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Le béton apparent -
le langage architectural moderne
Qu'il s'agisse de hauteurs audacieuses ou de formes et structures extrêmes, les visions des architectes pour la réalisation de musées, de salles de concert, de stades ou de ponts posent les plus hautes exigences à l'industrie du bâtiment dans le monde entier.
Dans de nombreux cas, le béton apparent est la solution moderne, que ce soit pour des raisons constructives, économiques ou esthétiques.
PERI offre à ses clients de l'industrie de la construction une assistance pratique : sélection, planification et fourniture d'un système de coffrage de façade et de coffrage, adapté de manière optimale au projet de construction respectif. La solution de coffrage adaptée à chaque surface de béton apparente, du coffrage standard au coffrage spécial. La coopération intensive des architectes, des entrepreneurs en construction et des consultants PERI donne les meilleurs résultats.
Le béton apparent est devenu l'un des éléments de design les plus importants de l'architecture moderne. Aucun autre matériau de construction ne peut être utilisé et traité de tant de façons.
C'est pourquoi le béton apparent est utilisé pour presque tous les travaux de construction. Grâce à la capacité de conception du béton frais, presque toutes les formes et qualités peuvent être produites à l'aide de systèmes de coffrage et de panneaux de coffrage appropriés. Les différentes qualités de béton apparent sont réparties en quatre classes de béton apparent selon la fiche technique du béton apparent.
La production de béton apparent en tant qu'élément de conception est influencée par :
Le développement du béton en tant que matériau de construction avec de nouveaux types de béton, tels que les bétons à haute résistance, faciles à compacter et autocompactants, ainsi que les bétons fibreux (fibres d'acier et fibres textiles) ouvre de nouveaux domaines d'application.
La norme DIN 18217 "Surfaces en béton et coffrage" est considérée comme la norme de référence pour la production des différents types de surfaces en béton. Les références esthétiques ne sont pas réglementées dans cette norme, car il n'existe aucune réglementation contraignante pour la production de béton apparent. Cela semble compréhensible, car la volonté de conception d'un planificateur ne peut être normalisée. Sa tâche consiste à décrire de manière aussi complète et claire que possible les idées individuelles sur l'aspect d'un élément en béton.
Avec le DBV Merkblatt Sichtbeton, qui définit les classes de béton apparent et les critères d'exigence associés, le planificateur, le soumissionnaire et l'entrepreneur bénéficient d'un bon soutien technique. Il est fortement recommandé, sur la base de cette brochure, de lancer des appels d'offres, d'attribuer les services et d'exécuter les travaux.
Lors de la planification et de l'exécution de structures ou d'éléments ayant des exigences particulières sur la surface du béton, la coopération coordonnée de toutes les parties concernées est essentielle. Les idées et les exigences du planificateur et du client doivent être réalisables dans l'exécution.
La meilleure solution pour un bon résultat est de former une équipe béton apparent. Etant donné que les prestations ne sont généralement pas attribuées lors de la phase de planification et que l'entrepreneur n'a pas encore été choisi de manière définitive, des contrats de conseil avec des entreprises spécialisées compétentes (p. ex. des fournisseurs de coffrages) ou des bureaux d'études expérimentés sont utiles. Le bureau d'études mandaté peut assumer le rôle de coordinateur béton apparent dans l'équipe béton apparent.
Dans la construction de coffrage moderne, le coffrage système ou le coffrage composé principalement de composants du système est principalement utilisé. L'interaction des différentes parties du système présente plusieurs avantages : D'une part, la logique de montage donnée augmente les chances que les différents composants du coffrage soient utilisés correctement. D'autre part, le nombre d'utilisations possibles sur le chantier augmente, ce qui réduit les coûts d'amortissement des équipements utilisés - par rapport à un projet de construction. En même temps, l'utilisation du système de coffrage est plus sûre pour l'équipe du chantier.
Lors de l'utilisation de systèmes de coffrage pour des surfaces de béton apparentes, la qualité du coffrage doit être prise en compte. Le coffrage-cadre est principalement conservé et loué dans des parcs de location. Ici, les différents éléments du coffrage ont un degré d'utilisation différent et peuvent contenir des points de réparation. Avec le coffrage de location, seules les classes de béton exposées SB 1 et SB 2 peuvent être réalisées. Les résultats dans les classes de béton apparent SB 3 et SB 4 ne peuvent pas être obtenus avec le coffrage-cadre du parc de location, ou seulement dans une mesure limitée, par exemple avec PERI MAXIMO.
Les systèmes de coffrage communs peuvent être divisés en différents groupes :
Dans la construction de voies de circulation, par exemple de ponts, de tunnels ou de murs de soutènement, le béton apparent est un élément de conception essentiel.
Les surfaces en béton ne sont souvent perçues qu'à grande distance ou à partir de véhicules en mouvement. Pour définir les accents optiques, il faut choisir des éléments de design clairs. Par exemple, les joints qui résultent des joints des éléments de coffrage ou des sections de travail doivent être formés de manière succincte.
Toutefois, il convient de noter que de nombreuses composantes de ces structures sont principalement exposées aux influences directes des intempéries. Cela signifie qu'ils vieillissent rapidement et qu'ils peuvent aussi changer considérablement leur apparence au fil du temps.
Dans les systèmes de coffrage de voiles, une distinction est faite entre coffrage à ossature métallique et coffrage à poutres. Une particularité est le groupe de coffrages circulaires.
Coffrage-cadre
Environ 70 % des entrepreneurs utilisent aujourd'hui des coffrages à panneaux pour construire des murs en béton. Le nom dérive du cadre circonférentiel qui protège les bords du coffrage incrusté des contraintes mécaniques. Les joints des éléments créent l'impression typique sur la surface du béton. De plus, le cadre en acier ou en aluminium guide l'ancrage du coffrage et sert à recevoir les serrures de coffrage et l'équipement mobile.
Le principe du coffrage de panneaux est incarné par le PERI TRIO. D'autres systèmes de coffrage à ossature sont similaires dans leur aspect concret. La trame des panneaux standard et des ancrages de coffrage varie entre 2,70 m et 3,50 m, les différents éléments pouvant être reliés verticalement ou horizontalement. Le coffrage de panneaux est robuste, durable et facile à utiliser grâce à sa grille de montage spécifiée.
Coffrage de poutrelle
Aujourd'hui, le coffrage de poutres est moins utilisé et est généralement utilisé de manière spécialisée. Son nom provient des poutres de coffrage en bois ou en métal utilisées. Des poutres, des filières en acier et un coffrage de coffrage librement sélectionnable forment des éléments de coffrage préfabriqués, les profilés de coffrage. Les sangles en acier relient le système et servent également de surface d'appui pour le système d'ancrage.
Le principe du coffrage de poutres est illustré par l'exemple de la PERI VARIO GT 24. D'autres systèmes de coffrage de poutres sont similaires dans leur aspect concret. La trame des profilés standard ainsi que les ancrages de coffrage peuvent varier.
Une distinction est faite
A) Sections standard
Sections préfabriquées disponibles dans le parc de location avec des dimensions de panneaux fixes, en partie avec coffrage pour les besoins subordonnés et équipées comme panneaux porteurs pour un coffrage de béton de parement clair.
B) Sections de coffrage liées à l'objet
Profilés de coffrage conçus et fabriqués selon des exigences particulières. Le coffrage (type, taille, fixation), la position des poutres et des traverses (espacement) ainsi que la grille d'ancrage peuvent être choisis librement en fonction des principes du système.
Coffrage circulaire
Les murs courbes peuvent être réalisés polygonalement comme polygones avec coffrage de panneaux par des bandes de joint trapézoïdales insérées. Les parois circulaires sont réalisées avec des systèmes de coffrage à poutres spéciales, dans lesquels le rayon désiré peut être ajusté au moyen de positions de boulons à longueur variable. Les rayons de courbure sont réglables en continu de 1,00 m à 20,00 m environ. La courbure du coffrage est obtenue au moyen d'éléments en bois profilés spéciaux coupés au rayon de courbure, qui sont installés entre le coffrage et la couche de support.
Tout comme les systèmes de coffrage de poutres pour murs, les coffrages de dalles sont fabriqués à partir de poutres en bois ou en métal. Ils séduisent par leurs possibilités d'application flexibles.
Les tables de dalles, qui sont généralement utilisées pour le formage de grandes surfaces de dalles, sont composées des mêmes composants du système. Grâce au revêtement de grande surface avec coffrage, les joints des éléments sont réduits et permettent un aspect béton pour des exigences plus élevées.
Comme pour le coffrage de panneaux dans la partie murale, le coffrage de panneaux a été développé dans la partie dalle. Le principal avantage du coffrage de dalle en panneaux réside dans son utilisation rapide et sûre.
Les systèmes de coffrage pour dalles sont divisés selon le principe de construction en :
coffrage de dalle à poutres (par ex. MULTIFLEX)
Coffrage de dalle en panneaux (par ex. SKYDECK)
coffrage de dalles à ossature métallique (par ex. GRIDFLEX)
Coffrage de grande surface (par ex. modules de table, tables spéciales)
Dans le cas des dalles, la qualité individuelle du béton peut varier pour diverses raisons. Ceci inclut les empreintes de cadre de la grille de panneau du système de coffrage utilisé. La qualité, la disposition et la taille individuelle des panneaux du coffrage librement sélectionnable influencent également la qualité du béton.
Le coffrage de poteaux ou de colonnes est généralement un dérivé du coffrage à ossature ou à poutres. Par conséquent, les caractéristiques spéciales sont similaires. Afin de répondre aux normes de qualité requises pour les colonnes et les poteaux, le système de coffrage approprié doit également être choisi ici. En fonction des exigences de la section transversale du poteau, la conception des bords ou de la surface en béton, le coffrage à ossature ou à poutrelles est utilisé.
Les maîtres d'ouvrage et les architectes donnent souvent des accents visuels avec des formes de construction inhabituelles dans le domaine de la construction culturelle ou pour des exigences de construction particulièrement représentatives. Ces surfaces dites de forme libre 3D peuvent difficilement être réalisées avec des méthodes de coffrage conventionnelles. De plus, les surfaces habituellement visibles doivent être de la plus haute qualité et présenter des arêtes vives. Pour cette conception de bâtiment extravagante, un concept de coffrage individuel doit être développé pour chaque projet.
Ce concept de coffrage est développé par le fabricant de coffrage sur la base d'un modèle de construction tridimensionnel. Il se compose d'éléments de base porteurs statiques et d'éléments de coffrage dits 3D, qui donnent au béton sa forme. Les différents éléments sont simplement assemblés sur place et positionnés à l'aide de points de mesure, d'axes auxiliaires et de jauges de réglage. L'application sur site s'apparente donc à un coffrage système.
Le choix du coffrage offre un grand nombre de variantes de conception pour la structure de surface du béton. Le coffrage détermine le caractère de surface du béton, indépendamment de tout traitement ultérieur. Le soumissionnaire doit connaître exactement la peau de coffrage avec ses propriétés matérielles, le revêtement et le traitement, ainsi que l'interaction avec le démoulant et le béton frais et en tenir compte lors de la planification. La description des performances de la surface de béton souhaitée doit être suffisamment claire pour que l'entrepreneur puisse prendre en compte tous les aspects liés aux matériaux et à la technique d'application sans risque lors du choix du coffrage. De plus, il doit être en mesure d'évaluer la faisabilité et d'indiquer les tolérances et les fluctuations prévues des résultats.

Pouvoir absorbant de la garniture de coffrage

Surface du béton clair/foncé

Texture de surface (structure)

Texture de surface du béton

Joint de formage

Grillage de la surface de béton

Fixation de la peau de coffrage

Image sur la surface du béton
Depuis des années, les architectes ont redécouvert le béton apparent dans la construction de bâtiments et l'utilisent comme un élément de conception décisif. Parallèlement au développement des matériaux de construction, les technologies de processus et donc les exigences imposées aux entrepreneurs ont également fortement augmenté. Les bétons à haute résistance ainsi que les bétons liquéfiés à autocompactants rendent les structures en béton plus minces et les formes plus variées. Les murs et plafonds courbes et inclinés sont un élément de design fréquent. La construction des coffrages s'y est adaptée. La gamme de coffrages de grande surface permet de répondre à l'exigence de surfaces de béton aussi lisses et sans joints que possible.
Les composants des zones intérieures protégées ne sont pas exposés aux intempéries, de sorte que ces surfaces de béton vieillissent beaucoup plus lentement. Les éléments en béton à l'intérieur des bâtiments sont vus de la plus petite distance. Les détails sont donc plus forts. C'est pourquoi les architectes exigent de plus en plus de béton apparent des classes SB3 et SB4.
Conclusion : Les architectes chargés de la planification doivent définir avec les architectes chargés de l'exécution les exigences réalisables afin d'obtenir la qualité de béton équitable souhaitée. Parce que des exigences et des améliorations exagérées conduisent à des résultats insuffisants.
En particulier dans le domaine des bâtiments culturels, les architectes et les planificateurs de projets préfèrent le béton apparent comme support de conception. Outre les exigences artistiques sur les surfaces de béton visibles, les formes spéciales de l'ensemble de la structure ou des composants individuels dominent souvent.
Lors de la planification du coffrage, il faut veiller à ce que les éléments de coffrage soient disposés de manière ordonnée et à ce que les joints et les traverses soient bien ordonnés. En effet, les joints d'éléments, les grilles d'ancrage et la mise en forme des points d'ancrage sont des éléments de conception essentiels dans le domaine du béton apparent.
Afin d'obtenir une image uniforme de la surface du béton, une attention particulière doit être accordée au choix du type de béton et à l'ensemble de la technologie de traitement du béton, y compris le post-traitement. Si l'aspect des surfaces en béton est soumis à des exigences accrues, il est conseillé de recouvrir le coffrage d'une nouvelle peau de coffrage. Sur demande, l'image d'ancrage peut être complétée par des ancrages aveugles pour former une image symétrique ordonnée. Il est recommandé de respecter les classes de béton architectural SB3 et SB4 du Feuillet DBV, pour l'appel d'offres pour le béton apparent dans le domaine des bâtiments culturels.