1.2 Eau de gâchage
1.2.1 Introduction
L’eau joue un double rôle dans la technologie du béton. D’une part, elle est nécessaire au durcissement du ciment, puisque la réaction chimique du ciment (hydratation) est induite par l’eau. D’autre part, elle est indispensable pour assurer l’ouvrabilité et une mise en place correcte du béton frais.
L’eau de gâchage est la quantité d’eau additionnée au mélange de ciment, d’addition et de granulat lors du malaxage du béton. Si des adjuvants ou des additions sont employés sous forme de solutions ou de suspensions, il faut tenir compte de leur apport d’eau à partir d’une quantité de 3 l/m3. La teneur en eau totale se compose de l’eau de gâchage, de l’eau apportée par les adjuvants et les additions ainsi que de l’eau adsorbée à la surface des granulats et l’eau absorbée par les granulats. On entend par eau efficace la somme de l’eau de gâchage, l’eau apportée par les adjuvants et les additions ainsi que l’eau adsorbée à la surface des granulats (tab. 1.2.1).
La teneur en eau du béton frais, déterminée par séchage par brûler, correspond à la teneur en eau totale (teneur en eau).
En Suisse, on emploie surtout l’eau potable, aussi appelée eau du réseau, ainsi que de l’eau récupérée comme eau de gâchage. L’eau récupérée de la fabrication du béton, appelée eau recyclée , comprend l’eau de lavage des restes de béton des malaxeurs, des tambours mélangeurs, des pompes à béton et l’eau météorique. Elle est prélevée dans les bassins prévus à cet effet (bassins de décantation ou munis d’équipement de brassage).
1.2.2 Exigences normatives
La norme SN EN 1008 règle les exigences à l’égard de l’eau de gâchage. L’eau potable peut être utilisée sans contrôle comme eau de gâchage. Tous les autres types d’eau comme les eaux récupérées dans les centrales à béton, l’eau de la nappe phréatique, les eaux superficielles naturelles ainsi que les eaux à usage industriel doivent au contraire être soumises à des analyses en conformité avec la norme SN EN 1008. Pour être utilisées comme eau de gâchage, elles ne doivent pas contenir une quantité trop importante de substances nuisibles susceptibles d’engendrer les phénomènes suivants:
- ralentissement ou suppression du processus de prise et de durcissement (p. ex. sucres et acides humiques)
- entraînement excessif d’air impliquant une baisse de résistance du béton (p. ex. micro-organismes, huiles, graisses, suspensions, certains sels minéraux)
- corrosion des armatures.
L’eau destinée au gâchage doit être claire, incolore et inodore. Elle ne doit pas former de mousse persistante après agitation et la teneur en sels alcalins doit rester faible dans les bétons et les mortiers. Les impuretés de nature organique doivent être négligeables. De nombreuses substances agressives sont moins redoutables dans l’eau de gâchage que dans l’eau qui entrera plus tard en contact avec le béton durci. Par exemple une eau sulfatée ou riche en acide carbonique peut attaquer ou détruire le béton durci de l’extérieur alors qu’elle peut tout à fait convenir comme eau de gâchage (béton résistant).
Tab. 1.2.1: Composition de la teneur en eau totale et de la teneur en eau efficace.
Fig. 1.2.1: Installation de récupération de l’eau avec une vis de relevage.
1.2.3 Propriétés de l'eau de gâchage
Eau recyclée
L’eau recyclée contient des concentrations variables de particules très fines dont la taille est généralement inférieure à 0.25 mm provenant du lavage des restes de béton. L’eau recyclée est utilisée de la manière suivante:
- La quantité supplémentaire de matériaux solides provenant de l’eau recyclée doit être inférieure à 1 % de la masse totale du granulat.
- La quantité d’eau recyclée doit être répartie le plus également possible sur la production d’une journée.
- L’eau recyclée ayant une masse volumique > 1.09 kg/l ne devrait pas entrer en grande quantité dans l’eau de gâchage pour du béton de construction.
- L’eau recyclée est déconseillée pour le béton à haute résistance ainsi que pour le béton à air entraîné. L’aptitude de l’eau de récupération pour un béton de parement doit être testée au préalable.
- Les matières solides dans une eau de lavage à masse volumique supérieure à 1.01 kg/l doivent être réparties de manière homogène. La quantité de matières solides présentes dans l’eau de lavage peut être déterminée au moyen de l’équation 1.2.1. La masse volumique des fines y est fixée à 2.1 kg/l. Pour le calcul de la composition volumétrique du béton, il faut tenir compte des matières solides et de l’eau recyclée (formulation du béton):
Eq. 1.2.1.
Les matières solides abaissent l’ouvrabilité du béton frais. Pour deux bétons identiques, mais l’un gâché avec 100 % d’eau recyclée à masse volumique égale à 1.07 kg/l et l’autre gâché avec 100 % d’eau potable, la différence de consistance peut correspondre jusqu’à une classe de consistance immédiatement après le gâchage. Par contre la perte de consistance dans le temps n’est que peu influencée. L’hydratation du béton frais sera accélérée pendant les premières 14 heures et simultanément la résistance à la compression à 1 jour augmentée. Les effets sur la résistance à la compression à 28 jours sont faibles.