Microfibre en béton désigne de très petites fibres courtes mélangées au béton pour en améliorer le comportement, en particulier au stade initial. Dans le langage courant des normes, les polymères microfibres sont généralement définies comme des fibres ayant un diamètre moins de 0,30 mm. La norme EN 14889-2 les classe comme Microfibres de classe I, avec Classe Ia pour les fibres monofilament et Classe Ib pour les fibres fibrillées. Le guide de l'ACI sur le béton projeté renforcé par des fibres utilise la même ligne de taille de base et définit les microfibres comme des fibres dont le diamètre équivalent est inférieur à 0,3 mm.
En termes simples, les microfibres ne sont pas de grandes fibres structurelles. Il s'agit de fibres fines, réparties, ajoutées au mélange pour aider à contrôler les effets de la pollution. fissuration par rétraction du plastique, fissuration par tassement du plastique, et l'instabilité du béton frais. Dans de nombreux travaux pratiques de bétonnage, en particulier pour les dalles et les planchers, c'est là leur principale valeur.
Au Ecocretefiber™, La façon la plus simple d'expliquer les microfibres est la suivante : il s'agit généralement d'une fibre de verre. fibre de contrôle des fissures à un âge précoce, Les microfibres ne sont pas un système de renforcement structurel primaire. Cette distinction est importante, car de nombreux acheteurs confondent les microfibres avec les macrofibres synthétiques ou les fibres d'acier. Le rôle d'une microfibre est généralement d'améliorer le béton lorsqu'il est encore jeune et faible, et non de remplacer les barres d'armature dans un élément structurel.
Ce que signifie la “microfibre” dans le béton
Le mot “micro” désigne principalement taille. Selon la norme EN 14889-2, les fibres polymères pour le béton sont divisées en fonction de leur forme physique en microfibres d'un diamètre inférieur à 0,30 mm et macrofibres supérieure à 0,30 mm. La même source indique que les fibres macro sont la classe utilisée lorsque la résistance résiduelle à la flexion est requise, ce qui montre déjà la différence pratique entre les deux groupes. Les microfibres constituent la classe la plus petite, tandis que les macrofibres constituent la classe la plus résistante.
Le guide ACI sur le béton projeté donne la même ligne de démarcation d'une manière très pratique. Il indique que les microfibres ont un diamètre équivalent inférieur à 0,012 in. ou 0,3 mm, tandis que les macrofibres ont un diamètre supérieur ou égal à 0,3 mm. Il précise également que les microfibres utilisées dans le béton projeté sont normalement à base de polyoléfine, C'est pourquoi les microfibres de polypropylène sont si répandues sur le marché.
Ainsi, lorsque quelqu'un demande “Qu'est-ce que la microfibre dans le béton ?”, la réponse courte la plus précise est la suivante : Fibre très fine, généralement d'un diamètre inférieur à 0,3 mm, ajoutée au béton principalement pour contrôler la fissuration précoce et améliorer la stabilité du béton frais.
Comment fonctionnent les microfibres
Les microfibres fonctionnent parce qu'elles sont réparties uniformément dans le béton et créent un petit réseau interne au début de la vie du mélange. NRMCA explique que fibres synthétiques inhiber la croissance des microfissures de retrait par une action mécanique de blocage, et que leur système de soutien interne inhibe la formation de fissures de tassement plastique. Le même document indique que la répartition uniforme des fibres empêche la formation de grands canaux capillaires d'eau de ressuage qui peuvent devenir des points faibles susceptibles de provoquer des fissures ultérieures.
Le guide de la NRMCA sur la fissuration par retrait plastique ajoute un point important : lorsque le béton est encore très faible, l'armature en fibres synthétiques peut aider à résister à la tension qui se développe lorsque la surface sèche trop rapidement. C'est pourquoi les microfibres sont souvent associées au temps chaud, au vent, à une faible humidité, à une évaporation rapide et au travail sur dalle.
La Concrete Society explique le même mécanisme sous un autre angle. Selon elle, les microfibres courtes de polypropylène augmentent l'homogénéité du mélange, stabilisent le mouvement des particules solides et bloquent les canaux d'eau de ressuage. Cela réduit la capacité de ressuyage, ralentit la vitesse de ressuyage et contribue à réduire le tassement du plastique. Il est également indiqué que la matrice de filaments aide à réduire les fissures de retrait plastique lorsque la surface sèche rapidement.
Les types les plus courants de microfibres dans le béton
Dans les travaux concrets, les microfibres les plus courantes sont les suivantes microfibres synthétiques, notamment le polypropylène ou d'autres produits à base de polymères. Selon la NRMCA, les fibres synthétiques utilisées dans le béton sont des matériaux à base de polymères tels que polypropylène, nylon ou polyéthylène et sont conçus pour résister à l'environnement alcalin à long terme du béton.
Selon la norme EN 14889-2, les microfibres polymères sont divisées en deux sous-types physiques. Classe Ia sont mono-filament des microfibres, et Classe Ib sont fibré microfibres. Cela est important car deux produits peuvent être appelés microfibres et se comporter différemment en termes de mélange et de contrôle des fissures. Les produits monofilament sont des fibres à un seul brin ; les produits fibrillés sont des formes de filet ou de film.
Le verre peut également apparaître sous forme de microfibres. L'ACI 544.3R indique que fibres de verre dispersibles résistantes aux alcalis se dispersent rapidement en monofilaments individuels dans le béton. microfibres, Ils sont principalement utilisés pour contrôle des fissures de retrait du plastique. Cela est utile car cela montre que le terme “microfibre” ne se limite pas au polypropylène, même si le polypropylène est l'exemple le plus familier dans ce domaine.
Ce que les microfibres améliorent
Le premier avantage, et le plus important, est le suivant contrôle des fissures de retrait du plastique. La NRMCA cite la réduction des fissures de retrait plastique comme l'un des principaux avantages des fibres synthétiques, et la Concrete Society indique que les microfibres de polypropylène contribuent à réduire les fissures de retrait plastique lorsque la surface sèche trop rapidement. Le guide du béton projeté de l'ACI indique également que des fibres microsynthétiques sont ajoutées pour minimiser les fissures de retrait plastique.
Le deuxième avantage majeur est le suivant tassement plastique réduction des fissures. La NRMCA affirme que le système de support interne des fibres synthétiques empêche les fissures de tassement plastique, et la Concrete Society affirme que les microfibres de polypropylène réduisent le ressuage et aident à réduire le tassement plastique en stabilisant les particules et en bloquant les canaux de ressuage.
Le troisième avantage est meilleur cohésion du béton frais. La NRMCA cite le soutien interne et la cohésion parmi les avantages de l'application des fibres synthétiques, en particulier dans le béton pour les pentes raides, le béton projeté et les placements formés par glissement. La Concrete Society indique également que les fibres synthétiques sont utilisées dans le béton projeté afin d'améliorer les propriétés initiales et de réduire l'effritement et le rebond.
Les microfibres peuvent également apporter des avantages secondaires au-delà des premières heures de vie du béton. La Concrete Society indique que les fibres de polypropylène peuvent contribuer à la résistance à l'abrasion en surface, à la répartition des contraintes d'impact et à l'amélioration de la résistance au gel. La NRMCA cite également l'augmentation de la ténacité, de la résistance aux chocs et de l'absorption d'énergie comme avantages des fibres synthétiques en général, bien qu'elle précise que des dosages plus élevés sont nécessaires lorsque le contrôle des fissures du béton durci devient l'objectif à atteindre.
Une autre utilisation spécialisée importante est l'atténuation de l'écaillage, en particulier avec microfibres de polypropylène. Le guide ACI sur le béton projeté indique que si des microfibres sont utilisées pour atténuer l'écaillage explosif dans les incendies en fondant et en créant un espace vide, elles doivent être en polypropylène avec des diamètres très fins et des longueurs courtes. La Concrete Society indique également qu'il a été démontré que les microfibres de polypropylène réduisent l'écaillage du béton en cas d'incendie.
Ce que les microfibres ne font pas
C'est la partie que beaucoup d'acheteurs ne comprennent pas. Les microfibres ne sont pas les mêmes que macrofibres, et ils sont généralement pas Elles ne sont pas destinées à remplacer les barres d'armature ou à fournir une capacité de charge structurelle importante après la fissuration. La norme EN 14889-2 sépare les microfibres des macrofibres par la ligne de taille de 0,30 mm et associe explicitement les macrofibres aux rôles de résistance résiduelle à la flexion.
La Concrete Society l'affirme très clairement pour les microfibres de polypropylène. Elle indique qu'elles ont une effet limité sur les propriétés du béton durci et n'offrent pas de ductilité significative après la première fissure. Elle précise que ces fibres courtes doivent être distinguées des macrofibres synthétiques plus grandes, qui peuvent apporter des avantages structurels similaires aux fibres d'acier en fonction du dosage.
La NRMCA est tout aussi directe. Son guide d'application stipule que les fibres synthétiques doivent pas être utilisé pour contrôler les fissures dues à des forces extérieures, devrait pas ne devrait pas augmenter la résistance structurelle à la compression ou à la flexion, et devrait pas remplacer le renforcement de l'acier résistant au moment ou de la structure. Il s'agit d'une règle très utile pour la rédaction et la communication commerciale. Si la fibre est utilisée comme une microfibre typique, il s'agit généralement d'une fibre de contrôle précoce, et non d'un substitut de barre structurelle.
Dosage typique et utilisation pratique
Le dosage typique des microfibres est assez faible par rapport aux systèmes de macrofibres. Selon la NRMCA, les fibres synthétiques sont couramment utilisées à un taux d'environ 1 à 2 lb/yd³, Il note qu'à ces taux, il n'est généralement pas nécessaire de modifier le mélange de béton, bien que des taux d'addition plus élevés puissent réduire l'ouvrabilité et nécessiter des réducteurs d'eau pour conserver l'affaissement.
La Concrete Society donne un chiffre pratique très similaire pour les microfibres courtes de polypropylène et indique qu'elles sont généralement ajoutées à un taux d'environ 0,9 kg/m³. Cela est utile car cela confirme l'image du marché commun : les microfibres sont généralement des additifs à faible dose utilisés pour améliorer les performances à un stade précoce, et non des systèmes de renforcement structurel à forte dose.
Ces mêmes conseils pratiques expliquent également une mise en garde fréquente sur les chantiers : les fibres peuvent réduire les émissions de gaz à effet de serre. effondrement parce qu'elles agissent comme un agent épaississant. Ainsi, bien que les microfibres soient généralement faciles à ajouter, elles affectent toujours le comportement du béton frais et doivent être traitées comme une partie réelle de la conception du mélange, et non comme un supplément invisible.
Où les microfibres sont-elles couramment utilisées ?
Les microfibres sont courantes dans dalles, planchers, béton résidentiel, revêtements et béton projeté, Les fissures de retrait plastique se forment peu après la mise en place lorsque l'évaporation dépasse la vitesse à laquelle l'eau de purge peut remplacer l'humidité de surface. Le guide de la NRMCA sur le retrait plastique explique pourquoi ce phénomène est si courant dans le béton horizontal : les fissures de retrait plastique se forment peu après la mise en place lorsque l'évaporation dépasse la vitesse à laquelle l'eau de ressuage peut remplacer l'humidité de surface. Dans ces conditions, les fibres synthétiques aident à résister à la tension alors que le béton est encore faible.
Ils sont également fréquents dans les béton projeté. L'ACI indique que des fibres microsynthétiques sont ajoutées au béton projeté pour minimiser les fissures de retrait plastique, et la Concrete Society indique que des microfibres de polypropylène sont utilisées dans le béton projeté pour améliorer les propriétés initiales et réduire l'effritement et le rebond.
Pour une explication pratique du fournisseur, cela signifie que les microfibres sont plus utiles là où l'acheteur veut un meilleur contrôle des fissures au début de l'âge, une meilleure stabilité du mélange, et une étape de renforcement simple et de petite taille ajoutée pendant le dosage.. C'est pourquoi les microfibres de PP restent une catégorie de produits standard dans la fourniture de béton. A Ecocretefiber™, C'est la façon la plus pratique de la positionner : une fibre de performance pour le béton frais d'abord, et non une fibre de remplacement structurel.
Conclusion
Microfibres dans le béton désigne une fibre très fine et courte - typiquement moins de 0,30 mm de diamètre - mélangées à l'ensemble du béton pour en améliorer les performances, en particulier dans les premières phases. Dans la plupart des travaux pratiques sur le béton, les microfibres sont utilisées principalement pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. fissuration par rétraction du plastique, réduire fissuration par tassement du plastique, améliorer cohésion, et favorisent une meilleure stabilité du béton frais. Les exemples les plus courants sont polypropylène et autres microfibres synthétiques, Bien que certains produits en verre résistant aux alcalis entrent également dans la catégorie des microfibres.
La distinction la plus importante est la suivante : les microfibres sont généralement différentes des macrofibres. Les microfibres sont principalement des fibres de contrôle des fissures à un stade précoce. Les macrofibres sont des fibres plus grandes utilisées lorsque la résistance résiduelle et les performances structurelles après fissuration sont nécessaires. La réponse la plus claire au titre est donc simple : les microfibres dans le béton sont des fibres finement réparties utilisées principalement pour que le béton jeune se fissure moins et se comporte mieux avant et pendant le durcissement précoce. C'est la définition qui correspond à la fois aux normes et à la façon dont le matériau est réellement utilisé sur le chantier.
