Frequently Asked Questions

Un BRF est un béton auquel on ajoute des fibres métalliques pour remplacer complètement ou partiellement les ferraillages traditionnels. Les dosages en fibres utilisés typiquement varient entre 15 et 50 kg/m³. Pour des applications structurelles le dosage peut même augmenter jusqu’à 100 kg/m³. L’utilisation de fibres d’acier permet de réduire et de contrôler de manière efficace le retrait du béton Les fibres relient les bords de fissure entre elles et permettent à travers de ce transfert de charges de garantir un certain niveau de résistance résiduelle après fissuration. En parallèle la présence de fibres évite à ce que les microfissures toujours présentes dans le béton deviennent des macro-fissures. Pour les dosages en fibre typiques, le comportement post-fissuration est généralement partiellement ductile seulement. Pour des dosages plus élevés respectivement par la mise en œuvre de fibres premium, on est à même d’obtenir un comportement parfaitement ductile avec écrouissage.

Les fibres métalliques sont généralement déformées aux extrémités ou sur toute leur longueur. Ces déformations contribuent à un excellent ancrage de la fibre dans la matrice béton, de loin supérieur à l’adhérence seule entre béton et acier. Les fibres d’acier sont réparties plus ou moins uniformément dans la masse de béton et leur orientation est spatiale. L’espacement typique entre deux fibres voisines varie entre 10 et 25 mm. De ce fait, les fibres métalliques peuvent bloquer les microfissures dans le béton dès leur apparition et éviter ainsi que la microfissure progresse et devienne une macrofissure. Dans le cas de la formation d’une macrofissure, la fibre d’acier va agir comme un fer à béton miniature où les déformations du fil remplacent les longueurs d’ancrage traditionnelles.

La performance d’un BRF peut être mesurée de plusieurs façons selon différents essais standardisés. Aujourd’hui la méthode la plus courante consiste à mettre en charge des petites poutrelles en BRF bi-appuyées avec une section de 150 x 150 mm².
Les normes les plus connues en relation avec cette méthode sont la JSCE/SF4 japonaise, la CUR 35 néerlandaise, le DBV-Merkblatt allemand ou encore la directive RILEM. Un autre type d’essai consiste à tester des dallettes en BRF sous une charge ponctuelle ou une charge centrale linéaire. Les documents les plus communs en relation avec ces essais de plaque sont   la procédure EFNARC, la norme suisse SIA 162/6 ou encore les règles françaises BEFIM. Dans tous les cas, le comportement charge-déformation est enregistré Durant l’essai afin de pouvoir caractériser le comportement post-fissuration du BRF et en déduire des valeurs de dimensionnement.

Les fibres micro-synthétiques sont de fibres plastiques très fines normalement faites de polypropylène (PP). Les dosages typiques sont de 600 à 900 g/m³ de béton. Contrairement aux fibres métalliques, les fibres micro-synthétiques ne contribuent pas à améliorer le comportement post-fissuration du béton. Un béton renforcé de fibres micro-synthétiques restera aussi fragile qu’un béton non-armé. Les fibres micro-synthétiques ont uniquement une influence bénéfique sur le béton frais en réduisant le retrait plastique et en évitant que le béton commence à saigner. Après le durcissement du béton et durant le séchage, les fibres micro-synthétiques rendent une partie de l’eau de gâchage au béton ce qui donne lieu à un effet de cure. En d’autres mots, elles ralentissent l’évaporation de l’eau libre dans le béton. Le même effet peut être obtenu avec des fibres d’acier en contrôlant de façon efficace  la quantité d’eau ajoutée en fonction du mélange, en utilisant des plastifiants adéquats donnant lieu à des mélanges stables et ouvrables et en mettant en place une cure selon les règles de l’art dès que la surface est finie.

Les fibres macro-synthétiques sont de fibres en polypropylène ou autres matières synthétiques qui ont des géométries similaires aux fibres d’acier. Les dosages typiques vont de 2 à 10 kg/m³. Les fibres macro donnent au béton une certaine résistance post-fissuration qui est cependant loin de ce qu’on peut obtenir avec des fibres métalliques. Etant donné que les composants synthétiques sont nettement plus légers que l’acier, la quantité de macro-fibres pouvant être intégrée sans problèmes majeurs dans le béton limite fortement le dosage maximal et donc la performance envisagée. De même, du au module d’élasticité relativement bas et au fluage du matériau sous charges permanents, le comportement à long terme et donc la durabilité est un problème sérieux.

Normalement les ingénieurs font une différence entre applications portantes ou structurelles et applications non-portantes. Une application est considérée comme structurelle, si une ruine partielle ou complète d’un élément donné conduirait à la ruine consécutive d’autres éléments, accompagné de la perte de vies humaines et des dommages considérables. Les dallages industriels sur sol sont par exemple des applications non-structurelles, étant donné qu’une fissuration quelconque ne va pas conduire à la défaillance du bâtiment construit autour. Par contre un radier qui lui porte le bâtiment autour est à considérer comme une application structurelle, étant donné qu’une défaillance du radier peut conduire à une défaillance ou un endommagement consécutif du bâtiment entier.

Afin d’obtenir une ouvrabilité suffisante du béton, il faut ajouter plus d’eau de gâchage que nécessaire pour la réaction chimique conduisant au durcissement, appelée également hydratation. Dans un premier temps cette eau reste dans le béton sous forme physique et une partie de cette eau quitte le béton par évaporation durant le séchage, donnant lieu à ce qu’on appelle le retrait. Si l’élément en béton ne sait pas suivre librement ce mouvement, des contraintes de tension et de flexion internes vont naître dans le béton, ce qui peut donner lieu à des fissures. Le retrait est spécialement critique pour les bétons jeunes. Avec le temps, le phénomène diminue jusqu’à venir plus ou moins à l’arrêt après une durée de 2 à 3 ans. Le retrait est un comportement inhérent au béton qui va avoir lieu dans tous les cas. Il peut cependant être retardé en mettant en place une cure selon les règles de l’art respectivement réduit en choisissant une mélange de béton approprié. Les principaux paramètres influençant le retrait sont la quantité d’eau de gâchage, le rapport E/C, le volume de fines (ciment, cendre volante, fillers, microsilice,…) et le type de ciment. Si le béton est conservé sous eau, le phénomène inverse prend place ; le béton gonfle. Cependant dès que le séchage recommence, le retrait redémarre également.

Le paramètre principal relatif à la distribution des fibres est le temps de malaxage. Normalement, il faut prévoir un temps de malaxage de une (1) minute par mètre cube de béton afin de garantir une répartition plus ou moins uniforme. Si les fibres sont intégrées directement dans le camion-malaxeur contenant le béton, les mêmes règles s’appliquent. Cependant, il faudra laisser tourner la toupie à pleine vitesse et le temps de malaxage ne devra pas être inférieur à 5 minutes indépendamment du volume. Un deuxième paramètre influençant la distribution des fibres est la granulométrie. La courbe granulométrique est de préférence continue et le grain maximal est à adapter de sorte à ce qu’il y ait de la place pour installer toutes les fibres de manière correcte dans la matrice. La distribution des fibres est à considérer comme "uniforme" si aucune des valeurs du dosage mesurées sur base d’un volume de dix (10) litres de béton frais ne dévie pas plus de 20% par rapport à la valeur théorique.

Oui. L’utilisateur doit cependant se rendre compte que due à la faible consistance, les fibres ont tendance à s’orienter de préférence dans la direction du fluage. Dans le cas, où cette direction est différente de celle des contraintes principales de traction, l’utilisation du BRF pur sans autres ferraillages est fortement à déconseiller.

Oui. L’ajout de fibres métalliques rend le béton plus rigide et diminue l’affaissement au cône d’Abrams. Pour un dosage en fibres typique de 20 à 40 kg/m³ on peut supposer que le slump va diminuer de 25 à 45 mm. Pour compenser cette perte, il faut toujours ajouter des fluidifiants au BRF et non de l’eau.

Oui. Le BRF reste même pompable à fort dosage (jusqu’à 100 kg/m³). Comme pour d’autres bétons qui doivent être pompés, le mélange doit contenir suffisamment de fines pour lubrifier le procès et garantir un béton sable sans ségrégation. Les tuyaux de pompage pour BRF ne doivent pas être inférieurs à 120 mm en diamètre.

Un oursin est une multitude de fibres qui collent ensemble durant l’intégration des fibres et le malaxage. Les oursins peuvent bloquer la pompe à béton et former des intrus mal compactés dans le béton durci, susceptibles de fissuration. On distingue entre deux formes d’oursins, les oursins secs et les oursins humides. Le cas le plus classique est l’oursin sec, qui se forme durant l’intégration des fibres. Les fibres ne se dispersent pas correctement et assez vite et sont alors couvertes d’une couche de pâte et sous le mouvement rotatif du tambour, le tout forme une boule qui peut atteindre 10 à 15 cm en diamètre. Ce phénomène peut être évité si on choisit une méthode d’intégration adéquate. En ouvrant un oursin sec, son intérieur contiendra uniquement des fibres et du sable fin. Il faut également noter qu’à élancement égal, certaines fibres sont plus susceptibles de former des oursins que d’autres et que pour une forme définie le risque de formation d’oursins augmente avec l’élancement (longueur de la fibre sur diamètre). En choisissant une fibre il faut donc avoir un œil aussi bien sur la forme que sur l’élancement. Les oursins humides se forment durant le malaxage, soit que le temps de malaxage soit trop long, que la courbe granulométrique soit discontinue, que le béton ne soit pas stable et ait tendance à ségréger ou encore que le grain maximal est tel à ne pas permettre une distribution uniforme des fibres. Etant donné que les oursins humides se forment après une première dispersion dans le béton, ils contiennent également d’autres agrégats. Il est à noter que les fibres encollées peuvent également former des oursins humides. Dans le cas de formation d’oursins, il est très important de déterminer d’abord de quel type il s’agit afin de pouvoir proposer le(s) remède(s) appropriés.

La meilleure façon de déterminer le dosage est de le faire sur du béton frais étant donné que ceci permet de prendre des actions correctives avant le placement du béton. Normalement la quantité de béton à analyser devrait être au moins 10 litres pour éviter que les résultats obtenus varient trop. Sur le béton frais, on peut enlever les fines et le sable par délavage et ensuite extraire les fibres du gravier par voie magnétique. C’est une méthode simple, mais qui consomme beaucoup de temps. Voilà pourquoi ArcelorMittal propose d’utiliser son dosomètre. Cet appareil permet d’extraire les fibres facilement et de manière fiable du béton par voie magnétique. Les fibres extraites sont ensuite séchées et pesées pour déterminer le dosage exact. La vérification du dosage en fibres sur béton durci est nettement moins fiable. Ceci est du surtout au fait que les échantillons sont pris par carottage et que le volume de ces carottes ne dépasse guère 2,5 litres. Le béton est ensuite broyé et les fibres sont extraites des résidus. Vu qu’on n’attrape que rarement toutes les fibres ou qu’on en endommage quelques unes, le dosage mesuré est normalement inférieur au dosage réel.
Aujourd’hui on trouve également des appareils très sophistiqués sur le marché qui permettent la détermination non-destructive du dosage sur béton frais et/ou durci par induction magnétique. Le désavantage de cette méthode high-tech est qu’à part d’être assez coûteuse, elle requiert également au préalable un calibrage très poussé avec les fibres utilisées avant de pouvoir l’utiliser sur chantier.

Concernant l’ouvrabilité du béton, les paramètres principaux sont la forme géométrique, l’élancement, la longueur ainsi que le dosage en fibres. De façon générale, on peut dire que les paramètres qui augmentent la performance, réduisent en même temps l’ouvrabilité. De là, il est primordial de trouver un consensus entre ouvrabilité et performance.

A l’exception de la fibre Twincone™, tous les types de fibres actuellement sur le marché se caractérisent par le déchaussement de la fibre de la matrice en béton à l’état ultime. Comme la plupart des fibres a une géométrie déformée, ceci veut dire que les fibres doivent former des rotules plastiques aux endroits des déformations pour suivre ce mouvement d’extraction. De là, une résistance en traction plus élevée du matériau de base signifie automatiquement un meilleur ancrage. Les fibres à résistance élevée ont des performances supérieures aux fibres standard. De là il convient souvent de les utiliser également dans des bétons à résistance améliorée pour profiter pleinement de leurs avantages.

Le béton est un matériau fragile. Si on soumet ce matériau à un effort de traction, il va d’abord montrer un comportement purement élastique jusqu’à l’apparition de la première fissure. Une fois ce point atteint, la résistance résiduelle sera plus ou moins nulle et la rupture sera donc très soudaine et brutale. Afin d’éviter un tel comportement imprévisible, le matériau fragile béton doit être renforcé soit par un ferraillage traditionnel, soit par des fibres en acier. Ces renforcements garantissent que la perte de capacité portante après fissuration ne soit pas totale ; c’est ce qu’on appelle comportement post-fissuration. Ledit comportement peut être partiellement ou complètement ductile. Ductilité totale veut dire que la section fissurée a une résistance supérieure à la section non-fissurée et que le comportement est donc écrouissant. Si par contre la résistance diminue après la fissuration sans toutefois aller vers zéro, on parle d’une ductilité partielle. Avec la plupart des fibres à dosages traditionnels, on arrive juste à garantir une ductilité partielle au BRF. Dans ce cas le niveau de ductilité dépend du type de fibre utilisé ainsi que du dosage en fibres choisi. Avec des dosages élevés et des fibres premium, il devient possible d’atteindre un comportement avec écrouissage souvent requis pour les applications structurelles.

Si un BRF montre un comportement de tension décroissant, il pourra uniquement être utilisé dans des applications non-portantes ou des applications temporaires sans ajouter d’autres armatures. Dans les applications structurelles, une ductilité complète est requise pour éviter la ruine après fissuration. Cependant même dans ces cas, la substitution complète des ferraillages par des fibres est uniquement envisageable pour des éléments sollicités moyennement en flexion et ayant une portance multidirectionnelle pour permettre une redistribution plastique. Pour des éléments soumis à de fortes sollicitations de traction ou traction-flexion uni-axiales, comme des poutres par exemple, une substitution totale n’est pas possible. Ceci est principalement du à la longueur limitée d’une fibre singulière et donc également des zones d’ancrage réduits. Il est cependant toujours possible de combiner la mise en œuvre des fibres métalliques avec d’autres types de renforcement.

Si un BRF est mélangé de façon correcte, la distribution des fibres sera plus ou moins uniforme. En effet, la distribution peut-être considérée comme uniforme, si les valeurs singulières des dosages mesurées ne dévient pas plus de 20% par rapport au dosage visé et si la valeur moyenne obtenue ne dévie pas plus de 10% de cette même valeur visée.
Le contrôle du dosage doit être fait sur des volumes d’au moins 10 litres de béton frais et pour une série d’au moins trois contrôles. Les échantillons sont à prendre dans les intervalles suivants lors du déchargement de la toupie : après évacuation d’un tiers du béton, au milieu du déchargement et à peu près avant de décharger les derniers 25%. Il est fortement déconseillé de prendre des échantillons juste à la fin du déchargement.

ArcelorMittal produit également des fibres galvanisées. Veuillez demander à votre bureau de vente quels types de fibres de la gamme ArcelorMittal sont disponibles en finition galvanisée.
Les fibres galvanisées sont environ 50% plus chères que les mêmes fibres non revêtues. Dans la plupart des cas, on peut se passer de toute façon de cette protection anticorrosion. En effet, même après la carbonisation du béton, un recouvrement d’environ 2 mm est suffisant pour protéger les fibres efficacement contre la corrosion. Dans des environnements fortement chloriques, ce recouvrement requis peut passer à 7 mm. Des fibres non-galvanisées se trouvant à la surface vont bien sûr corroder et laisser des traces de rouille. Cependant, ceci est purement esthétique et n’a aucune influence sur la performance et la durabilité du BRF. A cause de la rouille, le BRF avec fibres non-protégées ne convient toutefois pas au béton architectural. En plus, grâce à leur diamètre réduit, les fibres d’acier rouillées n’ont pas la force requise pour faire éclater le béton en surface comme c’est le cas pour les fers à béton classiques.

La raison principale pour encoller des fibres avec de la colle soluble à l’eau, est de faciliter l’intégration des fibres dans le béton sans formation d’oursins. Un résultat similaire peut être obtenu en utilisant des outils d’intégration adaptés, mais avec un surcoût bien sûr. Plusieurs colles contiennent une certaine quantité d'entraîneur d’air pouvant augmenter le contenu total en air du béton. L'utilisateur doit donc faire attention lors de l'utilisation d'un entraîneur d'air externe au même temps que des fibres encollées de ne pas obtenir des contenus en air trop importants, pouvant réduire de façon significative la résistance et posant des problèmes au pompage respectivement donnant lieu à des défauts de surface dans les dallages industriels par éclatement de bulles d'air en surface.

Les données requises pour un dimensionnement dallage peuvent être classées en trois catégories : les données relatives au sol, les données relatives au chargement et les données relatives au dallage même. Les deux premières catégories sont indispensables. Le sol peut être caractérisé de différentes façons, soit par le module de Westergaard, soit par le module CBR ou encore par les modules d’élasticité EV1 et EV2. En France, il est usage de définir plusieurs couches de sols avec leurs modules d’élasticité et leurs épaisseurs correspondantes pour la prise en compte dans la note de calculs. Au niveau des charges, il existe plusieurs types de charges, comme la charge uniformément répartie C.U.R. (stockage de palettes par exemple), les charges de roue (dynamiques) en provenance des camions et des chariots-élévateur, les charges ponctuelles (statiques) venant des systèmes de rayonnage et des mezzanines, les charges linéaires sous partitions ou encore les charges réparties locales sous des machines lourdes. Le client peut également exprimer ses préférences relatives à l’épaisseur du dallage, le dosage en fibres respectivement la nuance de béton souhaitée. ArcelorMittal va tenir compte de ses préférences lors du dimensionnement dans la mesure du possible. Un formulaire en ligne pour obtenir un dimensionnement dallage est disponible dans la section Téléchargement de ce site.

Oui, on peut appliquer une couche d’usure aussi bien par saupoudrage que par chape incorporée frais sur frais. La présence de fibres métalliques ne réduit en aucun cas l’adhérence entre le béton de base et la couche d’usure. Des rumeurs entendues de temps en temps que les fibres sont la raison de délaminages sont franchement fausses. Le délaminage se produit généralement quand il n’y a pas suffisamment d’humidité en surface pour assumer une bonne hydratation du produit d’usure ce qui réduit essentiellement l’adhérence avec le béton frais. Pour la mise en œuvre de couches d’usure, ArcelorMittal recommande à ses clients de suivre la notice d’utilisation du fournisseur à la lettre.

On ne peut pas complètement exclure la présence de l’une ou de l’autre fibre en surface. Cependant une intégration des fibres ainsi qu’un malaxage du béton et une finition du dallage selon les règles de l’art vont réduire le nombre de fibres en surface à un minimum absolu. Pour arriver à ce résultat, il est nécessaire de veiller à ce que le mélange contienne suffisamment de fines (agrégats < 0,125 mm avec un dosage minimum de 420 kg/m³ ciment compris) et que la courbe granulométrique soit plus ou moins homogène. Durant le coulage du béton, l’utilisateur doit surtout faire attention à une bonne fermeture et compaction de la surface au moyen d’une règle vibrante suffisamment puissante. Ceci est important d’une part pour obtenir une bonne durabilité de la surface et d’autre part la vibration fait que les fibres vont s’orienter parallèlement à la surface et seront couvertes de pâte. L’application d’une couche d’usure aide également à cacher des fibres éventuellement en surface, sans toutefois être obligatoire.
Il est aussi à noter que plus on a de fibres par kilogramme et plus le dosage est élevé, le risque de fibres en surface augmente. De même, c’est un fait bien connu qu’avec un élancement croissant de la fibre (fibres plus flexibles), il y a risque de fibres en surface après un talochage excessif et prématuré. De là, il est impératif de bien choisir le timing et la durée pour le talochage.

Les bétons pour dallages sont soumis à des efforts intenses et doivent offrir une bonne durabilité. La composition béton doit donc montrer une courbe granulométrique plutôt uniforme et contenir suffisamment de fines pour garantir une bonne compaction et fermeture de la surface. La mise en œuvre de fibres métalliques requiert généralement un dosage en ciment plus important. Le dosage minimal est de 300 kg/m³, mais normalement on utilise un dosage en ciment entre 310 et 350 kg/m³, voire même plus. En dallage, un des problèmes majeurs est le retrait du béton. Voilà pourquoi il convient de choisir des ciments donnant lieu à un retrait aussi faible que possible. Le rapport eau/ciment est de préférence inférieur à 0,5 pour les dallages sans joints et à 0,55 pour les dallages avec joints sciés. Afin de pouvoir obtenir ces valeurs, il est impératif d’utiliser des plastifiants pour améliorer l’ouvrabilité du béton, sachant que l’ajout de fibres va en réduire la consistance. Il est également recommandé de respecter un rapport G/S entre 1,0 et 1,3 et d’adapter le grain maximal choisi au type de fibre retenu ainsi qu’au dosage en fibres. Souvent le grain maximal requis est entre 16 et 22 mm. Cependant pour des dosages faibles et/ou des fibres plus grosses un grain maximal de 32 mm est parfaitement possible.
La classe de résistance béton utilisée est le plus souvent un C25/30 respectivement un C30/37. Des résistances plus élevées sont généralement à éviter à cause du retrait plus important et des problèmes à contrôler la fissuration au niveau des microfissures et donc de limiter efficacement l’ouverture de fissure.

Les données requises pour un dimensionnement dallage peuvent être classées en trois catégories : les données relatives au sol, les données relatives au chargement et les données relatives au dallage même. Les deux premières catégories sont indispensables. Le sol peut être caractérisé de différentes façons, soit par le module de Westergaard, soit par le module CBR ou encore par les modules d’élasticité EV1 et EV2. En France, il est usage de définir plusieurs couches de sols avec leurs modules d’élasticité et leurs épaisseurs correspondantes pour la prise en compte dans la note de calculs. Au niveau des charges, il existe plusieurs types de charges, comme la charge uniformément répartie C.U.R. (stockage de palettes par exemple), les charges de roue (dynamiques) en provenance des camions et des chariots-élévateur, les charges ponctuelles (statiques) venant des systèmes de rayonnage et des mezzanines, les charges linéaires sous partitions ou encore les charges réparties locales sous des machines lourdes. Le client peut également exprimer ses préférences relatives à l’épaisseur du dallage, le dosage en fibres respectivement la nuance de béton souhaitée. ArcelorMittal va tenir compte de ses préférences lors du dimensionnement dans la mesure du possible. Un formulaire en ligne pour obtenir un dimensionnement dallage est disponible dans la section Téléchargement de ce site.

Le sol, ou plutôt sa forme, sert de support au dallage. Voilà pourquoi la forme doit être aussi uniforme que possible pour éviter des tassement différentiels et avoir une bonne capacité portante en général pour réduire les déformations à un minimum. Le sol doit être bien compacté. Un sol mal ou peu compacté va conduire à une épaisseur de dallage plus importante respectivement à un dosage en fibres plus élevé et ces coûts supplémentaires sont le plus souvent plus importants que ceux pour une compaction supplémentaire. Un orniérage derrière les camions et véhicules de chantier est généralement signe d’une compaction médiocre et peut en plus conduire à la création de points durs, ce qui est surtout à éviter dans le cas des dallages sans joints.
Les charges ponctuelles, vu leur surface de contact réduite, ont le plus souvent une action en profondeur limitée, n’affectant que la forme même. Cependant, pour les charges réparties importantes ou pour des systèmes de racks lourds, cette action en profondeur peur aller nettement au-delà de forme et toucher des éventuelles couches molles peu portant pouvant se trouver plusieurs mètres sous la forme finie. Il est absolument nécessaire de rendre l’ingénieur en charge du dimensionnement attentif à de telles couches (argile, tourbe,…), étant donné que ces couches peuvent conduire à des tassements différentiels importants entre zones chargées et zones non-chargées, le plus souvent conduisant à des fissurations importantes au milieu des allées de circulation.

Dans les dallages sans joints, la prise en compte du retrait et des contraintes  relatives est primordiale. Pour cette raison, il faut surtout faire attention à choisir une composition béton limitant le retrait au maximum. Les principaux paramètres affectant le retrait dans une composition béton donnée sont le type de ciment, le dosage en ciment, le contenu en fines et le rapport eau/ciment. Il est également primordial de contrôler la fissuration du béton au maximum et de faire de sorte à ce que les microfissures ne continuent pas à se transformer en macrofissures. Ceci peut être réalisé en limitant la résistance du béton (max. C30/37, mieux C25/30) et en recherchant une saturation uniforme de la matrice béton en fibres métalliques. Une conception correcte des différents panneaux (rapport longueur/largeur, renforts locaux,…), la mise en œuvre de joints de construction de haute qualité ainsi que la réalisation d’une bonne cure au bon moment sont trois autres paramètres garantissant la réalisation de dallages sans joints de qualité.

Le sciage des joints de retrait doit être réalisé dès que possible après le polissage du dallage, pour éviter la formation de fissures durant le durcissement du béton. En général, le sciage se fait entre 6 à 24 heures après la finition du dallage, en fonction des conditions météorologiques et de la vitesse de prise du béton. En été, la période d’attente est normalement plus courte, alors qu’en hiver le béton peut prendre plus de temps à obtenir la maturité souhaitée. Si on démarre le sciage trop tôt, on risque d’arracher des fibres du béton insuffisamment durci et en plus  les arêtes des découpes ne vont pas être très nettes. Les dallagistes dignes de ce nom, savent assez bien quel est le bon moment pour démarrer le sciage. En cas de doute, il est recommandé de faire un essai dans une zone moins fréquentée dès que possible. Si le résultat ne correspond pas aux attentes, il faut alors attendre une ou plusieurs heures supplémentaires pour laisser le temps au béton de durcir plus, avant de répéter l’exercice.

Comparés à d’autres éléments en béton, les dallages industriels sont des éléments très élancés et filigranes, pour lesquels une grande partie de leur surface (par rapport au volume) est exposé à l’air libre. Surtout en été lorsque souffle un vent assez sec, la perte d’eau dans le béton en train de durcir peut être considérable. Ceci conduit à un retrait non-uniforme important et à un faïençage en surface qui peuvent limiter fortement la durabilité du dallage. Pour éviter ce problème, tous les dallages doivent obtenir une cure immédiatement après la finition du polissage. Dans certains cas extrêmes, il peut même devenir nécessaire d’appliquer déjà une cure précoce directement après le nivellement du béton. La cure peut être réalisée soit en mettant la surface sous eau, soit en appliquant une émulsion de cure (curing-compound) ou encore en couvrant le dallage d’une feuille en plastique. Une cure selon les règles de l’art, permet au béton jeune de gagner en résistance avant que le retrait ne démarre.

La voie mouillée est la méthode communément utilisée aujourd’hui en béton projeté, surtout pour les tunnels. Cette méthode consiste à mélanger le BRF de façon conventionnelle et de le projeter ensuite avec un équipement lourd. Les avantages en découlant sont des volumes projetés plus élevés, moins de rebond, moins de formation de poussière et une qualité de béton plus uniforme. De l’autre côté les désavantages sont des coûts d’investissement plutôt élevés ainsi qu’une flexibilité réduite.
La voie sèche est principalement utilisée pour des travaux de réparation, la stabilisation de remblais ainsi que pour des projets de taille réduite ne justifiant pas un investissement important. Dans cette méthode, tous les composants solides (y compris les fibres) sont malaxés à sec et l’eau et l’accélérateur de prise sont uniquement ajoutés à la sortie de la lance de projection. Dans ce cas, le résultat obtenu dépend fortement du savoir-faire de l’opérateur et son aptitude à bien contrôler le rapport eau-ciment afin de garantir un béton projeté uniforme.

En projetant du béton à haute vitesse contre une cible donnée, une partie du béton ne va pas rester fixé sur la cible, mai va rebondir ou tout simplement tomber par terre. En général, le rebond en fibres est supérieur au rebond des autres granulats, raison pour laquelle le dosage en fibres du béton en place est normalement inférieur au dosage initial. Etant donné que le client doit payer pour l’entité des fibres et matériaux dosés, il est bien sûr intéressé à avoir un minimum de rebond possible. Le pourcentage de rebond dépend de plusieurs paramètres, le plus important étant sans doute le savoir-faire de l’opérateur (paramètres de pompage, distance de la lance de la cible, angle de projection,…). La projection par voie sèche donne des rebonds plus importants que ceux obtenus par voie mouillée. De même, lors de la projection verticale, le rebond va être plus élevé que lors d’une projection horizontale. Certaines fibres comme la FE (bouts aplatis) donnent lieu à moins de rebond que d’autres formes de fibres. Des fibres plus lourdes rebondissent moins que des fibres très fines et très légères, étant donné qu’elles ont une énergie cinétique suffisante pour pénétrer dans le béton en place. Au-delà des paramètres cités, l’ajout de microsilice au béton permet également de réduire le rebond de fibres et d’agrégats ainsi que de réduire la formation de poussière.

L’orientation et la distribution des fibres dans le béton ne sont malheureusement pas aussi uniformes comme on pourrait le souhaiter. Voilà pourquoi, après avoir déterminé le dosage en fibres nécessaire pour obtenir en moyenne au moins un comportement élasto-plastique, il est recommandé de majorer le dosage obtenu de 20%, afin d’obtenir un comportement parfaitement ductile dans tous les endroits de la structure. Ce pourcentage est basé sur le principe que dans un BRF correctement mélangé, les différents dosages mesurés ne varient pas plus de 20% par rapport au dosage théorique.

Aujourd’hui, même pour des applications historiques et traditionnelles comme le dallage industriel, il n’existe pas encore de norme dans la plupart des pays. Voilà pourquoi il n’est pas surprenant que pour les applications structurelles la situation soit encore plus critique. Actuellement le seul pays en possession d’un document technique unifié pour le BRF structurel est l’Autriche (OeVBB Richtlinie Faserbeton). En Allemagne, la nouvelle "DAfStb Richtlinie Stahlfaserbeton" devrait être publiée sous peu. Alternativement, les Eurocodes autorisent le dimensionnement sur base de résultats d’essai et de réflexions théoriques pour des applications non reprises explicitement dans la norme. Les dimensionnements faits par ArcelorMittal au niveau des applications structurelles sont fondés sur cette option.

En principe, TAB-Deck™ peut être utilisé virtuellement avec tous les profiles de bacs acier. Cependant, il est important de savoir que dans TAB-Deck™ on tient compte du comportement mixte entre le profilé métallique et le BRF et qu’il faut donc tout d’abord caractériser ce comportement par un certains nombres d’essais. Pour l’instant ces résultats d’essais sont disponibles pour les bacs acier TR60™, TR80™ et R51™ de la société SMD (GB) pour la fibre HE 1/50 de même que pour le bac COFRAPLUS 60 de la société ARVAL (groupe ArcelorMittal) en combinaison avec la fibre HE+ 1/60.

Les armatures APC sont destinées à éviter une défaillance progressive d’une structure. Après les évènements du 11 septembre 2001, quand les tours du World Trade Centre se sont écroulées en quelques secondes, la mise en place de tels ferraillages est devenue obligatoire en Amérique du Nord. Les armatures APC sont des ferraillages supplémentaires non pris en compte pour le dimensionnement « normal » de la structure béton armé ou béton armé de fibres. Leur unique raison d’être est la prévention un écroulement avec effet château de carte. ArcelorMittal étant actif à travers le monde entier, il a été décidé d’utiliser les armatures APC de façon générale et dans toutes les applications TAB-Slab™ afin d’éviter des différences de dimensionnement de pays à pays.

Concernant TAB-Deck™, des essais au feu ont été réalisés à Warrington Fire Testing (GB) et chez Effectis (F), qui figurent parmi les principales stations d’essai au feu en Europe. Lors de ces essais des durées de résistance au feu allant jusqu’à deux heures ont pu être atteintes. Pour TAB-Slab™ il est très difficile (et coûteux) de réaliser des essais grandeur nature permettant de déduire des règles de conception claires et valides. Voilà pourquoi, des essais d’échauffement avec 0.50 et 100 kg/m³ de fibres d’acier ont été réalisés afin de vérifier l’influence des fibres sur la conductivité thermique du béton. Durant ces essais aucune augmentation de la conductivité thermique n’a pu être constatée, malgré la variation très forte du dosage en fibres, d’où on peut conclure que les fibres ne changent en rien le comportement au feu du béton et que le BRF peut être traité de la même façon que le béton non renforcé respectivement le béton armé au niveau de l’ingénierie au feu.