaines Pointes d’acier pour planches dans le béton durci, mais attention : de grands efforts fournis fixation dans le béton sur ces pointes peuvent engendrer leur arrachement.

} Principe d’assemblage

Lors du coffrage, il faut que les planches soient maintenues, mais il est inutile de placer trop de pointes. Celles-ci servent pour l’assemblage et non pas pour le maintien ni le serrage. Deux pointes par planches à assembler suffisent. Elles seront disposées en quinconce. Pointe avec une réserve de décoffrage, elle pénètre suffisamment

Pointe enfoncée à fond, elle ne dépasse que de 1 mm

Pointe de 55 mm utilisée le plus souvent en coffrage

Pointe de 70 utilisée pour assembler deux chevrons

Bases du coffrage traditionnel

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Les pointes en contact avec le béton doivent être enfoncées totalement, au risque sinon qu’elles restent dans le béton au décoffrage ou qu’elles endommagent le parement.

Pointe restant dans le béton au décoffrage

Pour faciliter le décoffrage, il suffit de laisser dépasser la pointe de quelques millimètres pour le passage des dents du marteau ou de l’arrache-clou, ce qui facilitera son extraction. Veiller à bien prendre appui sur le bois afin de faire levier : le marteau arrache-clou peut faire levier en appuyant sur le dessus de sa tête contre le bois ou bien, pour les pointes récalcitrantes, en faisant basculer le marteau à droite ou à gauche, ceci aide en particulier si la tête de la pointe est endommagée et ne peut se bloquer dans l’arrache-clou. Une pointe tordue est redressée, de la pointe du marteau, par bras de levier La pointe est enfoncée à nouveau

} Maintien provisoire

Une pointe est extraite grâce à l’arrache-clou, par bras de levier

Les pointes peuvent servir de maintien provisoire pour positionner deux planches avant de les serrer : 1. mesurer la hauteur à régler (A) sur les deux planches ; 2. clouer deux pointes à ce niveau, sans les enfoncer entièrement ; 3. poser les planches à l’emplacement désiré ; 4. poser les serre-joints, vérifier la hauteur ; 5. retirer les pointes.

127

Chapitre 8. Coffrage

} Indication de hauteur Les pointes sont utiles pour indiquer une hauteur de coulage : 1. dès que le coffrage est réglé, marquer au traceur à poudre la ligne de l’arase ­voulue ; 2. clouer des pointes sur cette ligne sans les enfoncer entièrement, tous les 50 cm environ ; 3. couler le béton : les pointes indiquent la hauteur désirée ; 4. une fois le béton coulé et arasé, enlever les pointes : lorsque les pointes sont enlevées juste après le coulage il est possible de lisser une arase propre. Après séchage, les pointes risquent de casser les arêtes ou de rester dans le béton.

8.1.4.4 Mesure

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Tracer les axes des panneaux

33 : 2 = 16,5

En coffrage, il est important de calculer ses cotes par rapport aux axes. Cela évite les erreurs. Les millimètres se tracent. Pour être très précis lors d’un traçage : 1. tailler le crayon pour réaliser des traits fins ; 2. éviter de prendre pour zéro l’extrémité du mètre mais positionner plutôt le mètre en décalé, sur une dizaine (ici sur le 20). Attention cependant de ne pas faire d’erreur de mesure à cause de ce faux zéro ; 3. tracer la cote voulue (ici 10 cm) de part et d’autre de l’axe.

Coffrage extérieur et intérieur

8.2 Coffrage extérieur et intérieur international.scholarvox.com:RUSTA:959777838:88866085:154.234.247.166:1553342258

Il existe deux sortes de coffrages : • le coffrage extérieur : il est rempli de béton (poutre, poteau, semelle, massif, etc.) ; • le coffrage intérieur en cotes bloquées : pour une réservation, un mannequin, un négatif, etc. La façon de coffrer et le calcul des cotes diffèrent donc pour ces deux cas.

Coffrage intérieur

Coffrage extérieur

Le principe du débit des joues de coffrage est le suivant : 1. Coffrage extérieur : • le panneau fait la largeur de la semelle ; • le panneau B la longueur de la semelle + 2 épaisseurs de joues A + 2 largeurs de butons. 2. Coffrage intérieur : • le panneau A fait la largeur de la réservation ; • le panneau B fait la longueur de la réservation – 2 épaisseurs de joues A.

Épaisseur joue + buton

Longueur = béton

Épaisseur joue + buton Buton

Longueur = béton

Débit des joues de coffrage

Panneau A

Panneau B

Panneau B

Panneau A

Réservation

129

Chapitre 8. Coffrage

8.2.1 Coffrage extérieur Le coffrage extérieur, que l’on remplit de béton, nécessite un moyen de serrage (serre-joints ou tiges filetées). Les butées empêchent les panneaux transversaux (parallèles au sens de serrage) de reculer sous la pression du béton (surtout en partie basse).

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Butées

8.2.2 Coffrage intérieur

Tiges filetées Béton

Panneaux manuportables Raidisseurs incorporés

Le coffrage intérieur n’a pas de serrage, il nécessite un blocage dans la réservation. Pour un décoffrage facile, plusieurs solutions sont possibles : 1. Confectionner plusieurs clés de décoffrage : par exemple, tous les panneaux sont coupés en leur moitié, avec une coupe à 45° (attention aux millimètres de la coupe à 45° : la longueur du panneau doit être ajustée en fonction). Le blocage s’effectue par renforts et butons. Réservation

Renforts

Buton

Clés de décoffrage

Décoffrage facile

Coffrage extérieur et intérieur

2. Prévoir un fruit de décoffrage, c’est-à-dire un biais, réalisé sur l’ensemble de la réservation. C = cote demandée

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C

C + 2 × 1 cm

C C + 2 × 1 cm

Traçage des fruits de décoffrage C + 2 cm

C

2 cm

1/2 C + 1 cm

1 cm

1/2 C

1/2 C + 1 cm

1/2 C

1 cm

3. Réaliser une clé de décoffrage : une pièce de l’assemblage que l’on peut enlever facilement et qui libère les autres pièces.

3

Système avec une clé de décoffrage

2 1

1. enlèvement des entretoises 2. dépose de l’étai 3. suppression de la clé de coffrage qui libère la sous-face du linteau

131

Chapitre 8. Coffrage

Mise en pratique Exemple de réalisation Après avoir réalisé le débit du bois aux cotes voulues, on assemble les panneaux en prenant soin de positionner précisément les butées. L’assemblage et le serrage se font à l’aide de serre-joints placés sur les raidisseurs.

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NOTA Pour être précisément aux cotes, il est préférable de couper certains panneaux 2 mm plus courts que la cote souhaitée. Par exemple, pour 60 cm, couper à 59,8 cm permettra d’ajuster les panneaux. En effet, si la cote du panneau est plus grande parce que la coupe est légèrement imprécise (pas droite ou pas d’équerre), il sera impossible d’avoir la cote finie demandée. 1 Pose des deux planches à l’aide

de serre-joints 2 Maintenir ces planches à l’aide de serre-joints

3 Traçage des raidisseurs

4 Pose des raidisseurs

5 Clouage en quinconce

Coffrage avant assemblage

Reculer de l’épaisseur du panneau en retour

En partant de l’axe, tracer le béton

Clouer les butées

Fabrication d’un panneau

Exercice : Le coffrage

Épaisseur d’une planche = 27 mm Soit deux épaisseurs de planches = 5,4 cm

Exercice Le coffrage Questions

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Serrage par serre-joints

2 panneaux plus grands que la longueur du massif

2 panneaux de la largeur du massif

1. Indiquer, sur l’image ci-dessous, le ou les numéros (rouges) des pointes correctement enfoncées (entourer la réponse).

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