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La technique

Le béton, en tant que matériau, possèdeune particularité qui lui est propre :il n’atteint sa forme et sa qualité finalesqu’au cours du temps. Cette particularitéoffre aux concepteurs et aux aménageursurbains une plus grande flexibilité pour donner au revêtement une touchearchitecturale en jouant sur les formes,les couleurs et les textures. Le bétonimprimé en est l’illustration parfaite.Cette technique consiste à imprimer,à l’aide de matrices ou de moulesspéciaux, des dessins ou des motifs à la surface d’un béton frais. L’aspectobtenu dépend du choix des matrices,de la coloration et la finition de surfaces.

> Les matrices : une gamme standardimportante est disponible chez les concessionnaires des différentesmarques commercialisées en France(plusieurs dizaines de moules spéciauxstandards pour chaque marque). Ellesoffrent au concepteur un très large choix,à partir duquel il pourra créer son proprestyle de dallage.

> La coloration : elle peut être obtenuesoit en colorant le béton dans la masse,le colorant liquide ou en poudre étant alors introduit lors de la fabricationdu béton, soit en colorant le béton de surface sur environ 3 à 5 mm par incorporation dans le revêtement,et avant prise du béton, d’une poudrecolorante comportant un durcisseuroffrant ainsi au revêtement une résistanceélevée à l’abrasion.> La finition de surface : d’autrespossibilités techniques sont offertes aux concepteurs, pour réaliser,dans le cas d’un béton coloré dans la masse, une finition de surface soit désactivée, soit tamponnée,soit brossée, soit exécutée au rouleau.

Les combinaisons de formes, de couleurset de textures sont innombrables.Il est donc parfaitement possible de reproduire très fidèlement toutes sortesd’effets naturels tels que l’ardoise,la brique, la pierre naturelle, le parquet,les pavés, etc. (photos 1, 2 et 3).

Le béton imprimé peut ainsi être utilisé,sans aucune restriction, pour tous

n France, le développement du réseau dans les zones

urbaines a pris une nouvelle orientation ces dernières

années. L’accent n’est plus mis sur l’aménagement et la

construction de voiries plus larges ayant une capacité plus forte.

L’objectif est plutôt d’améliorer la sécurité et les conditions de circula-

tion. La voirie urbaine n’est plus uniquement réservée à l’automobiliste et

à la fluidité du trafic, mais de plus en plus elle est conçue, imaginée et gérée

comme un lieu collectif de rencontre entre de multiples usagers pour des

fonctions variées.

Sur ces voiries, on cherche à faire en sorte que l’automobiliste ressente instinctivement qu’il

n’est plus sur une autoroute ou une route, mais sur une aire de circulation appelant à un comportement plus pai-

sible. Cette nouvelle orientation a nécessité un réaménagement géométrique de l’espace urbain assorti d’une

palette d’exigences en matière de sécurité, d’esthétique, d’intégration à l’environnement, de mise en œuvre, de

confort, de durabilité, etc.

La technique béton de ciment a pleinement accompagné ces évolutions. Longtemps utilisé dans la partie structu-

relle des voiries urbaines, enfoui sous d’autres matériaux de surface, le béton présente aujourd’hui d’autres possi-

bilités d’application comme matériau de revêtement ou de surface, caractérisé par un choix varié de couleurs, de

formes et de textures.

Ces bétons urbains connaissent actuellement un développement important, en particulier avec la technique

du béton imprimé.

Voiries et aménagements urbains :le béton imprimé

Jospeh ABDOIngénieur civil Ponts et chaussées

Responsable travaux publics

Cimbéton

Xavier BATUTDirecteur de la Compagnie moderne des routes

(CMR)

E

AbstractIn France, the growth of the street

network in urban areas has taken a newdirection in recent years. The objective is

no longer development and buildingbroader streets having a larger capacity,

but improving safety and trafficconditions. Urban streets are no longer

aimed solely at serving motorists andkeeping traffic moving, but are

increasingly thought of, designed, andmanaged as a collective space of

encounters among multiple users havingvaried purposes.

On such roads, an attempt is made to getmotorists to perceive instinctively thatthey are no longer on a motorway or

highway, but in a traffic space calling forcalmer behavior. This new orientation hasrequired a geometrical redevelopment ofthe urban space combined with a wholerange of requirements concerning safety,

appearance, integration with theenvironment, construction, comfort,

durability, etc.Cement concrete has kept pace with these

changes. Long used in the structural partof urban roadways, buried under other

surfacing materials, concrete is todaycoming into its own in other applications,

as a coating or surfacing material,featuring a broad choice of colors, shapes,

and textures.

Photo 1, 2 et 3Les combinaisons de formes, de couleurset de textures sont innombrables et permettent de reproduire toutessortes de pierres naturelles

There are countless combinations of shapes, colors, and textures to mimicall sorts of natural stone •••

CMR

CMR

CMR

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Voiries et aménagements urbains :le béton imprimé

les types de voiries et d’aménagementsurbains, et dans toutes les applications à caractère privé.

Qualités et performances

Le béton imprimé est une techniqueoffrant un large éventail de qualités :> Circulabilité : du piéton au véhiculelourd, avec des adaptations techniques.> Liberté : possibilité de choix très diversifié au niveau des formes,des couleurs et de l’aspect.> Intégration : reproduisant très fidèlement l’aspect et la forme des pierres naturelles, il convient au mieux pour traiter une voirie ou un aménagement dans un souci de qualité esthétique et d’intégration aux bâtis environnants ou au paysage :centre-ville, cœur de village, etc.> Polyvalence : il peut être un matériaurural et même rustique (imprimé à l’ancienne), comme il peut être un matériau moderne d’aspect plat et lisse.> Image de sécurité : de par sa variété des coloris et des textures, il symbolisesouvent une rupture avec la fonctionroutière et incite ainsi à une meilleurelecture de l’espace urbain, de ses usageset de ses priorités.> Adaptabilité : plat ou en pente, contourssimples ou complexes, le bétons’accommode des contraintes urbaines,sa plasticité et son aptitude au moulagelui permettant d’épouser toutes les formesavec une grande qualité de finition.> Disponibilité : matériau de proximité,son intérêt économique local n’est pas négligeable. Les nombreuses carrières et centrales de béton présentes sur l’ensemble du territoire fournissentfacilement un matériau de qualité.> Performance et durabilité : les voiries et les aménagements urbains en bétonimprimé répondent à l’ensemble des exigences techniques suivantes :résistance au trafic, à l’usure, au gel,à la chaleur, aux attaques chimiques,au cisaillement (virages, carrefours, etc.),à la canalisation des charges (couloirs de bus), au poinçonnement (parkings et aires de stationnement). Ils assurent la sécurité des usagers par un maintiendurable de l’uni de la surface et une adhérence à toute épreuve.

Exécution des travaux

L’ordre et l’organisation des différentesphases élémentaires d’exécution varienten fonction de la nature des travaux à réaliser. Deux cas sont envisagés :

Réfection de voiries

L’exécution des travaux suit le processussuivant :> décaissement de l’ancienne structuresur une épaisseur correspondant au dimensionnement de la nouvellestructure en béton ;> réorganisation éventuelle des réseauxenterrés ;> travaux éventuels de purge et de comblement ;> compactage de la plate-forme ;> mise en œuvre de la structure en béton.

Chaussées neuves en béton

Les travaux sont effectués de la façonsuivante :> travaux préparatoires : tracé, décapagede la terre végétale et exécutionéventuelle des réseaux d’assainissemententerrés ;> travaux de terrassement : déblais,remblais, réalisation de la plate-formesupport de la chaussée ;> compactage de la plate-forme ;> mise en œuvre de la structure en béton.

Conditions de mise en œuvre du béton

Quel que soit le procédé d’exécutionadopté, des précautions doivent êtreprises quand la mise en œuvre du bétonse fait dans des conditionsmétéorologiques particulières.

Les paramètres à considérer (tableau 1)sont :> la température ambiante ;> l’humidité relative de l’air ;> la variation de température entre le jour de bétonnage et la première nuit.

Coffrage : types, pose et vérification

A l’exception des chantiers de réfection,l’utilisation des coffrages est indispensable pour la mise en œuvre du béton.Les coffrages peuvent être des élémentsen bois ou en tôle d’acier, des bandesd’éléments modulaires (cas d’un calepinage) ou des rails en acier (cas d’une mise en œuvre au vibrofinisseur). Ils doivent être réglésen hauteur pour correspondre exactementà l’épaisseur de la dalle à exécuter.La pose des coffrages doit être effectuéeavec soin ; on ne doit observer ni écart en hauteur ni écart en plan supérieur à1 cm par rapport à l’alignement théorique.

Humidification de la plate-forme

Dans le cas où le matériau de la plate-forme est susceptibled’absorber une partie de l’eau du béton,il est recommandé d’arroser la plate-formeimmédiatement avant le bétonnage.

Fabrication etapprovisionnement du béton

Pour les voiries et aménagements urbains,la taille des chantiers ne justifie pas,en général, le déplacement d’une centrale.Il est conseillé, dans ce cas, de faire appelà une centrale de béton prêt à l’emploi(BPE). L’approvisionnement du béton se fait par des camions malaxeurs.

Le bétonnage

L’application du béton a une grandeinfluence sur le résultat final. Différents

Hygrométrie De 5 à 20°C De 20 à 25 °C De 25 à 30 °C > 30 °C

De 60 à 100 % Conditions normales de bétonnage Cure renforcée

De 50 à 60 % Cure renforcée Cure renforcée > Bétonnage et arrosage après 12 heures

de la plate-forme

De 40 à 50 % > Cure renforcée > Bétonnage Cure renforcéeaprès

12 heures

> Arrosage de la plate-forme

< 40 % Pas de bétonnage sans mesures

spéciales

Tableau 1 Précautions d’usage en fonction des paramètres de température et d’humidité de l’air

Customary precautions as a function of the temperature and humidity of the air

Température ambiante

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RGRA N°798 Septembre 2001

procédés de mise en œuvre existent.Le choix du procédé doit tenir compte du type de chantier à réaliser et de la nature du trafic prévu.

Pour les voiries ayant à supporter un trafic, il est nécessaire de vibrer le béton pour lui conférer de bonnescaractéristiques mécaniques et,par conséquent, une grande durabilité.Il existe deux modes de vibration :> la vibration externe : le béton est d’abord étalé au râteau puis vibré en surface à l’aide d’une règle vibrante ou d’un vibrofinisseur ;> la vibration interne ou pervibration :le béton est d’abord étalé au râteau puis vibré à l’aide d’aiguilles vibrantesimmergées dans le matériau.

Pour les aménagements ne supportant pas de trafic, l’emploi d’un matérielvibrant n’est pas obligatoire, à conditionde veiller à incorporer dans le béton un plastifiant facilitant sa mise en œuvreet de prévoir, pour compenser l’absence de vibration, une épaisseursupplémentaire de 2 cm de béton par rapport à l’épaisseur du revêtementdéterminée par la méthode de dimensionnement.

Le talochage

Après la vibration du béton, la surface du revêtement peut présenter quelquesirrégularités (cavités apparentes,vaguelettes, etc.) Un talochage est donc fortement recommandé afin de lui conférer une surface lisse et plane.

Le marquage périphérique

Le marquage périphérique (photo 4) ainsi que les obstacles (regards, arbres,candélabres, façades, etc.) et le traçagedes bordures sont exécutés à l’aided’outils spéciaux (quarts-de-ronds,trusquins, etc.).

L’application de la poudrecolorante

La surface du béton, ainsi préparée,est ensuite saupoudrée d’une poudrecolorante et anti-usure, qui doit être soigneusement incorporée dans lebéton à l’aide d’une lisseuse.De nombreuses passes ou couchessuccessives de colorant sont souventnécessaires pour l’obtention d’une coloration homogène sur une épaisseur de 3 à 5 mm du revêtement.

Outre les pigments minéraux, la poudrecolorante contient une résine, du ciment,ainsi que des particules de quartz qui vontconférer au revêtement une résistanceélevée à l’abrasion.Il faut toutefois préciser que l’applicationde cette poudre colorante n’est pasnécessaire quand le choix s’est porté surun béton coloré dans la masse.

L’application d’un agent de démoulage

Il peut s’agir soit de la mise en place d’un film plastique pour l’obtention de dessins lisses, soit de l’application d’un produit de démoulage d’une façonanalogue à celle de la poudre colorantepour l’obtention de dessins structurés.L’utilisation d’un agent de démoulage est nécessaire pour éviter que le bétonn’adhère aux matrices. Il faut donc veillerà ce que l’agent de démoulage recouvresoigneusement toute la zone à traiter.

L’application des matrices ou des moules spéciaux

Après l’application d’un agent démoulant,les matrices ou les moules spéciaux sont appliqués et retirés au fur et à mesure, donnant à la surface du revêtement le dessin choisi.Les matrices, fabriquées avec un caoutchouc rigide pour les partiescourantes et souple pour les zonesjouxtant les éléments saillants (poteaux, façades, etc.), sont positionnéesd’une façon précise et définie à l’avance.En fonction de la consistance du béton,il est nécessaire de marteler plus ou moinsvigoureusement le moule avec

une massette afin d’assurer une bonne impression du motif à la surface du revêtement (photo 5).

C’est une opération très importante pour le rendu final, c’est pourquoi il est recommandé de confier cette tâche à un opérateur spécialisé dans ce domaine.

La confection des joints

L’exécution des joints de retrait/flexion(transversaux et longitudinaux) s’effectuede la manière suivante :> dans le béton frais par incorporationd’une languette ou d’un profilé en plastique ou en contre-plaqué ;> par sciage du béton durci avec une machine spéciale à disquediamanté. Il est important, dans ce cas,de bien choisir le moment du sciage,qui peut varier entre 6 et 48 heures après le bétonnage, en fonction des caractéristiques du béton et des conditions climatiques ;> en chaînettes de pavés, caniveaux ou autres éléments. Dans ce cas,il faut veiller à ce que l’assise de ces éléments soit à bord franc (sans chanfrein).

Le lavage

Après quelques jours de séchage,la surface du béton est nettoyée au jet d’eau à haute pression,afin d’éliminer le produit démoulant en excès.

La protection du béton

Après séchage de la surface du béton,on y applique une couche de protectionanti-UV (photo 6) à base de résine ou de cire. Cette couche, en obturant les pores et les capillaires, imperméabilisela surface du revêtement et interditl’incrustation de toutes les formes •••

Photo 4La lisseuse en quart-de-rond permet d’ar-rondir le bord du revêtement, écartant ainsi tout risque d’épaufrures

The quarter round smoother rounds the edge of the surfacing to eliminate any risk of spalling

CMR

Photo 5La fermeté du béton impose de martelersuffisamment les moules pour imprimercorrectement le motif

The moulds have to be hammered hard enough to overcome the firmness of the concrete and imprint the patterncorrectly

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Voiries et aménagements urbains :le béton imprimé

de salissures (hydrocarbures,poussières, etc.).

Conclusion

Un intérêt croissant pour la technique du béton imprimé se manifeste, en France,dans le domaine des voiries et des aménagements urbains. Cet essorest dû à la satisfaction qu’elle apporte aux usagers comme aux responsables des réseaux pour des raisons techniques,économiques, écologiques et esthétiques.Le développement de cette technique

depuis plusieurs années est un signeconcret qui traduit bien cette prise de conscience et l’orientation vers une politique d’aménagement à long terme, autant qualitative que quantitative.

DU BÉTON IMPRIMÉ EN AQUITAINE

Dans certaines régions de France, enparticulier dans l’est et le sud-est, etmaintenant dans le nord et la régionparisienne, la technique du béton im-primé coloré se développe auprès dedonneurs d’ordre tant privés que pu-blics.On peut citer un certain nombre degrandes réalisations qui datent demoins de dix ans, notamment surCannes (aménagement de l’esplanadedu parking du festival), Monaco (hôpi-tal), ou Metz (aménagement du centre-ville piétonnier).Toutefois, en Aquitaine, et ce malgré laproximité de l’Espagne où le béton im-primé est très utilisé (les touristes fou-lent très fréquemment ce type de re-vêtement quand ils découvrent lesmonuments du sud de l’Espagne),cette technique ne s’est jamais vrai-ment développée. Peut-être par mé-connaissance ? Ou par crainte de sevoir accuser d’imiter la pierre natu-relle, donc de « faire du faux»?Le béton coloré imprimé fournit pour-tant une gamme de produit quasi infi-nie et représente une technique assezsimple de mise en place, dans la me-sure où les équipes de coulage maîtri-sent les étapes successives de mise enœuvre de ce béton.Le béton imprimé coloré en Aquitaine?La technique se développe et les revê-tements publics ou privés du sud-ouestvont prendre une nouvelle allure…

Les étapes d’un chantier de béton imprimé coloré

Les photos suivantes ont été prisescette année sur des chantiers réalisés

en environnement industriel ou chezdes particuliers, avec les contraintesqui en découlaient en Aquitaine (tra-vaux en sites restreints, obligation deconserver des passages piétons, etc.).

Protection du siteCette phase est particulièrement im-portante dans le cas de béton coloréaprès mise en place. Quel que soit l’en-vironnement dans lequel se déroulentles travaux, les abords de la zone à revêtir doivent être protégés par du polyane avant toute intervention.

Coulage du bétonOpération somme toute classique. Onincorpore en général dans le béton desfibres pour éviter des retraits tropmarqués. Le béton est mis en placeavec un cône relativement fort (7 à 10)dans le cas de béton non circulé, doncnon vibré à la mise place.

Application du colorant desurfaceUne ou deux couches de coloraÍnt (do-sage de 3 à 5 kg/m2 suivant la teinteutilisée) sont répandues sur le bétonfrais, «glacé» à la taloche.

ImpressionL’impression se fait avec des moules rigides ou souples, notamment, pourappliquer une impression sur un bétoncoulé contre un mur ou tout obstacleparticulier. Là encore, la gamme d’im-pression « standard» est très vaste.

Nettoyage et répandage derésineUne fois l’impression terminée, il fautattendre en général 24 heures avantde nettoyer la surface du béton (sur laquelle a été répandue la poudre dedémoulage colorée). Ce délai dépend

du type de béton utilisé (dosage en ciment– résistance, etc.) et des condi-tions météorologiques au moment duchantier.

Le nettoyage au jet sous pression effectué, on répand sur la surface dubéton une résine de fermeture despores pour protéger l’ouvrage. Cetterésine peut être mate ou brillante, etsera mise en place en phase aqueuseou en phase solvantée. Une fois cetterésine mise en œuvre, la surface estprête à être foulée ou circulée.

Application d’une poudre colorée de démoulageAvant impression du béton, unepoudre colorée de démoulage est répandue à la surface du dallage. Lacoloration de cette poudre peut êtreidentique à celle précédemment appli-quée. Elle peut également être diffé-rente, voire opposée, si l’on souhaiteobtenir une surface patinée, avec desteintes moins régulières. Cette poudrede démoulage (200 à 300 gr/m2) faitoffice de couche de protection du bé-ton après impression.

Photo 6Application de la couche de protection

Application of protection layer

CMR

Mise en place du béton sur une zone préalablement préparée et protégée

Placement of the concrete on a preparedand protected zone

CMR

Application du colorant de surface avec la méthode dite «du semeur» sur le béton «glacé»

The surface coloring is scattered like seed on “glazed” concrete

CMR

Talochage ou «glaçage» du béton aprèsmise en place du colorant de surface

Floating or “glazing” of the concrete after application of the surface coloring

CMR

Application d’une poudre colorée de démoulage avant impression du béton à l’aide de moules rigides ou flexibles en résine

Application of a colored form removalpowder before imprinting of theconcrete using rigid or flexible resinmoulds

CMR

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