Réaliser un coffrage mur ne se limite pas à assembler des planches pour contenir du béton. C’est une opération d’ingénierie temporaire qui définit la géométrie, l’aplomb et la qualité de finition de votre ouvrage. Le mur banché, encore appelé mur en béton banché ou voile béton, est une paroi verticale constituée de béton armé coulé entre deux éléments de coffrage verticaux appelées banches. Le mur est coulé à son emplacement définitif dans la construction, qu'il s'agisse de façades, de pignons, de refends, ou d'autres éléments. La maîtrise de cette étape est essentielle pour garantir la sécurité sur chantier, la qualité et la durabilité de l’ensemble du bâtiment. Cette technique de construction est largement utilisée pour la réalisation de murs de maisons, d'immeubles, de piscines, et pour d'autres ouvrages nécessitant une structure solide et durable.
I. Qu'est-ce qu'un Voile Béton Banché et ses Types de Coffrage ?
Le voile en béton armé est une paroi verticale réalisée en béton armé coulé dans un coffrage vertical appelé banche. Il est important de distinguer le voile en béton armé des murs construits en blocs à bancher, qui utilisent une technique de construction différente. La pression exercée par le béton frais est immense, et le coffrage doit être rigide pour contenir cette poussée, et étanche pour écarter tout risque de fuite.
Plusieurs techniques de coffrage sont employées pour la réalisation de ces voiles :
A. Le Coffrage Traditionnel en Contreplaqué
Cette méthode historique convient aux ouvrages sur mesure ou de petite taille. Elle utilise des panneaux de contreplaqué bakélisé pour un rendu lisse, maintenus par des bastings et des bastaings. Bien que flexible, elle exige une main-d’œuvre qualifiée et un temps de montage important.
B. Les Banches Métalliques
Utilisé par les professionnels, le mur banché repose sur des panneaux verticaux en acier ou en aluminium. Ces structures modulaires offrent une résistance élevée à la poussée. Leur hauteur standard est d'environ 2,8 mètres. Les banches sont mises en paires et sont creuses pour permettre le remplissage de béton.
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C. Le Coffrage Perdu
Le coffrage perdu reste intégré à la structure finale. Composé de blocs isolants ou de structures alvéolaires, il supprime l’étape du décoffrage. Les blocs à bancher, une alternative aux banches métalliques, sont utilisés pour contenir le béton et lui donner une forme. Ils sont généralement en béton, mais peuvent également être fabriqués à partir d'autres matériaux, comme le polystyrène. Ces blocs sont disponibles en différentes largeurs (15, 20 ou 27 cm) selon l'épaisseur du mur souhaitée, et leur longueur standard est de 50 cm. Les packs « tout-en-un » pour coffrage perdu gagnent en popularité, incluant les entretoises, les panneaux légers et les accessoires de fixation.
II. Les Matériaux, Outils et Équipements de Sécurité Essentiels
La réalisation d’un voile banché nécessite une préparation minutieuse et l’utilisation de matériaux et d’équipements spécifiques pour garantir la qualité et la sécurité de l’ouvrage.
A. Matériaux Utilisés
Le béton utilisé pour les voiles peut être de différents types :
- Béton traditionnel : Le béton standard utilisé pour la plupart des constructions.
- Béton autoplaçant (BAP) : Ce type de béton est très fluide, ce qui permet un remplissage optimal des coffrages, même s'ils sont fortement ferraillés. Il supprime également l'opération de vibration du béton.
- Béton isolant et structurel : Composé de granulats légers de pierre ponce ou d'argile expansée, ce béton offre une meilleure isolation thermique qu'un béton traditionnel tout en conservant un niveau de résistance équivalent.
En plus du béton, les armatures sont cruciales. Des treillis métalliques (plaques de treillis soudé, fers H1) sont placés à l'intérieur du coffrage pour renforcer le béton et augmenter sa résistance. Des cales à armature en plastique (cales à béton) sont utilisées pour garantir un enrobage correct des armatures par le béton et les écarter des parois. On utilise également des boîtes d’attentes.
B. Outils Spécifiques
En plus de la caisse à outils traditionnelle, il vous faut :Des banches métalliques ou bois, des talonnettes plastique, deux arrêts de banche, un mannequin, des aimants, des cônes, des cônes aimantés, une clé à cliquet, une barre à mine, une aiguille vibrante, de l’huile de décoffrage, un leste, une plate-forme individuelle roulante.
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C. Équipement de Sécurité
La sécurité est une priorité absolue. Pour votre sécurité n’oubliez pas : les gants, le casque, les lunettes, les protections auditives, les chaussures de sécurité. La manipulation de banches vous amène à travailler en hauteur, vérifiez systématiquement la présence des garde-corps et accessoires de sécurité. L’utilisation de passerelles de travail ou d’échafaudages stables est obligatoire dès que le mur dépasse une hauteur d’homme.
III. Les Étapes Cruciales de la Mise en Œuvre d'un Voile Béton Banché
La mise en œuvre d’un voile en béton est définie dans le DTU 23.1 et suit un processus rigoureux en plusieurs étapes.
A. Préparation du Site et Implantation des Banches
Préparer l’emplacement de la future banche : Le traçage au sol définit l’épaisseur du voile et l’emplacement des armatures. Tracez l’emplacement de votre mur. Vérifiez la présence et la position des aciers d’ancrage verticaux qui reliront le mur aux fondations. Contrôlez si les attentes respectent une distance d’enrobage de 3 cm. Aux besoins, placez-les. Attention, il est interdit de les plier, il vous faut sceller une nouvelle attente si nécessaire. Repérez l’emplacement de vos banches et de vos ouvertures. Marquez leurs emplacements spécifiques ainsi que des ouvertures prévues. Identifiez et tracez l’emplacement des talonnettes. Fixez-les selon le tracé. Attention, pour garantir votre sécurité, ne glissez pas vos mains entre les aciers.
Déploiement et Stabilisation des Banches : Le déploiement correct des banches est essentiel pour assurer un processus de bétonnage fluide et sécurisé. Avant de commencer, inspectez la zone où le panneau coffrant sera déployé pour vous assurer qu’elle est libre de tout obstacle ou débris. Assurez-vous que tous les dispositifs de sécurité, y compris les élingues et anneaux de levage, soient inspectés et en bon état avant le déploiement. Une stabilisation appropriée des banches est essentielle pour garantir la sécurité du site, notamment dans des conditions venteuses. Selon votre tracé préalable et en vous référant aux recommandations spécifiques, définissez précisément où positionner les ossatures galva COSMOS pour lests béton. À l’aide d’une grue, placez méthodiquement les ossatures galva (lests béton) destinées à recevoir les stabilisateurs de banches COSMOS à l’emplacement prévu, en respectant la distance requise par rapport à la face coffrante de la banche. Le déplacement des panneaux de coffrage et des ossatures béton implique souvent de travailler en hauteur.
Pose de la première rangée de banches : L’implantation débute par la pose d’une lisse basse, fixée au sol, qui sert de guide pour caler le pied des panneaux. Cette étape garantit que le mur ne glissera pas sous le poids du béton. Positionnez votre lest selon les recommandations du constructeur. Nettoyez votre banche, puis mettez-la en place selon le tracé. Aux besoins, réglez sa hauteur à l’aide de la barre à mine. Ajustez ses étaies, puis fixez-la à son leste. Vous pouvez alors la détacher de la grue. Réglez le niveau et l’aplomb. Assemblez aux besoins d’autres banches lestées jusqu’à la longueur désirée. Pulvérisez, sans excès, l’huile de décoffrage ou l’agent de démoulage approprié à votre type de coffrage sur la face coffrante et les rives périphériques du coffrage, puis passez la raclette pour retirer l’excédent. Avant de lever la banche à l’aide de la grue, assurez-vous qu’aucun lien ne l’attache au sol. Une fois la banche bien positionnée, fixez les stabilisateurs positionnés en bout de passerelle de sécurité ou emplacements prévus sur celle-ci, aux lests en béton préalablement installés.
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B. Assemblage des Armatures et Préparation du Mur
Pose des armatures : Posez des treillis métalliques contre la banche. Afin de garantir un enrobage correct, utilisez des cales à armature en plastique (cales à béton) pour les écarter des parois.
Préparation du mur : Tracez le trait de niveau, puis l’emplacement de vos arrêts, la hauteur d’arase et l’emplacement du mannequin. Prévoyez toutes les réservations, comme les fourreaux électriques ou les passages de tuyaux, avant de fermer le coffrage. Placez les arrêts extérieur en les maintenant avec des aimants, posez de la même manière le mannequin, contrôlez son niveau et son aplomb. Positionnez des réglettes aimantées pour vous servir de repère d’arase. Après avoir protégé vos attentes, huilez vos banches ainsi que vos arrêts et votre mannequin.
C. Fermeture du Coffrage
- Fermez la banche : L’installation et la fermeture du second train de banches vise à préparer le coffrage pour le bétonnage. Huilez la deuxième banche et positionnez-là. Stabilisez chaque nouvelle banche du second train de banches en la solidarisant à sa jumelle déjà stabilisée (premier train de banches) au moyen des tiges entretoises traversantes diam. Faites traverser les tiges et verrouillez-les. Procédez de la même manière pour fermer toutes vos banches. Pour vérifier le serrage correct de chaque tige entretoise traversante avec écrous. Pour leur assemblage latéral, procédez en utilisant soit des pinces à clavette, des serrages d’alignement pour les coffrages métalliques modulaires. Pour les banches-outils, utilisez les vis coniques pivotantes intégrées ou tagettes selon le modèle. Installez les barrettes en bout de voile pour finaliser l’encadrement. Le coffrage doit être parfaitement étanche. Si les interstices entre les panneaux dépassent quelques millimètres, la laitance du béton s’échappe, créant des nids de cailloux qui fragilisent la structure.
D. Coulage du Béton : Principes Généraux et Application aux Voiles
Le coulage de voile en béton est une étape cruciale dans la construction moderne. Il s'agit d'une technique qui consiste à placer du béton frais dans un coffrage pour qu'il durcisse et prenne la forme souhaitée.
Introduction au Coulage de Béton : Le coulage de béton, aussi appelé mise en œuvre du béton, est une étape essentielle dans le processus de bétonnage. Cette opération consiste à placer le béton frais dans un moule, appelé coffrage, afin qu'il puisse durcir et adopter la forme souhaitée. C'est un élément clé dans la construction d'ouvrages en béton. Le béton peut être transporté par des camions toupies jusqu'au chantier ou produit directement sur place à l'aide de centrales mobiles. Une fois sur le site, il est déplacé vers la zone de coulage grâce à des bennes à béton sous grues à tour ou via des pompes à béton. On distingue deux grandes catégories de béton : le béton coulé en place et le béton préfabriqué. Ce dernier est fabriqué en usine ou en atelier avant d'être transporté et assemblé sur le chantier. Parmi ces éléments préfabriqués, on retrouve les prémurs, les prédalles, les poutrelles et les poteaux.
Les Différents Types de Coulage de Béton : Le coulage du béton peut être classé en plusieurs catégories en fonction de l’élément à réaliser et de sa fonction dans la structure. Le coulage des éléments verticaux, tels que les poteaux et les voiles en béton, joue un rôle fondamental dans la stabilité des constructions en assurant la transmission des charges vers les fondations.
Coulage d'une Dalle de Béton : La dalle de béton est un élément porteur horizontal essentiel dans la construction. Elle constitue le plancher des bâtiments et peut être plus épaisse dans les ouvrages de génie civil. Le processus de coulage implique la préparation de la zone (nettoyage, assise compacte), la mise en place du coffrage et des armatures (contreplaqué, treillis), le coulage et la vibration du béton (pompe, benne), et le surfaçage pour la planéité.
Coulage d'un Poteau ou d'un Voile en Béton : Les poteaux et voiles sont des éléments structurels verticaux qui supportent les charges du bâtiment. Pour les voiles, le coffrage est réalisé sur une face avec des banches. Pour les poteaux, des coffrages spécifiques en carton peuvent être utilisés. L'installation des armatures est effectuée contre la banche, avec des ouvertures prévues pour les portes et fenêtres (réservations). Une fois le coffrage fermé, le béton est coulé par le haut, avec des colonnes de bétonnage si la hauteur est importante. La vibration est essentielle pour assurer la compacité du béton.
Coulage des Fondations Profondes : Les fondations profondes, telles que les pieux et les parois moulées, soutiennent les charges importantes des ouvrages. Le processus de coulage comprend le creusement avec des machines spécialisées, l'utilisation de bentonite pour empêcher l'effondrement des parois, la descente d'une cage d'armature dans la bentonite, puis le coulage du béton par une colonne de bétonnage qui chasse la bentonite. En l'absence de vibration, le béton doit avoir une formulation spécifique pour garantir sa résistance.
Couler le voile : Couler le béton prêt à l’emploi par passes de 1m. En cas de présence de réservation, répartir le béton de chaque côté. Tout en remplissant de béton le coffrage, vibrez le béton au fur et à mesure de la mise en œuvre par passe de 30cm à l’aide d’une aiguille vibrante afin de garantir sa bonne compacité. L’utilisation d’une aiguille vibrante est nécessaire pour chasser les bulles d’air et enrober les armatures. Ne sur-vibrez pas : une action excessive provoque la ségrégation des granulats et endommage le coffrage. La vibration du béton est une étape cruciale et ne doit pas être négligée.
Précautions Essentielles Lors du Bétonnage : Lors du bétonnage, il est crucial de respecter certaines précautions afin d'assurer la qualité et la durabilité de l'ouvrage. En particulier, il convient de :
- S’assurer que le temps de transport et d’attente n'entraîne pas une perte d’ouvrabilité ou un début de prise du béton, surtout par temps chaud. Le délai total entre le transport et la mise en place dans le coffrage ne doit pas dépasser 1h30.
- Prévoir des espaces suffisamment larges entre les armatures pour permettre une vibration interne efficace du béton (cheminées de bétonnage).
- Éviter les chocs et les manœuvres brutales susceptibles de provoquer la ségrégation du béton, phénomène où les gros granulats se séparent de la pâte cimentaire en raison des différences de densité.
- Limiter la hauteur de chute du béton dans le coffrage afin de réduire les risques de ségrégation. Utiliser, dans la mesure du possible, un tube plongeur pour déposer le béton au fond du coffrage. Le tube plongeur, le manchon ou la goulotte doivent permettre de déverser le béton directement au fond du coffrage et doivent être remontés progressivement au fur et à mesure du bétonnage.
- Réaliser le bétonnage par couches horizontales successives de 60 à 80 cm de hauteur maximum.
- Maintenir une vitesse de bétonnage aussi constante que possible pour assurer l'homogénéité.
- Éviter de bétonner sous de fortes pluies, ce qui pourrait entraîner un lavage des gros granulats et un excès d’eau à la surface du béton.
- Prévenir le ruissellement du béton sur les parois du coffrage et les phénomènes de cascade sur les armatures.
Vérification des Armatures Avant le Coulage : Avant le coulage du béton, il est essentiel de procéder à plusieurs vérifications sur les armatures, notamment : la conformité des formes, dimensions et diamètres ; la quantité et le positionnement ; le recouvrement ; l’enrobage ; les conditions de calage ; la rigidité des assemblages ; l’état général des armatures ; le dépliage, avec l’absence de baïonnette.
E. Le Décoffrage : Une Étape Délicate
- Décoffrez le voile : Le décoffrage s’effectue généralement après 24 à 48 heures, selon les conditions climatiques. Un retrait précoce entraîne des arrachements de matière ou une déformation du mur. Une fois les panneaux retirés, rebouchez les trous laissés par les tiges avec un mortier de réparation hydrofuge. Le lendemain vous pouvez enlever le coffrage. Le décoffrage est une étape délicate et décisive, marquant la fin du processus de coulage. Pour une compréhension approfondie, nos nomenclatures en ligne sont à votre disposition. La durabilité de vos banches est également essentielle.
IV. L'Importance Cruciale de l'Alignement et de la Précision
Que vous interveniez sur des fondations ou un mur de soutènement, l’assise doit être rigoureuse. L'alignement des voiles béton n’est pas seulement une question d’esthétique, il joue un rôle fondamental dans la stabilité globale de la structure. Des voiles décalés peuvent entraîner des déséquilibres structurels, qui peuvent affecter les éléments adjacents comme les planchers, les poteaux ou les dalles. Le traçage au sol définit l'épaisseur du voile et l'emplacement des armatures. La mise en place des banches est une opération qui nécessite une attention particulière pour garantir la sécurité et la précision du travail.
A. Le Guide de Voile GDV
Le guide de voile GDV est un système employé en phase de gros œuvre lors de l'utilisation de banches métalliques. Il évite le décalage de voiles entre les niveaux et améliore la précision des traçages, facilitant ainsi l’implantation de l'étage supérieur en matérialisant avec précision l’arase de coulage des voiles et la hauteur de coulage des planchers. Ce nouveau top produit permet de maintenir l'alignement de vos voiles en béton armé lors de construction d'élévations, notamment de cages d'escalier ou d'ascenseur.
B. Alignement des Banches Métalliques pour les Élévations
Lors de la réalisation de cages d'escaliers ou d'ascenseurs notamment, mais aussi de murs de refend, l'alignement des parois est d'autant plus importante que la répétition des niveaux exige une continuité et une exactitude parfaite entre chaque étage. Il est donc primordial de garantir un alignement parfait des banches métalliques. En effet, tout défaut d'alignement entre les banches peut entraîner des écarts d'aplomb et ainsi un décalage des voiles successifs. Un mauvais alignement pourrait non seulement causer des problèmes d’ajustement pour la suite de la construction, mais aussi générer des désordres structurels (déformations, fissures), compromettant ainsi la sécurité et la durabilité de l’ouvrage.
V. Avantages et Particularités du Voile Béton Banché
Le voile béton, couramment appelé mur banché, est une pièce maîtresse des constructions modernes.
A. Rapidité de Construction
La technique de coulage en place permet une construction rapide des murs.
B. Flexibilité Architecturale
Le béton banché peut épouser toutes les formes, ce qui offre une grande liberté architecturale. Cela étant dit, la réalisation d’un voile béton ne s’improvise pas.
C. Solidité et Durabilité
Le voile béton est reconnu pour sa solidité et sa durabilité. C’est un matériau monobloc qui prévient des risques d’infiltrations d’eau. Il est constitué d'un matériau monobloc qui prévient les risques d'infiltrations d'eau.
D. Esthétique : Le Voile Architectonique
Le voile béton peut être réalisé en béton décoratif : coloré, avec relief. Le voile architectonique désigne le travail en surface du béton dans une visée esthétique. On peut jouer sur l’aspect du béton : blanc, coloré, mat, satiné ! Les choix sont nombreux. On peut aussi modifier l’aspect du béton en jouant sur sa texture et sur son relief de surface. Une paroi en béton décoratif, c’est possible.
VI. Aspects Économiques et Logistiques
A. Location ou Achat de Banches
Pour un projet ponctuel, comme un mur de clôture, la location de banches métalliques est souvent plus rentable que l’achat. Bien que le prix d’achat soit plus élevé que le bois, l’économie réalisée sur la location de matériel de levage et sur le temps de main-d’œuvre rend l’opération compétitive.
B. Coût du Béton à Bancher
Le prix d'un mètre cube de béton à bancher livré par camion toupie est généralement compris entre 130 et 250 € TTC.
VII. Calcul du Volume de Béton Nécessaire pour un Coulage
Calculer un coulage de béton nécessite de déterminer plusieurs éléments pour garantir que vous ayez suffisamment de béton pour la surface à couvrir et que le dosage des matériaux soit correct.
A. Calcul du Volume de Béton Nécessaire
Le volume de béton est généralement calculé en mètres cubes (m³). Pour une dalle, un muret ou une fondation, voici la méthode pour le calcul :
Formule de base : Volume de béton = Longueur × Largeur × Épaisseur
- Longueur (L) : La longueur de la surface à bétonner (en mètres).
- Largeur (l) : La largeur de la surface à bétonner (en mètres).
- Épaisseur (h) : L’épaisseur de la dalle ou de la section à bétonner (en mètres).
Exemple : Si vous avez une dalle de 5 mètres de long, 3 mètres de large, et 0,1 mètre d'épaisseur :Volume = 5 × 3 × 0,1 = 1,5 m³
B. Calcul des Matériaux Nécessaires
Une fois que vous avez le volume total de béton nécessaire, il faut maintenant calculer les quantités de matériaux pour obtenir le bon dosage. Le béton standard est composé de ciment, sable, gravier et eau. La proportion des matériaux dépend du type de béton que vous souhaitez obtenir (par exemple, béton standard ou béton haute résistance). Le dosage le plus courant est 1:2:3, ce qui signifie : 1 part de ciment, 2 parts de sable, 3 parts de gravier.
Voici un calcul approximatif des quantités pour 1 m³ de béton avec un dosage classique 1:2:3 :
Ciment : environ 350 kg
Sable : environ 700 kg
Gravier : environ 1050 kg
Eau : environ 175 à 200 litres (en fonction du type de béton souhaité)
Exemple de Calcul des Matériaux pour 1,5 m³ de Béton : Si vous avez besoin de 1,5 m³ de béton, et en utilisant un dosage 1:2:3 :
- Ciment : 1,5 m³ x 350 kg = 525 kg de ciment
- Sable : 1,5 m³ x 700 kg = 1050 kg de sable
- Gravier : 1,5 m³ x 1050 kg = 1575 kg de gravier
- Eau : 1,5 m³ x 175 litres = 262,5 litres d’eau
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