Comment bien choisir sa fibre de verre ? - OCV Reinforcements

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BÉTON PRATIQUE
Comment bien choisir
sa fibre de verre
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Il n’existe pas une, mais plusieurs types de fibres de verre
répondant à des dosages et à des applications différents.
Toutefois, toutes sont issues d’un même verre alcali-résistant.
Pourquoi des fibres de verre
dans le béton
a • Le verre alcali-résistant est un matériau minéral
présentant une nature physico-chimique et une densité
comparables aux matrices cimentaires ;
b • Elles possèdent un module d’élasticité élevé : de
l’ordre de 70 GPa contre 25 à 30 GPa pour un béton.
Les fibres sont donc “activées” dès les premières montées
en résistance du béton et leur action se poursuit
au-delà ;
c • Le verre est caractérisé par un point de ramollissement
à 850 °C et un point de fusion à 1 350 °C. Ses
performances ne sont donc pas altérées par les montées
en température du béton ;
d •Les éléments et produits béton avec fibres de verre
peuvent être recyclés, sans tri.
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Quelles sont
les différentes
familles de fibre
de verre
Il existe trois grandes familles.
Leur différence : l’ensimage,
c’est-à-dire le traitement chimique
et thermique de surface
qui va caractériser la forme
finale de la fibre et la façon
dont elle va “accrocher” dans
le béton.
a • Les fibres de verre
monofilaments sont des
micro-fibres de Ø 14 µm et de
www.portail-beton.fr 65
longueur de 6 et 12 mm. Elles permettent d’obtenir un
réseau très dense et homogène et sont employées à
faible dosage pour éviter la fissuration liée au retrait plastique
à jeune âge. Le dosage recommandé
est de 600 g/m 3 en 12 mm
de longueur, soit 120 millions de
filaments (ce dosage standard est
déterminé par l’essai américain
normé ASTM C1579 – Kraai Test).
A ces dosages, les fibres ne pénalisent
pas l’ouvrabilité du béton et ne
nécessitent pas d’autres adjuvants.
Les fibres monofilaments s’utilisent
dans des applications nécessitant un
beau rendu, sans fissures : bétons décoratifs, sols bétons,
enduits de façade, éléments préfabriqués et certains
mortiers industriels.
Les fibres de verre
alcali-résistant doivent
être conformes à
la norme NF EN 15422.
Juillet/Août 2011• n°35
[©OCVTM Reinforcements]
[©BLM]
Performance de la fibre de verre
en fonction des applications.
[©OCVTM Reinforcements]

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Chape fluide fibrée
sur plancher rayonnant
électrique (PRE).
[©OCVTM Reinforcements]
Owens Corning est un fabricant leader de
matériaux pour la construction de bâtiments
résidentiels et commerciaux, de renforts en
fibre de verre et de matériaux de pointe pour
composites. Fondé en 1938, Owens Corning
est un innovateur en technologies de la fibre
de verre, réalisant en 2010 un CA de 5 Md$,
et employant environ 15 000 collaborateurs
dans 28 pays sur les 5 continents.
Sa gamme Cem-Fil ® propose l’intégralité des
solutions fibrées, de l’Anti-Crak ® HD en monofilament
au Cem-Fil ® en multifilament et Anti-
Crak ® HP pour les macrofibres. Cem-Fil ® dispose
d’une équipe technique et d’un centre d’application
dédié au béton afin de vous assister
dans votre choix solution fibrée.
www.cem-fil.com
En dallage industriel,
le dimensionnement
est obligatoire.
b • Les fibres de verre multifilaments
possèdent un diamètre de
brin de l’ordre du millimètre et une
longueur de 6, 12 ou 18 mm.
Elles permettent de lutter contre
l’ouverture et la propagation de
micro-fissures dans le béton en
améliorant la résistance à la traction
du béton. Suivant l’application,
le choix de sa longueur et de son dosage (de 1 à
10 kg/m 3 ) dépendent entre autres de la taille des granulats,
de la maniabilité
souhaitée et du
type de performance
recherchée. Ce type
de fibres s’incorpore
dans les mortiers
industriels, dans certains
enduits, dans les
Béfup et les CCV
(composite ciment
verre).
c • Les macrofibres
de verre, composées
de brins multifilaments
de plus gros diamètre et de plus grande longueur
(36 mm), sont dédiées à des applications structurelles.
Elles améliorent la résistance en traction par flexion du
béton et permettent de remplacer les
armatures passives grâce à la ductilité
qu’elles apportent au béton. La macrofibre
de verre multifilament se dose de
3 à 20 kg/m 3 suivant l’application. Pour le
BPE, ce type de fibres est employé dans
des applications sous Avis Technique ou
Document Technique d’Application :
chape sèche et chape fluide (planchers
chauffants et rayonnants électrique
inclus), dallages, éléments préfabriqués
ou voiles (notamment en Bap).
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[©DR]
Comment doser
et dimensionner
un élément fibré
a • Pour les monofilaments et les
petites multifilaments, le choix du dosage
se fait de manière générique, en
Le FNB Stadium (anciennement Soccer City), à Johannesburg,
Afrique du Sud est réalisé en BHP fibré de verre et en CCV.
fonction de l’application. Du point de vue structurel, la
fibre ne rentre pas en ligne de compte.
b • Pour les macrofibres, le dimensionnement est
obligatoire de la même manière qu’un treillis métallique
car il s’agit d’applications structurelles.
• Dans le cas des dallages résidentiels, un dosage forfaitaire
est donné par le Document Technique
d’Application ou l’Avis Technique.
• Dans le cas des dallages industriels deux méthodes
sont possibles :
– à partir du cahier des charges (propriétés du sol et
sollicitations exercées), soit en suivant les recommandations
Befim et du DTU 13.3, soit d’après les lois de
comportements pour les bétons fibrés issues du
Model Code 2010.
– à partir du dimensionnement déjà réalisé avec la
solution treillis d’acier (épaisseur du dallage et section
d’acier), le dosage en fibres est déterminé par calcul
du moment résistant équivalent.
• Dans le cas d’éléments préfabriqués structurels, un
dimensionnement complet peut être réalisé de la
même façon.
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Comment introduire
les fibres dans la matrice
Les fibres de verre peuvent être introduites en centrale
(dans le skip, le malaxeur…) en formulations sèches ou
humides ou directement dans le camion toupie. Pour un
BPE, il est toutefois préférable de l’ajouter en centrale.
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Comment se passe
la mise en œuvre
De la même manière qu’un béton non fibré. Les fibres
de verre n’affectent pas ou peu la maniabilité du béton
ou sa pompabilité et n’endommagent pas les équipements
de pompage. Et
elles ne forment pas de
“paquets”.
Corinne Bailly
Le sujet
"Comment choisir
sa fibre métallique"
sera traité dans le n° 36
septembre/octobre 2011
[©OCVTM Reinforcements]
Sujet réalisé en collaboration
technique avec Pierre-François
Tissot, chef de marché Cem-Fil
Europe du Sud pour OCV
Reinforcements.
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