CHAPITRE 12

Cure du béton

La cure a pour but le maintien d’une teneur convenable tiennent beaucoup plus d’eau qu’il n’en faut pour hydrater
d’humidité et d’une température satisfaisante au sein du complètement le ciment; cependant toute perte d’eau, par
béton, durant une période définie, sitôt sa mise en place et évaporation ou de toute autre façon, retardera, ou
sa finition, afin que les propriétés souhaitées puissent se empêchera même, une hydratation complète. Les surfaces
développer (fig. 12-1). Le besoin d’une cure convenable du sont particulièrement susceptibles d’être insuffisamment
béton ne saurait être trop souligné. La cure a une forte hydratées car elles s’assèchent en premier. Si les
influence sur les propriétés du béton durci telles que sa températures sont favorables, l’hydratation est rela-
durabilité, sa résistance, son étanchéité, sa résistance à tivement rapide durant les premiers jours qui suivent la
l’usure, sa stabilité volumétrique et sa résistance au gel- mise en place du béton; toutefois il est important de
dégel ainsi qu’aux sels déglaçants. Les surfaces exposées s’assurer que l’eau demeure dans le béton durant cette
des dalles sont particulièrement sensibles à la maturation période. Il faut donc être sûr qu’il n’y aura pas d’éva-
puisque le développement de la fermeté de surface et la poration ou tout au moins qu’elle sera réduite.
résistance au gel-dégel peuvent diminuer de façon im- Avec une cure adéquate le béton deviendra plus fort,
portante lorsque la cure est défectueuse. plus imperméable, plus résistant aux contraintes, à l’a-
Lorsqu’on mélange du ciment portland avec de l’eau, brasion et au gel-dégel. Cette augmentation est rapide au
il se produit une réaction chimique que l’on appelle la ré- début, mais devient plus lente par la suite pour une période
action d’hydratation. La résistance et la durabilité du béton indéfinie. La figure 12-2 présente le gain de résistance du
dépendent dans une grande mesure du niveau béton avec l’âge selon plusieurs périodes de cure
d’hydratation atteint. Presque tous les bétons frais con- différentes, tandis que la figure 12-3 montre le gain de
résistance du béton mûri à différentes températures.

60

Traitement continuel
à l’humidité
50
Résistance en compression (MPa)

Dans l’air après 28 jours de cure humide

40 Dans l’air après 7 jours de cure humide

Continuellement à l’air
30

20

10

0
0 7 28 90 365
Fig. 12-1. Le mûrissement doit débuter aussitôt que le béton Âge au moment de l’essai (jours)
a suffisamment durci pour éviter d’endommager ou
d’éroder la surface. Un jute arrosé avec de l’eau est une Fig. 12-2. Effet de la durée d’une cure humide sur le gain de
méthode efficace pour une cure humide. (69973) résistance du béton (Gonnerman et Shuman 1928).

213
Dosage et contrôle des mélanges de béton ◆ EB101

Résistance en compression, % de la résistance à 28 jours 125 permettent pas toujours de retenir suffisamment d’eau
dans le béton. Il faut donc avoir recours au mûrissement à
l’eau et à la brumisation pour favoriser une meilleure
105
hydratation (Copeland et Bragg 1955). La brumisation,
durant et après la mise en place et la finition, aide aussi à
minimiser la fissuration plastique des bétons de très faible
85 rapport eau/liants (surtout d’environ 0,30 ou moins).
Si l’on interrompt la période de cure à l’humidité, la
résistance continue d’augmenter pendant une courte
65
Mise en place / température de cure (°C) période puis se stabilise dès que l’humidité relative interne
23/23 du béton descend à environ 80 %. Cependant, si l’on
32/32 reprend la cure à l’eau, la résistance va recommencer à
45
10/10 augmenter. S’il est facile d’effectuer ce genre d’expérience
23/10 en laboratoire, il est bien difficile de saturer de nouveau le
25
béton en chantier. Il vaut donc mieux mûrir le béton à
0 20 40 60 l’humidité dès le début jusqu’à ce qu’il ait une résistance,
Âge (jours) une imperméabilité et une durabilité suffisantes.
La perte d’eau peut aussi causer le retrait du béton, y
120 créant ainsi des efforts de tension. Si ces efforts se pro-
duisent avant que le béton ait atteint une résistance
adéquate, des fissures apparaîtront à la surface. Il faut donc
Résistance en compression, % 23°C

empêcher toute évaporation au niveau des surfaces

exposées, des joints et des coins.
100 L’hydratation se fait plus lentement lorsque la tem-
pérature est basse. Une température inférieure à 10 ºC
ralentit les gains de résistance à court terme. Ce phénomène
est encore plus marqué en dessous de 4 ºC. De 0 à -10 ºC, le
béton n’augmente pas ou augmente très peu de résistance.
80 Mise en place / température de cure (°C) Le concept de maturité est apparu assez récemment de
23/23 façon à permettre d’évaluer le développement de la ré-
32/32 sistance d’un béton lorsque sa température de cure varie. La
10/10
maturité d’un béton est définie comme étant le produit de
23/10
son âge par sa température moyenne de cure au-dessus
60 d’une certaine température de base. Se référer au chapitre 14
0 20 40 60
Âge (jours)
pour de plus amples renseignements sur le concept de
maturité. Il s’ensuit que le béton doit être protégé afin qu’il
Fig. 12-3. Effet de la température de cure sur le gain de ne perde pas son humidité au début du durcissement et qu’il
résistance du béton (haut) comparativement à la résistance demeure à une température favorable pour l’hydratation.
en compression à 28 jours et (bas) comparativement à la
résistance du béton à 23 °C (Burg 1996).
MÉTHODES ET PRODUITS DE CURE
La méthode de cure la plus efficace dépend des ma-
tériaux utilisés, de la méthode de construction et de On peut conserver le béton humide, (et dans certains cas à
l’utilisation que l’on compte faire du béton durci. Pour la une température favorable) en employant une des mé-
plupart des projets, le mûrissement implique l’application thodes de cure suivantes:
de produits de cure ou le recouvrement du béton frais par
une membrane imperméable ou par du jute humide dès sa 1. Les méthodes qui conservent l’eau de malaxage dans le
mise en place et sa finition. Dans certains cas, comme par béton durant la période de durcissement initiale.
temps chaud ou par temps froid, il faut prévoir des pré- Celles-ci comprennent les nappes d’eau, l’immersion,
cautions additionnelles. l’arrosage ou la bruine, et un recouvrement imbibé
Les mélanges à haute teneur en liants et à faible rap- d’eau. Ces méthodes permettent un certain re-
port eau/liants (moins de 0,40) peuvent nécessiter des froidissement par évaporation, ce qui est profitable par
méthodes de cure particulières. Au fur et à mesure que le temps chaud.
ciment s’hydrate (qu’il se combine chimiquement avec 2. Les méthodes qui empêchent toute perte d’humidité
l’eau), l’humidité relative interne diminue, ce qui provoque du béton en scellant la surface. Ceci peut être fait à
l’auto-dessiccation de la pâte lorsqu’il n’y a pas d’apport l’aide de papier imperméable, de pellicules de plas-
d’eau externe. L’autodessiccation peut être suffisamment tique ou de produits de cure formant membrane.
intense pour bloquer l’hydratation. Ce phénomène peut 3. Les méthodes qui accélèrent les gains de résistance en
influencer les propriétés souhaitées du béton, notamment fournissant de la chaleur et de l’humidité au béton.
lorsque l’humidité relative interne descend à moins de 80 % Ces méthodes comprennent le chauffage à la vapeur et
durant les sept premiers jours. Compte tenu de ces phé- le chauffage par serpentins ou par des coffrages
nomènes, les produits de cure formant une membrane ne chauffés à l’électricité.

214
 Chapitre 12 ◆ Cure du béton

La méthode choisie, ou la combinaison choisie, dépend

des facteurs suivants : disponibilité des produits de cure,
dimensions, formes et âge du béton, dispositifs de pro-
duction (sur place ou à l’usine), esthétique et coût. Ainsi, le
mûrissement implique fréquemment une série de pro-
cédures utilisées à un âge précis du béton. Par exemple, la
brumisation ou le jute humide recouvert d’une pellicule de
plastique peuvent précéder l’application d’un produit de
cure. La séquence d’utilisation de chacune des procédures
dépend du niveau de durcissement du béton permettant
d’éviter d’endommager la surface (ACI 308 1997).

Nappe d’eau ou immersion

Sur les surfaces planes telles que les pavages et les plan-
chers, le béton peut être recouvert d’une nappe d’eau. Des
digues de terre ou de sable entourant le périmètre de la
surface du béton, retiennent une nappe d’eau. Méthode
efficace pour prévenir la perte d’humidité du béton, la Fig. 12-4. Brumiser minimise la perte d’humidité pendant et
nappe d’eau est aussi efficace pour maintenir le béton à une après la mise en place et la finition du béton. (69974)
température uniforme. Cependant il ne faut pas que la
température de l’eau utilisée, lors de ce genre de cure, soit
inférieure de plus 11 ºC par rapport à celle du béton pour
éviter de voir apparaître des fissures dues à des contraintes Toiles imbibées d’eau
thermiques. Étant donné que cette façon de procéder
demande généralement un travail et une surveillance On utilise souvent pour la cure du béton, des toiles
considérables, elle n’est pratique que pour les petits imbibées d’eau, qu’elles soient de jute, de coton ou d’autres
ouvrages. matières capable de retenir l’humidité, comme on peut le
La meilleure méthode de cure, consiste à immerger voir sur la figure 12-5. Il existe aussi des toiles de jute
complètement l’élément de béton dans de l’eau. Cette traitées qui reflètent la lumière et résistent à la pourriture et
méthode est utilisée couramment dans les laboratoires pour au feu. Les exigences relatives à la toile de jute sont décrites
la cure des échantillons de béton. Lorsque l’apparence du dans Specification for Burlap Cloths Made from Jute or Kenaf
béton a une certaine importance, il faut que l’eau que l’on (AASHTO M182) et celles qui s’appliquent aux toiles
utilise pour la cure ne contienne pas de substances qui blanches en jute-polyéthylène figurent dans ASTM C 171.
pourraient tacher ou décolorer le béton. Les toiles ne doivent pas contenir d’apprêt ou d’autres
Le matériau utilisé pour les digues peut également substances qui pourraient être dangereuses pour le béton
décolorer le béton. ou le décolorer. Il faut rincer à grande eau les toiles neuves
de façon à enlever toute trace de substances solubles et
rendre ces toiles plus absorbantes.
Arrosage ou vaporisation
L’arrosage continuel à l’eau (fig. 12-4) ou une vaporisation
offrent aussi un excellent traitement si la température est
bien au-dessus du point de congélation et l’humidité très
faible. Une fine bruine est fréquemment vaporisée avec un
système de gicleurs ou des arrosoirs afin d’élever le niveau
d’humidité relative de l’air au-dessus des surfaces planes,
ralentissant ainsi l’évaporation de la surface. La va-
porisation est utilisée afin de minimiser la fissuration due
au retrait plastique jusqu’à ce que les opérations de finition
soient terminées. Une fois que le béton a suffisamment
durci, un arrosoir de jardin peut aussi faire l’affaire s’il n’y
a pas de problèmes de ruissellement et s’il couvre bien la
surface. Les tuyaux perforés conviennent parfaitement sur
les murs verticaux ou presque verticaux.
Un désavantage de l’arrosage peut être son coût. Cette
méthode requiert une quantité appréciable d’eau et une
surveillance très attentive. Si l’arrosage est intermittent,
des soins doivent être pris afin de prévenir le séchage du
béton entre les applications d’eau, grâce à l’utilisation de Fig. 12-5. Un arrosoir de jardin maintient le jute à l’état de
jute humide ou de matériaux similaires, car des cycles de saturation pour conserver le béton continuellement humide.
mouillage et de séchage peuvent faire fendiller ou fissurer Un arrosoir intermittent est aussi acceptable si la surface de
le béton béton ne sèche jamais. (50177)

215
Dosage et contrôle des mélanges de béton ◆ EB101

Il faut placer ces toiles sur le béton aussitôt que celui-ci

a suffisamment durci pour que sa surface ne soit pas
endommagée. Pendant la période d’attente, d’autres mé-
thodes de cure peuvent être appliquées, tel que la
vaporisation ou l’utilisation de produits de cure favorisant
la formation d’une membrane. On doit prendre soin de
couvrir entièrement les surfaces et les bords des dalles. Les
toiles doivent être maintenues continuellement humides de
sorte qu’il y ait une mince couche d’eau sur la surface du
béton durant toute la période de cure. L’utilisation d’une
pellicule de polyéthylène sur la toile de jute éliminera le
besoin d’arroser continuellement le recouvrement. Des
arrosages périodiques sous la pellicule avant que la toile ne
s’assèche seront suffisants. Des alternances de mouillage et
de séchage durant la toute première période de cure
peuvent causer un craquelage de la surface.
Les recouvrements de terre, de sable ou de sciure de
bois s’avèrent efficaces pour la cure et peuvent être utilisés
sur de petits ouvrages. Les sciures de bois de la plupart des Fig. 12-6. Le papier imperméable est un moyen efficace de
essences sont acceptables, cependant il faut éviter d’utiliser cure des surfaces horizontales. (69994)
le chêne et certaines autres essences contenant de l’acide
tannique puisqu’elles risquent de détériorer le béton. En
couches de 50 mm étendues uniformément sur la surface travaux de construction ultérieurs et le rayonnement solaire
pré-humidifiée, ils sont maintenus continuellement hu- direct. Il doit être de couleur pâle et ne pas tacher le béton.
mides. On préférera le papier à dessus blanc pour mûrir du béton
On peut se servir de foin ou de paille mouillés pour à l’extérieur par temps chaud.
mûrir les surfaces planes. Étendre celui-ci le cas échéant sur
une épaisseur d’au moins 150 mm et l’y maintenir avec un
grillage métallique, de la grosse toile ou des bâches pour Pellicules plastiques
l’empêcher d’être emporté par le vent. On peut utiliser, comme sur la figure 12-7, des pellicules
Un grand désavantage de la terre, du sable, de la plastiques, de polyéthylène par exemple. Les pellicules de
sciure, du foin et de la paille mouillés, c’est qu’ils risquent polyéthylène sont très efficaces quand il s’agit d’éviter toute
de décolorer le béton. évaporation et elles peuvent s’appliquer très facilement
lorsque l’élément de béton à protéger a une forme simple
ou complexe. Ces pellicules s’appliquent exactement de la
Papier imperméable même façon que les feuilles de papier imperméable.
Le papier imperméable utilisé pour la cure du béton est Comme les feuilles de papier imperméable, les pel-
composé de 2 feuilles de papier kraft collées par un liant licules plastiques peuvent décolorer le béton par endroit,
bitumineux et renforcées par des fibres. Ce type de papier surtout si le béton contient du chlorure de calcium ou s’il a
doit être conforme à la norme ASTM C 171 et convient très été glacé à la truelle d’acier. Cette décoloration est plus
bien pour mûrir des surfaces horizontales ou des bétons prononcée si la pellicule présente des plis. Il est cependant
structuraux ayant des formes relativement simples. Cette difficile et laborieux, sur un grand chantier de placer les
méthode présente l’avantage de ne pas nécessiter d’apport pellicules sans plis. La décoloration peut être évitée en
d’eau additionnel de façon périodique. Le papier im- inondant la surface sous la pellicule de plastique mais on
perméable assure une hydratation adéquate du ciment doit envisager une autre méthode de cure aux endroits où
portland en empêchant l’eau de s’évaporer (fig. 12-6). l’uniformité de la couleur est importante.
Aussitôt que le béton a suffisamment durci pour que sa Les pellicules de polyéthylène doivent être conformes
surface ne s’endommage pas, il faut bien le mouiller et le à la norme ASTM C 171, qui impose l’utilisation de feuilles
couvrir du papier le plus large qu’on puisse se procurer. de 0,10 mm d’épaisseur et ne mentionne que les pellicules
Les bords des feuilles adjacentes doivent se chevaucher sur transparentes ou opaques blanches. Cependant, dans
environ 150 mm et être bien scellés avec du sable, des certains cas on peut utiliser des pellicules noires. Par temps
planches de bois, du ruban autoadhésif, du mastic ou de la chaud, il vaut mieux utiliser des pellicules blanches qui
colle. Lester les feuilles pour maintenir un contact étroit reflètent les rayons du soleil et utiliser plutôt les noires par
avec la surface de béton durant toute la période de cure. temps frais à l’intérieur. Les pellicules transparentes ont
Le papier imperméable est réutilisable tant qu’il peut peu d’influence sur l’absorption de chaleur.
efficacement retenir l’humidité. On peut réparer les dé- La norme ASTM C171 couvre aussi les toiles re-
chirures et les trous avec des empiècements de papier pour couvertes d’un côté par une pellicule de polyéthylène
le mûrissement. Lorsque l’efficacité du papier devient opaque de couleur blanche. De telles toiles constituées
incertaine, on peut tout de même l’utiliser en le doublant. d’un matériau absorbant tel que le jute et d’une pellicule de
Le papier imperméable protège dans une certaine polyéthylène permettent au béton de conserver toute son
mesure le béton contre les dommages éventuels des humidité.

216
 Chapitre 12 ◆ Cure du béton

température peuvent favoriser l’apparition de fissures de

retrait plastique, il vaut mieux appliquer le produit de cure
juste après la finition avant que toute l’eau qui se trouve en
surface ne se soit évaporée, car on peut ainsi éviter de voir
se former des fissures. Un équipement de vaporisation
mécanique est recommandé pour l’application uniforme
des produits de cure sur les chantiers de revêtement routier
importants. Les buses de pulvérisation et les pare-vent de
ces appareils doivent être positionnés de façon à empêcher
le vent de disperser le produit de cure.
Normalement, une seule couche lisse et égale est
appliquée à raison de 3 à 4 m2/L, mais il y a des différences
entre les produits, il faut donc suivre les recommandations
du fabricant. La seconde couche, lorsqu’elle est utilisée
pour assurer une couverture complète et une protection
efficace, doit être appliquée à angle droit de la première. Il
faut couvrir la surface complètement parce que même de
Fig. 12-7. La pellicule de polyéthylène emprisonne ef- petits trous d’épingle dans la membrane permettront à un
ficacement l'humidité pour la cure du béton et est facile à peu d’humidité du béton de s’évaporer.
appliquer sur des formes complexes ou simples. Pour Les produits de cure peuvent empêcher l’adhésion
réduire la décoloration, la pellicule doit reposer le plus entre du béton durci et du béton frais ou d’autres re-
possible à plat sur la surface. (70014) couvrements de plancher; par conséquent, ils ne doivent
pas être utilisés si ce lien est nécessaire. Par exemple, un
produit de cure ne doit pas être appliqué sur la base d’une
Une pellicule de polyéthylène peut aussi recouvrir une dalle construite en deux couches. Quelques produits de
toile de jute mouillée ou tout autre revêtement humide afin cure affectent aussi l’adhésion des peintures et des
de retenir l’eau dans le matériau de revêtement. Ce pro- recouvrements de planchers. Il faut toujours consulter les
cédé élimine la nécessité de consacrer des effectifs à fabricants de produits de cure, afin de déterminer si leur
l’arrosage continu des matériaux de recouvrement. produit peut entraîner de tels inconvénients.
Les produits de cure doivent être uniformes et faciles à
maintenir en solution. Ils ne doivent pas s’affaisser, couler
Produits de cure formant membrane en dénudant les crêtes ni s’accumuler dans les rainures. Ils
Les produits de cure liquides formant membrane, com- doivent former un film résistant capable de supporter la
posés de cires, de résines, de caoutchouc chloré et d’autres circulation de chantier sans s’endommager. Ils ne doivent
matériaux peuvent servir à retarder ou à réduire pas jaunir et doivent pouvoir retenir convenablement
l’évaporation de l’eau du béton. Ces produits conviennent l’humidité.
non seulement pour le béton frais, mais ils peuvent être Il faut prendre des précautions supplémentaires
aussi appliqués sur le béton après le décoffrage ou après lorsque l’on utilise des produits de cure contenant des
une période initiale de cure à l’eau. Cependant, les solvants très volatils dans des espaces confinés ou près de
méthodes de mûrissement les plus efficaces sont les re-
couvrements humides ou l’arrosage à l’eau qui
maintiennent le béton continuellement humide. Pour que
l’hydratation puisse se poursuivre, les produits de cure
doivent pouvoir maintenir l’humidité relative à la surface
du béton à plus de 80 % pendant au moins 7 jours.
Les produits de cure peuvent être de deux types, clairs
ou translucides, et blancs. Les produits clairs ou trans-
lucides peuvent contenir une teinture temporaire qui
permet de suivre le recouvrement de la surface mais qui
disparaît très vite après l’application du produit. L’été, par
temps ensoleillé, les produits contenant des pigments
blancs sont recommandés, car ils réduisent le gain de
température causé par le rayonnement solaire, réduisant
d’autant la température du béton. Il faut bien agiter les
produits qui contiennent des pigments de façon à éviter
tout risque de sédimentation.
Les produits de cure doivent être vaporisés manu-
ellement ou mécaniquement immédiatement après la Fig. 12-8. Les produits de cure liquides formant une
dernière opération de finition, (fig. 12-8), lorsque la surface membrane doivent être appliqués aussitôt la finition ter-
du béton à traiter est encore humide. Cependant par temps minée, uniformément et en quantité suffisante sur toute la
chaud, sec et venteux ou lorsque les conditions de surface en vue d'assurer une cure efficace et prolongée du
béton. (69975)

217
Dosage et contrôle des mélanges de béton ◆ EB101

bâtiments très sensibles, comme les hôpitaux. Ces solvants On peut utiliser l’une des deux méthodes suivantes :
peuvent provoquer des problèmes respiratoires. Il faut se une cure à la vapeur à la pression atmosphérique (dans le
conformer aux règlements environnementaux locaux cas de structures coulées en place dans une enceinte ou
concernant l’émission de composés organiques volatils pour les grands éléments préfabriqués) ou une cure à haute
(COV). pression dans des autoclaves (pour des pièces plus petites).
Les produits de cure doivent être conformes à la norme Seule la méthode de cure à la vapeur à la pression atmos-
ASTM C 309. On trouvera dans la norme ASTM C 156 une phérique sera présentée ici.
méthode permettant de déterminer l’efficacité des produits Un cycle de cure à la vapeur comprend (1) un délai
de cure, des papiers imperméables ou des pellicules initial avant l’exposition à la vapeur, (2) une période de
plastiques. Les produits de cure ayant des propriétés d’é- montée en température, (3) une période de maintien de la
tanchéisation font l’objet de la norme ASTM C 1315. température maximale à un niveau constant et (4) une
période de diminution de la température. Un cycle optimal
de cure à la vapeur à pression atmosphérique est représenté
Mûrissement humide interne à la figure 12-9.
On désigne par mûrissement humide interne les méthodes La cure à la vapeur à la pression atmosphérique se fait
permettant un apport d’humidité interne plutôt qu’externe. généralement dans des enceintes pour minimiser les pertes
Cette eau ne doit pas modifier le rapport eau/liants initial de chaleur et d’humidité. On utilise souvent des bâches
du béton frais. De petits granulats de faible densité ou des pour fabriquer ces enceintes. Il faut attendre la prise initiale
particules polymériques absorbantes pouvant retenir une du béton ou au moins trois heures après sa finition avant
quantité importante d’eau peuvent fournir une source d’appliquer la vapeur pour permettre un certain dur-
d’eau additionnelle pour les bétons prédisposés à cissement du béton. Toutefois, un délai de trois à cinq
l’autodessiccation. Pour favoriser une hydratation plus heures avant l’injection de la vapeur permet d’obtenir une
complète des bétons de faible rapport eau/liants (environ résistance initiale maximale, comme on le voit à la figure
0,30 ou moins), on peut utiliser de 60 kg/m3 à 180 kg/m3 de 12-10. La température de la vapeur dans l’enceinte doit être
granulats saturés de faible densité comme source d’eau maintenue autour de 60 ºC jusqu’à l’obtention de la
additionnelle. L’hydratation plus complète améliore la résistance souhaitée du béton. La résistance du béton
résistance et la durabilité du béton. Pour améliorer le n’augmente pas de façon significative lorsque la
mûrissement humide interne, tous les granulats fins d’un température maximale de la vapeur passe de 60 ºC à 70 ºC.
mélange peuvent être remplacés par des granulats fins Des températures de cure à la vapeur supérieures à 70 ºC
saturés de faible densité. Le mûrissement humide interne doivent être évitées : elles ne sont pas économiques et
doit être accompagné de méthodes de mûrissement peuvent causer des dommages.
externes. Outre le gain précoce de résistance, la cure du béton
à des températures voisines de 60 ºC réduit le risque de
retrait au séchage et de fluage comparativement à un béton
Coffrages laissés en place mûri à 23 ºC pendant 28 jours (Klieger 1960 et Tepponen et
Les coffrages assurent une protection satisfaisante contre Eriksson 1987).
les pertes d’humidité pourvu que la partie supérieure des
surfaces exposées du béton soit maintenue mouillée; un
excellent moyen consiste à utiliser un boyau d’arrosage Température intiale du béton = 21 °C
percé de petits trous. Dans ces conditions, il faut laisser les La température de la vapeur dans l’enceinte est maintenue à 60 °C
coffrages en place aussi longtemps que possible.
Température dans l’enceinte (°C)

jusqu’à obtention de la résistance souhaitée

Les coffrages de bois doivent être maintenus humides 60
par arrosage, surtout par temps chaud et sec. Si on ne peut Réduction de la température
à raison de 15 °C/h jusqu’à
pas les maintenir humides, on doit les enlever le plus tôt écart maximum de 20 °C
possible et utiliser sans délai d’autres méthodes de cure. 40 par rapport à la température
Les coffrages ou un mûrissement inégal à l’eau peuvent de l’air extérieur
Air extérieur
provoquer des variations de couleur. à 10 °C Introduction de la
vapeur au taux de
20 10 à 20 °C/h
1 2
Cure à la vapeur 3 4
La cure à la vapeur est avantageuse lorsque l’on a besoin 0
d’un béton ayant une forte résistance initiale ou lorsqu’il 0 5 10 15 20 24
Temps après mise en place (heures)
faut fournir une chaleur additionnelle pour favoriser la
réaction d’hydratation comme par temps froid par 1 Délai initial avant introduction de la vapeur 3 à 5 heures
exemple. La cure à la vapeur fait l’objet de la norme CSA 2 Période d’élévation de température 2 1/2 heures
A23.4, Béton préfabriqué : Constituants et exécution des 3 Période à température constante 6 à 12 heures*
travaux. Celle-ci énumère les exigences concernant la cure 4 Période de diminuton de température 2 heures
à des températures élevées, ainsi que l’application et le * Ciment type 30 (III) ou ciment à haute résistance initiale,
contrôle de la chaleur pour le mûrissement accéléré du peut être plus long pour les autres types.
béton.
Fig. 12-9. Cycle caractéristique de cure à la vapeur à
pression atmosphérique.

218
 Chapitre 12 ◆ Cure du béton

80
catégorie sèche » ne doit pas dépasser 20 ºC/heure. De la
même manière, le taux de refroidissement maximal pour
Résistance en compression à 18 heures, % de la résistance

les deux catégories d’humidité est de 15 ºC/heure. Il doit

80 °C température maximale de la vapeur être maintenu jusqu’à ce que la température du béton ne
soit pas plus élevée que 20 ºC au-dessus de la température
60 65 °C ambiante à l’extérieur de l’enceinte.
La température maximale du béton permise par la
à 28 jours en cure humide

52 °C norme CSA A23.4 est de 70 ºC pour la « catégorie sèche » et

de 60 ºC pour la « catégorie humide ». Il est recommandé
40
que la température du béton n’excède pas 70 ºC, le ma-
ximum permis pour la « catégorie sèche », pour éviter une
expansion tardive provoquée par la chaleur et une
réduction excessive de la résistance ultime. La température
du béton est normalement mesurée aux extrémités
20 exposées de l’élément. La mesure de la température de l’air
Note: Accroissement de la température de ne suffit pas puisque la chaleur d’hydratation peut aussi
la vapeur 22 °C/h jusqu’au maximum
Ciment type 10 (I) faire en sorte que la température du béton excède 70 ºC.
Lors du malaxage, la température du béton peut être
augmentée par injection de vapeur dans le mélange, en
0 même temps que l’eau de gâchage. Cette pratique visant à
1 3 5 7 9 11 13 15 préchauffer les matériaux afin d’accélérer le mûrissement
Délai avant introduction de la vapeur (heures)
comporte des exigences différentes de celles émises pour la
17 15 13 11 9 7 5 3 cure à la vapeur. Celles-ci sont présentées dans la norme
Période d’application de la vapeur (heures)
CSA A23.4 à la rubrique Béton chauffé et dans le Tableau 3 –
Fig. 12-10. Relation entre la résistance à 18 heures et la Cycle du béton chauffé.
période d'attente précédant l'injection de la vapeur. Dans Il faut maintenir la température de la vapeur dans
chaque cas, la période d'attente additionnée à celle d'ex- l’enceinte à sa valeur maximale jusqu’à ce que le béton ait
position à la vapeur totalise 18 heures (Hanson 1963). atteint le niveau de résistance désiré. Le temps nécessaire
pour atteindre cet objectif dépend du type de mélange et de
la température de la vapeur dans l’enceinte (ACI Comité
517 1992).
La norme CSA A23.4 classifie le type de mûrissement
accéléré à appliquer aux éléments en béton selon les
conditions ambiantes auxquelles ils seront exposés. Les Bâches ou couvertures isolantes
catégories sont (a) « catégorie sèche » ou b) « catégorie On peut protéger le béton contre les risques du gel lorsque
humide ». la température descend en-dessous de 0 ºC en le recouvrant
La « catégorie sèche » s’applique aux éléments de d’une couche de matériau sec et poreux, comme de la paille
béton qui, après mûrissement, ne seront pas soumis à un ou du foin.
environnement humide en service. À moins que ces élé- On peut aussi isoler des coffrages de façon économique
ments ne contiennent de l’air entraîné, ils ne doivent pas en les recouvrant de couvertures commerciales ou d’isolant
non plus être exposés à un environnement humide pendant protégé par un revêtement résistant à l’eau. On peut aussi
plus de trois mois avant leur mise en service. trouver sur le marché des couvertures isolantes fabriquées
La « catégorie humique » s’applique aux éléments de à partir de fibre de verre, caoutchouc mousse, fibres de
béton qui seront soumis à un environnement humide en cellulose, laine minérale, mousse de vinyle et mousse de
service ou aux éléments sans air entraîné qui seront exposés polyuréthanne expansée. Lorsqu’on utilise des coffrages
à un environnement humide pendant plus de trois mois isolés, il faut prendre garde à ce que la température du
avant leur mise en service. Cette catégorie inclus par béton ne devienne pas excessive.
exemple : (a) les éléments externes d’édifices ou de On peut entourer la structure d’enceintes de toile, de
structures qui sont exposées aux précipitations, à l’eau de pellicule de polyéthylène renforcée ou d’autres matériaux
surface ou à l’eau souterraine tels que les poutres de ponts, et chauffer celles-ci avec des appareils de chauffage ou de la
les dalles de toiture non protégées, les façades d’édifices, les vapeur. Des appareils de chauffage radiant portables
murs de sous-sols, les dormants de chemin de fer; (b) les peuvent être utilisés pour dégeler le sol ou pour chauffer le
éléments de construction internes soumis à des conditions béton, sans qu’il soit nécessaire d’utiliser des enceintes
humides tels que les piscines intérieures et les parcs de fermées.
stationnement; et (c) les éléments ou les parties d’éléments La cure du béton par temps froid doit suivre les
qui atteignent fréquemment le point de rosée, tels que les recommandations du chapitre 14, de la norme CSA A23.1
cheminées ou les espaces internes dans les ponts. et de la norme ACI 306 (1997), Cold-Weather Concreting.
Il faut éviter les réchauffements et refroidissements Pour ce qui est des recommandations concernant la cure du
trop rapides pour prévenir les changements de volume béton par temps chaud, on doit suivre les recom-
dommageables. La norme CSA A23.4 exige que le taux de mandations du chapitre 13, de la norme CSA A23.1 et de la
chauffage maximal à l’intérieur de l’enceinte de mû- norme ACI 305 (1999), Hot-Weather Concreting.
rissement des bétons de la « catégorie humide » et de la «

219
Dosage et contrôle des mélanges de béton ◆ EB101

Cure à l’électricité, à l’huile et à l’in- qu’il acquière 70 % de la résistance en compression

spécifiée. Lorsqu’on utilise un béton à haute performance,
frarouge celui-ci doit être mûri à l’eau.
Les méthodes de cure à l’électricité, à l’huile chaude et à Une température de cure élevée donne au béton une
l’infrarouge sont disponibles depuis de nombreuses années augmentation de résistance plus rapide qu’une tem-
pour la maturation accélérée ou normale du béton. Les pérature plus basse mais risque de diminuer sa résistance à
méthodes à l’électricité englobent une variété de techniques 28 jours, comme l’indique la figure 12-11. Si l’on effectue
: (1) utilisation du béton comme conducteur électrique, (2) des essais de résistance pour établir le moment où la cure
utilisation de l’acier d’armature comme élément chauffant, peut cesser ou celui où l’on peut décoffrer, il faut
(3) utilisation d’un fil spécial comme élément chauffant, (4) confectionner sur le terrain des cylindres ou des poutres de
couvertures électriques et (5) coffrages d’acier chauffés à béton représentatifs, les tenir juste à côté de la structure ou
l’électricité (aujourd’hui la méthode la plus populaire). Le de la chaussée qu’ils représentent et les mûrir par les
chauffage électrique est particulièrement utile pour le mêmes procédés. On peut aussi recourir à des carottes, des
bétonnage par temps froid. De l’huile chaude peut éga- cylindres bouchon et des méthodes d’essais non destructifs
lement circuler dans les coffrages d’acier pour réchauffer le pour déterminer la résistance de l’élément de béton.
béton. Les rayons infrarouges sont parfois utilisés pour Le type de ciment et la présence d’ajouts cimentaires
accélérer le processus de maturation du béton. Le béton peuvent influencer la cinétique d’hydratation. Par con-
mûri à l’infrarouge est recouvert ou encore maintenu dans séquent, on doit prolonger la période de cure dans le cas de
un coffrage en acier. Les méthodes de cure à l’électricité, à bétons fabriqués avec des liants dont la résistance
l’huile et à l’infrarouge sont surtout employées dans augmente lentement. Dans le cas des sections massives de
l’industrie du béton préfabriqué. béton armé (gros piliers, écluses, culées, barrages, fon-
dations épaisses, colonnes et poutres de transfert), la norme
CSA A23.1 stipule que, outre la période de cure de base
DURÉE ET TEMPÉRATURE DE CURE décrite plus haut, il faut poursuivre la cure pendant encore
4 jours consécutifs. Dans le cas des sections massives de
La période durant laquelle le béton doit être protégé contre béton non armé, la période de cure de base doit être
le gel, les températures anormalement élevées, le séchage prolongée pendant 7 jours consécutifs.
prématuré et les pertes d’humidité varie selon le type de
ciment, les proportions du mélange, la résistance exigée, les
dimensions et la forme de l’élément en béton, les conditions
météorologiques ambiantes et les futures conditions d’ex-
position. Cette période peut être de trois semaines ou plus
pour les mélanges de béton maigres utilisés dans les
structures massives comme les barrages; elle peut par
contre être de seulement quelques jours pour les mélanges
40
riches, surtout si l’on utilise du ciment de type 30 (III ou À 28 jours
HE). La cure à la vapeur est généralement plus rapide, soit
de quelques heures à trois jours, mais on se sert en général
de cycles de 24 heures.
Comme la cure améliore toutes les propriétés sou-
Résistance en compression (MPa)

haitables du béton, on doit en prolonger la durée autant 30

qu’on peut. Selon CSA A23.1, la période de cure de base de
toutes les surfaces de béton est soit trois jours à une
température minimale de 10 ºC ou le temps nécessaire pour
atteindre 40 % de la résistance spécifiée. En plus de la cure
de base, la norme CSA A23.1 exige une cure additionnelle
20
pour assurer la durabilité, la sécurité structurale et pour les
bétons de masse.
Dans le cas de la sécurité structurale, la norme CSA À 1 jour
A23.1 exige que la période de cure de base soit prolongée
jusqu’à ce que le béton ait atteint une résistance à la
compression considérée adéquate pour assurer la sécurité 10
structurale, tel que spécifié par le propriétaire.
Dans le cas des bétons soumis aux classes d’exposition
C-1, C-2, F-1, S-1 et S-2 (Voir tableaux 2-2, 8-2 et 8-3) ou
exposés à une abrasion ou une pollution atmosphérique
intenses dans les zones fortement industrielles (se
renseigner auprès d’agences locales), une cure prolongée 10 20 30 40 50
s’impose pour améliorer la durabilité. Immédiatement Température de cure (°C)
après la période de cure de base, le béton doit être mûri
pendant encore quatre jours consécutifs à une température Fig. 12-11. En augmentant la température de cure, la ré-
minimale de 10 ºC ou pendant le temps nécessaire pour sistance à un jour augmente, mais la résistance à 28 jours
diminue (Verbeck et Helmuth 1968).

220
 Chapitre 12 ◆ Cure du béton

Par temps froid, un chauffage d’appoint, pouvant être nocives dans le béton durci et ne sont généralement pas
assuré par des appareils au gaz ou à l’huile, des éléments appliqués avant que le béton n’ait atteint 28 jours d’âge. En
chauffants ou injection de vapeur vive, est souvent général, les produits de scellement peuvent être classés
nécessaire pour maintenir des températures de cure dans deux catégories : 1) les produits formant une pellicule
favorables de 10 à 20 ºC. et 2) les produits pénétrants.
Dans tous les cas, il faut prendre soin d’éviter la perte Le scellement du béton extérieur est une procédure
d’humidité du béton. Eviter d’exposer le béton frais aux facultative, que l’on exécute généralement afin de protéger
gaz d’échappement des appareils de chauffage ou des le béton de l’endommagement causé par le gel-dégel et la
moteurs car cela risque d’entraîner la détérioration et le pénétration des ions chlorures provenant des sels dé-
poussiérage de la surface (carbonatation rapide). Lors- glaçants. Lorsque l’on utilise un produit de scellement, la
qu’on utilise une cure à l’eau, la norme CSA A23.1 stipule cure n’est pas facultative. Elle est nécessaire pour
qu’elle doit être interrompue 12 heures avant la fin de la permettre au béton de développer une bonne performance
période de protection contre le gel. dans les conditions de service pour lesquelles il a été conçu.
Par temps froid, le béton à résistance initiale élevée La bonne performance d’un béton extérieur dépendra
peut servir à accélérer la prise et l’augmentation de la toujours d’un bon réseau de bulles d’air, d’une résistance
résistance. Cela peut réduire la période de cure mais la mécanique suffisante et de l’utilisation de techniques de
période de cure de base décrite dans CSA A23.1 doit être mise en place, de finition et de mûrissement adéquates.
observée. Cependant, certains bétons ne rencontrent pas ces exi-
Pour donner au béton une résistance suffisante à gences; les produits de scellement peuvent alors améliorer
l’écaillage causé par les agents de déglaçage chimiques, la leur durabilité.
période de cure minimale correspond généralement au Les produits de scellement formant une pellicule ont
temps nécessaire à l’obtention de la résistance de calcul du tendance à rester surtout à la surface. Ils ne pénètrent que
béton (la norme CSA A23.1 exige 70 % de la résistance de très peu dans le béton en raison de la grande taille de leur
calcul). On doit ensuite laisser s’écouler une période de séchage structure moléculaire. L’utilisation de solvants pour les
à l’air, qui améliore la résistance à l’écaillage, avant de répandre diluer n’améliore en rien leur capacité à pénétrer le béton.
des sels de déglaçage. Cette période de séchage doit correspondre Ces matériaux diminuent la pénétration de l’eau et
à au moins un mois de temps relativement sec. protègent le béton contre les produits chimiques peu
La norme CSA A23.1 comporte aussi des exigences agressifs. De plus, ils empêchent l’absorption des gras et
concernant la cure par temps chaud. Lorsque la tem- des huiles et réduisent l’émission des poussières engen-
pérature de l’air s’élève à 27 ºC ou plus, la norme exige que, drées par le passage de piétons.
durant la période de cure de base, on mûrisse le béton par Les résines acryliques, le caoutchouc chloré, les
arrosage ou avec du tissu absorbant mouillé afin de le uréthanes, les résines époxy et l’alpha-méthylstyrène sont
refroidir par évaporation. On doit aussi utiliser de l’eau utilisés comme produits de scellement. L’efficacité des
pour mûrir le béton de masse durant la période de cure de produits de scellement formant une pellicule dépend de la
base, lorsque la température de l’air s’élève à 20 ºC ou plus, continuité de la couche formée. L’abrasion et la circulation
afin de minimiser l’élévation de température du béton. lourde peuvent endommager cette couche. Il est alors
Cependant, par temps chaud on utilise fréquemment des nécessaire de procéder à une nouvelle application du
produits de cure blancs lors de la construction de pavages produit. Il faut se conformer aux recommandations du
routiers ou lorsque l’eau n’est pas disponible ou qu’une manufacturier, car certains produits sont conçus pour des
cure à l’eau n’est pas possible. Dans de tels cas, l’utilisation usages intérieurs seulement et peuvent provoquer le
d’un produit de cure doit être spécifiée ou approuvée par le jaunissement et la détérioration de la surface lorsque celle-
propriétaire. ci est exposée aux rayons ultra-violet.
Le produit de scellement pénétrant le plus utilisé est
formé d’un mélange de 50 % huile de lin bouillie et de 50 %
PRODUITS DE SCELLEMENT de solvant minéral (AASHTO M 233). Bien que ce mélange
soit un produit de scellement efficace, il présente deux
Les produits de scellement sont des liquides que l’on inconvénients importants : il rend le béton plus foncé et il
applique sur la surface du béton durci afin de réduire la nécessite des applications à intervalles réguliers pour
pénétration des liquides ou des gaz tels que l’eau, les sels de assurer une protection à long terme.
déglaçage et le CO2 qui peuvent provoquer un en- Les nouvelles générations de produits de scellement
dommagement causé par le gel-dégel, la corrosion des pénétrants hydrofuge possèdent une structure moléculaire
aciers d’armature ou une attaque acide. De plus, l’appli- très fine qui leur permettent de pénétrer et de saturer le
cation d’un produit de scellement sur des planchers béton jusqu’à une profondeur de 3 mm. Les silanes et
intérieurs diminue la poussière et l’absorption lors des siloxanes, deux produits dérivés de la famille des silicones,
déversements accidentels et facilite le nettoyage des sont les produits les plus courants. Ces produits de
surfaces. scellement permettent au béton de respirer. Ils empêchent
Les produits de scellement ne sont pas des produits de cure. le développement de pressions de vapeur dans le béton
Ils ne doivent pas être utilisés pour assurer le mûrissement du situé près de la surface. Ce type de produit de scellement
béton. Le rôle principal du produit de cure est de retarder résiste mieux à l’abrasion et aux rayons ultra violets, car il
la perte d’eau du béton qui vient d’être mis en place. On pénètre sous la surface exposée du béton. Il est néanmoins
l’applique immédiatement après la finition. Les produits recommandé de répéter le traitement à intervalles réguliers.
de scellement retardent la pénétration de substances Les produits de scellement pénétrants sont fréquemment

221
Dosage et contrôle des mélanges de béton ◆ EB101

utilisés pour protéger les tabliers de ponts et les structures RÉFÉRENCES

extérieures contre la corrosion des aciers d’armature causée
par les ions chlorures provenant des sels de déglaçage ou ACI Committee 305, Hot-Weather Concreting, ACI 305R-99,
des embruns marins (fig. 12-12). American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan,
Les produits de scellement doivent être appliqués sur 1999, 17 pages.
des surfaces propres. Il faut laisser sécher la surface de
béton à une températures supérieure à 16 ºC pendant au ACI Committee 306, Cold-Weather Concreting, ACI 306R-88,
moins 24 heures. On doit attendre au moins 28 jours avant Reapproved 1997, American Concrete Institute,
d’appliquer un produit de scellement sur un nouveau Farmington Hills, Michigan, 1997, 23 pages.
béton. Les produits de scellement pénétrants ne peuvent
combler les vides de surface lorsque ces derniers sont ACI Committee 308, Standard Practice for Curing Concrete,
remplis d’eau. Une certaine préparation de la surface peut ACI 308-92, Reapproved 1997, American Concrete Institute,
s’avérer nécessaire lorsque le béton est vieux ou lorsque la Farmington Hills, Michigan, 1997, 11 pages.
surface est souillée. On doit attendre au printemps avant
d’appliquer un produit de scellement sur un béton ayant ACI Committee 330, Guide for Design and Construction of
été mis en place tard à l’automne. L’application du produit Concrete Parking Lots, ACI 330R-92, Reapproved 1997,
sur un béton ayant été mis en place tard à l’automne peut American Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan,
provoquer une rétention d’eau dans le béton et aggraver les 1997, 27 pages.
effets du gel-dégel.
Les précautions énumérées plus tôt à propos des ACI Committee 362, Guide for the Design of Durable Parking
solvants volatils que l’on retrouve dans les produits de cure Structures, ACI 362.1R-97, American Concrete Institute,
s’appliquent aussi aux produits de scellement. L’efficacité Farmington Hills, Michigan, 1997, 40 pages.
des produits de scellement à base d’eau n’est pas encore
prouvée. La résistance à l’écaillage des surfaces traitées à ACI Committee 516, “High Pressure Steam Curing:
l’aide de produits de scellement doit être évaluée selon les Modern Practice and Properties of Autoclaved Products,”
exigences de la norme ASTM C 672. On peut trouver des Proceedings of the American Concrete Institute, American
informations supplémentaires concernant les produits de Concrete Institute, Farmington Hills, Michigan, August
scellement dans la norme AASHTO M 224 et dans les 1965, pages 869 to 908.
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