3 contrôles de calcul pour effectuer le décoffrage partiel des planchers
Vous venez de bétonner un plancher, quelques jours se sont déjà écoulés, et vous ne savez pas si vous pouvez faire un décoffrage partiel ? Comment pouvez-vous justifier, ou calculer, que vous pouvez faire un décoffrage partiel ?
Le décoffrage partiel est l’opération réalisée 3 jours après le bétonnage d’un plancher, dans laquelle toute la surface de coffrage est récupérée et la majeure partie de la structure résistante du coffrage qui le supporte, en générant un processus constructif d’éclaircissement.
Après cette opération, le plancher se comporte comme une poutre continue, qui s’appuie toujours sur la partie de la structure du coffrage qui nous reste. Il subit une charge active qui comprend, en plus de son propre poids, la surcharge nécessaire à son exécution (poids du coffrage, ouvriers…)
La justification de la résistance de cette poutre repose sur la vérification de sa capacité de résister aux contraintes auxquelles elle sera soumise. Vous pouvez calculer la contrainte la plus forte qui se produit (moment de flexion maximal) et, grâce aux formules de la flexion, obtenir la valeur de la résistance à la flexion-traction dont le plancher a besoin pour se soutenir. Comme toutes les résistances sont liées entre elles, pour faciliter leur contrôle, vous pouvez trouver leur équivalence avec la valeur de résistance à la compression en suivant les formules incluses dans la réglementation.
Maintenant, une fois que la résistance caractéristique à la compression requise pour le plancher a été établie, comparez-la à la résistance caractéristique à la compression estimée du béton coulé dans le chantier, après 3 jours, pour vérifier que sa valeur est égale ou supérieure à la valeur requise.
La maturométrie
Comment savoir si un béton déterminé jeune (3 jours) aura cette résistance ou non ? Quel est le paramètre de contrôle ?
Le paramètre le plus direct est celui obtenu par les essais sur éprouvettes dans les conditions du chantier. À défaut, nous pouvons estimer les valeurs en fonction de la maturométrie.
Qu’est-ce que la maturométrie ? C’est la technique permettant d’évaluer la résistance à la compression du béton en temps réel et pour une température donnée. C’est une technique largement utilisée, qui est conforme à la norme ASTM 1074-98 (1999) et au code modèle CEB-FIP (1993). Elle permet ainsi de savoir par exemple à un niveau de référence qu’un béton HA-25 à 16º donne une résistance de 10 MPa, soit 40 % de 25 MPa.
Premier contrôle : fissuration
Il est essentiel de prévenir la fissuration du plancher à un jeune âge. Le contrôle le plus sûr pour que cette fissuration ne se produise pas vous l’aurez lorsque les contraintes qui se produisent dans le plancher ne sont résistées que par le béton, sans la contribution de l’acier de l’armature.
En phase de construction, votre fusible primaire sera la résistance à la flexion du béton (généralement très faible), sans besoin d’évaluer la coopération de l’armature ou l’effet de la liaison entre le béton et l’acier. Recherchez son équivalence à la compression et vous obtiendrez une première valeur de résistance que vous devrez respecter.
Deuxième contrôle : résistance
En plus de l’effet précédent, il faut tenir compte du fait que lorsqu’un décoffrage partiel est effectué, la structure commence à travailler et à assumer un pourcentage de la charge du plancher, qui est transférée aux piliers du bâtiment. Vous devrez évaluer si le plancher est capable de supporter le pourcentage de charge qu’il reçoit.
Ce paramètre conduit à la fixation d’une deuxième valeur de résistance caractéristique à la compression que doit avoir le béton. Cette valeur est conditionnée par le rapport entre la charge de construction assumée par le plancher dans cette opération et sa charge de conception. Dans des conditions normales de charge et de température pour les bâtiments conventionnels, sa valeur est de 40 % de la résistance caractéristique à 28 jours considérée.
Comparez les deux valeurs de résistance obtenues et prenez comme référence la valeur la plus élevée, qui sera la plus sûre pour cette opération de décoffrage.
Troisième contrôle : Évitez un Module E de déformation très faible
Si le contrôle porte uniquement sur la résistance, le fait d’avoir un béton avec une résistance initiale élevée, qui nous donnerait une résistance de 40 % en 1 ou 2 jours, vous permettrait de retirer le coffrage dans ce laps de temps ?
Dans ce contrôle, l’objectif est de travailler avec un béton qui ne peut pas produire de déformations supérieures à celles prévues, et pour cela il doit avoir un module E bien développé. Après un délai de 3 jours dans des conditions normales, sa valeur est d’environ 60 %, mais 1 et 2 jours après, sa valeur s’effondre et peut générer des effets indésirables. Il est donc conseillé d’effectuer cette opération au moins 3 jours après le bétonnage du plancher.
Faites attention ! Lignes rouges d’attention
Il est généralement admis sur le marché que cette opération peut être effectuée dès lors que 3 jours se sont écoulés et que le béton a acquis 40 % de sa résistance caractéristique.
Mais peut-on toujours l’appliquer ? Non, il y a un certain nombre de lignes rouges qui nous indiquent à partir de quand ce critère n’est pas applicable et si elles se produisent, il est nécessaire de modifier les calculs. Quelles sont ces lignes ?
- La première est la température : à basse température, la réponse du béton est moins bonne. Qu’arrive-t-il au béton quand il fait moins de 16 degrés ? Nous savons par maturométrie qu’il n’atteindra pas 10 MPa (40 % fck) et, en général, nous devrons augmenter la période à 4 ou 5 jours.
- Quand ça ne marche pas non plus ? Si les conditions de calcul de la poutre changent, en ayant une valeur de charge active plus élevée (piles, terres…), ou en ayant laissé une plus grande séparation entre les appuis, passant d’une distance de 2 m à 3 ou 4 m. Cela accroît considérablement les contraintes et la valeur de résistance nécessaire pour éviter la fissuration augmentera.
- Troisième ligne rouge, celle que l’on croit généralement sur le chantier ou qui est incorrecte : l’inertie du plancher. Selon vous, quel décoffrage partiel est le plus critique : celui d’une poutre de rive très lourde ou celui d’un plancher très fin avec très peu de poids ? Il faut toujours penser que la résistance à la flexion-traction dont nous avons besoin dans le béton est déterminée par la formule reliant le moment et l’inertie. Pour un même moment de flexion, si vous avez une poutre de rive avec une forte inertie, vous aurez besoin d’une valeur de résistance faible et si vous avez une dalle de 8-12 cm d’épaisseur, vous aurez besoin d’une valeur de résistance élevée. À cette fin, les planchers minces sont toujours beaucoup plus critiques que les grandes poutres de rive. Dans tous les cas, l’apparition de l’un d’entre eux rend nécessaire la vérification du calcul.
Vous le savez donc maintenant : le décoffrage partiel est possible et conseillé, mais il doit être effectué de manière calculée et contrôlée. Ne jamais improviser…
