Le décoffrage

À la une › SCIENCE ET TECHNIQUE

Et aussi :

France 2 diffuse un documentaire sur le sauvetage de Notre-Dame

Par La rédaction, le 29 octobre 2007

✉ Découvrez notre newsletter gratuite SCIENCE ET TECHNIQUE

-------------------- PUBLICITÉ --------------------

Le décoffrage d’une pièce en béton ne peut avoir lieu que lorsque le béton développe une valeur de la résistance à la compression suffisante. Lors de cette opération, il faut éviter tout risque de choc thermique.

Une résistance minimale au décoffrage est nécessaire pour :
- assurer la sécurité des compagnons au décoffrage et lors de la manutention ;
- éviter tout arrachement de la peau du béton ;
- éviter les déformations au jeune âge.
Par expérience, on prend :
- 0,2 de la résistance à la compression de calcul à 28 jours pour un béton non manutentionné ; exemple : semelle en C 25/30 : 5 MPa ;
- 0,4 de la résistance à la compression de calcul à 28 jours pour un béton faiblement sollicité ; exemple : voile en C 25/30 : 10 MPa (résistance au vent) ;
- 0,6 de la résistance à la compression de calcul à 28 jours pour un béton sollicité ; exemple : panneaux de préfa, dalles en C 25/30 : 15 MPa ou en C 40/45 : 24 MPa.

L’obtention de cette résistance est conditionnée par :
-    la température initiale du béton frais ;
-    la composition du béton ;
-    la nature du coffrage (isolant ou non) ;
-    les caractéristiques géométriques de l’élément coulé ;
-    la température extérieure ;
-    les conditions de protection, de chauffage et d’étuvage mises en œuvre sur chantier ou en usine.

Influence du délai de décoffrage sur l’aspect de parement

Pour une même formulation de béton et dans des conditions climatiques et de mise en œuvre similaires, afin d’obtenir une teinte homogène et constante sur un ensemble d’éléments d’ouvrage, on veille à respecter des délais de coffrage identiques.
Pour un chantier de longue durée couvrant plusieurs saisons, en précaution complémentaire on veille à décoffrer le béton à même maturité (résistance équivalente au décoffrage).

Le décoffrage du béton coulé en place

Après s’être assuré que le béton mis en place est suffisamment mature, on décoffre.
Le retrait du coffrage se fait en plusieurs phases :
-    enlèvement des éléments de serrage :
-    décollement de la première peau (partie non stabilisée du coffrage) ;
-    enlèvement de la première peau par un retrait perpendiculaire à la surface coffrée tout en maintenant un parallélisme entre coffrage et béton. Le retrait doit être supérieur aux épaisseurs des modénatures du coffrage ;
-     dégagement du coffrage : pendant la manœuvre de levage, l’outil doit être largement éloigné du mur fraîchement décoffré ;
-    procéder à l’identique pour la seconde partie du coffrage (seconde peau stabilisée) tout en mettant en place les stabilisateurs destinés à l’élément fraîchement bétonné.

Autocontrôle visuel, traitement éventuel

Après décoffrage, les autocontrôles classiques sont réalisés par l’entreprise. S’agissant de béton de parement, on insiste sur le contrôle d’aspect.
Des reprises ponctuelles (légères ségrégations, par exemple) peuvent être effectuées avec un matériau strictement identique à celui mis en place. Celles-ci sont réalisées dès le décoffrage de manière à quasiment « disparaître » avec le séchage définitif de l’ouvrage.
Le ponçage des balèvres est réalisé immédiatement après le décoffrage.

Nettoyage du coffrage

Avant de répéter les opérations de coffrage, les outils et les peaux sont très soigneusement nettoyés et vérifiés au niveau de l’aspect et des systèmes d’étanchéité.
Dès l’achèvement des opérations de nettoyage, le produit décoffrant (huile ou cire) est immédiatement appliqué.

Protection de l’ouvrage coulé

Réalisé in situ, cet ouvrage est protégé :
- des salissures, par un film de protection de type non-tissé (géotextile) non adhérant au béton ou par pulvérisation d’un produit spécifique ;
- des chocs par protection des arêtes, des extrémités au moyen d’éléments en bois équipés de cales inertes ou par une membrane semi-rigide gaufrée ;
- des taches de rouille dues aux aciers en attente par passivation de ces derniers.
Utiliser du fil de fer galvanisé dans les dispositifs de maintien des protections.

Le décoffrage du béton préfabriqué

Les éléments sont préférentiellement coulés horizontalement : la pièce en béton est manutentionnée de la zone de coulage jusqu’à l’aire de stockage.
Les ancrages nécessaires à la manutention et à la pose doivent être pris en compte lors de l’étude de calepinage réalisée par l’architecte. Une concertation entre l’architecte, l’entreprise et le préfabricant s’impose.

Contrôles et conditions de stockage

Après décoffrage, les contrôles visuels et dimensionnels sont réalisés par le préfabricant. S’agissant de béton de parement, on insiste sur le contrôle d’aspect.
Des reprises ponctuelles peuvent être effectuées avec un matériau strictement identique à celui mis en place. Celles-ci sont réalisées dès le décoffrage de manière à quasiment « disparaître » avec le séchage définitif de l’ouvrage.
Les conditions de stockage sont déterminantes sur l’aspect du béton. Condensations et ruissellements d’eau sont à éviter, en particulier par temps froid.
Le stockage doit être effectué dans des râteliers :
-    assurant la ventilation entre les pièces ;
-    évitant leur déformation.
Il est important que les parties des râteliers en contact avec les éléments en béton soient gainées afin d’éviter les traces de rouille sur le béton. De même il est nécessaire de protéger les inserts et armatures en attente.

Les produits de décoffrage

Ils doivent non seulement permettre la séparation aisée du béton de son coffrage mais, dans le cas du béton de parement, remplir également les fonctions suivantes :
Permettre la reproduction fidèle du relief inscrit dans le coffrage ;
Contribuer à l’obtention d’un parement homogène dans sa teinte, exempt de taches et d’altérations ;
Limiter le bullage de surface ;
Préserver les peaux coffrantes, notamment contre toute oxydation, et accroître leur durée d’utilisation ;
Ne pas encrasser les coffrages et réduire au minimum les opérations de nettoyage ;
Avoir les mêmes facilités d’emploi quelles que soient les conditions climatiques (hiver, été) et résister à la pluie ;
Ne pas gêner l’accrochage des produits de protection posés ultérieurement (hydrofuges et antigraffiti, par exemple) ;
Etre compatibles avec les conditions de coulage.
Les produits de décoffrage et de démoulage se présentent sous forme fluide ou pâteuse. Ils peuvent être miscibles ou non dans l’eau et leur action peut être physique ou physico-chimique. Ils doivent être choisis en fonction de la nature du coffrage utilisé.
Qu’elles soient en métal, en bois, élastomères ou plastiques, les « peaux coffrantes » se présentent souvent sous la forme de grandes zones lisses qui, pour des raisons de rendement évidentes, doivent être huilées rapidement : c’est pourquoi on privilégie en général les huiles.
Les produits à utiliser doivent être sélectionnés en fonction de leur compatibilité avec les peaux coffrantes, par exemple :
-    pour les matrices élastomères, on évite les produits comportant des solvants risquant de les déformer ;
-    pour le métal, on est vigilant à certaines émulsions qui peuvent poser des problèmes de rouille.
Les huiles de démoulage d’origine végétale sont de plus en plus utilisées en dépit de leurs limites pour les températures extrêmes.
Les produits de décoffrage doivent être appliqués de manière régulière et en faible quantité. La pulvérisation se fait à une pression minimale de 2 bars, avec une buse de sortie permettant la répartition homogène des gouttelettes. Si les huiles sont plus visqueuses en raison d’une baisse de température, la pression doit être augmentée afin de maîtriser ces paramètres. En respectant cette mise en œuvre, il se forme un film protecteur fin et continu évitant la formation d’accumulations ponctuelles.
Lors de l’utilisation sur des coffrages, on passe une raclette ou un chiffon afin de limiter les excès. En effet, les matières actives risquent d’entraîner la formation de taches, de bullages et de farinage.

Huiles et émulsions

Via les organismes de santé, les lois de protection environnementales et devant le manque de référentiel réglementaire, le Syndicat national des adjuvants pour bétons et mortiers (Synad) a construit une classification des agents de démoulage dont la méthode a été concertée avec le Cérib. Il existe 4 grandes familles d’huiles et émulsions :
-    végétal
-    de synthèse
-    minéral neuf
-    recyclé
Afin de bien sélectionner l’agent décoffrant adapté à l’aspect de surface souhaité par l’architecte, il est nécessaire de prendre en compte les points suivants :
1° mode d’application de l’agent décoffrant :
- proscrire tout excès,
- maintenir la pression du pulvérisateur entre 3 et 4 bars,
- utiliser des buses adaptées à la pulvérisation et les maintenir propres ;
2° compatibilité avec la peau coffrante à valider au moyen d’essais préalables ;
3° rechercher la polyvalence de l’agent décoffrant vis-à-vis des conditions climatiques,
Recommandation
Il est conseillé d’utiliser un seul et même agent pour l’ensemble du chantier afin d’éviter les risques d’erreur liés à l’utilisation d’un agent inadapté au support, ce qui entraînerait des désordres.
Les huiles et émulsions à conseiller sont :
Huiles végétales
La tendance va vers l’utilisation croissante de ces produits en raison de leur impact environnemental. Néanmoins, des précautions sont à prendre :
par temps très chaud, il peut y avoir un risque d’oxydation (épaississement) : dans ce cas, on ne doit donc appliquer ces produits que peu de temps avant le coulage du béton ;
par temps très froid, il peut se produire un épaississement par figeage du produit ;
éviter toute application excessive.
Huiles de synthèse
Ce sont des produits purs (un seul type de molécule de synthèse) et stables qui donnent de bons résultats. Ces huiles généralement incolores et contenant peu d’additifs (antioxydant...) sont peu sensibles à une application en excès ; elles sont recommandées pour les bétons apparents sur tous les types de coffrage (métal, bois brut, bois bakelisé…).
Emulsions    (mélange miscible d’eau et d’huile d’origine végétale ou de synthèse)
Elles réduisent le bullage, notamment sur les coffrages absorbants ; elles sont inodores. Précautions :
elles peuvent parfois créer un léger encrassement des coffrages qu’il faut bien nettoyer avant de procéder à une nouvelle application ;
elles sont sensibles au gel.

Nous déconseillons :
Huiles recyclées
D’une façon générale, ces huiles sont déconseillées du fait de leur toxicité et de leurs résultats aléatoires : risques de poudrage des surfaces, bullage, altération des peaux coffrantes.
Huiles avec tensio-actif
Certaines huiles contiennent des tensio-actifs : des précautions d’emploi sont à prendre en raison de leur miscibilité à l’eau du béton : risques d’une fine désactivation de la peau du béton et de bullage.
L’utilisation du gas-oil est interdite.

Les cires

Les cires se présentent sous forme de pâte ou de liquide pulvérisable.
Les cires sont préférées aux huiles pour créer un film protecteur plus « sec ». Une fois la cire appliquée, il est préconisé de bien la « lustrer » avec un chiffon : sur des coffrages d’aspect glacé, le béton présente alors une surface miroir et sans bulles.
Les cires en pâte, une fois appliquées sur le coffrage, résistent bien aux intempéries. Elles apportent une protection efficace et durable des peaux coffrantes et donnent un bon aspect de parement, sous réserve d’une application soignée : les excès provoquent des taches ou des traces de coups de chiffon.
Les cires liquides pulvérisables sont préconisées pour les coffrages à relief important.

Produits à double effet (décoffrant et désactivant)

Ces produits appliqués par pulvérisation ou au rouleau sur les coffrages retardent la prise de la peau du béton en contact avec le coffrage. Le lavage ou le brossage doivent être réalisés dès la fin du décoffrage. Cette technique est applicable en préfabrication ; sur le chantier en béton coulé en place, une grande maîtrise du procédé est indispensable : une étude de faisabilité est conseillée.
Il ne faut surtout pas employer d’agent décoffrant avec les désactivants, la propriété décoffrante étant déjà incluse dans ces produits. Il existe différents produits en fonction de la profondeur de désactivation souhaitée par l’architecte ; ces produits sont identifiés par leur couleur.

Effet physico-chimique

Pour formuler leurs décoffrants, les industriels utilisent des produits actifs faiblement dosés dans des bases : huile, eau, cire en pâte. Les molécules de ces produits possèdent une polarité chimique qui les fait bien adhérer aux surfaces sans pour cela avoir une viscosité élevée (c’est l’opposé du démoulage par interposition d’un film très gras, et épais).
Le but est d’obtenir la formation d’un film qui résiste à la forte abrasion qui se produit le long du coffrage pendant le coulage ou la phase de vibration.
Pendant la prise du béton, les molécules actives des décoffrants doivent provoquer à l’interface coffrage/béton une action chimique contrôlée qui aboutit à annuler les forces d’adhérence entre le béton et la paroi coffrante.