Qu’est-ce qu’une eau de gâchage ?

L’eau de gâchage est un composant de premier ordre pour la préparation du béton. Il contribue d’abord à hydrater le mélange, mais permet aussi de faire réagir les divers éléments pour obtenir un matériau durci.

C’est notamment le rapport eau/ciment qui est le principal facteur influençant la résistance et la durabilité de l’ouvrage. Par ailleurs, il est vivement recommandé d’analyser les caractéristiques de l’eau de gâchage afin d’éviter d’altérer le béton.

Les composants du béton

Le béton est utilisé pour les fondations, les infrastructures, les murs, les cloisons et bien d’autres types de constructions. Il présente de nombreux atouts : économique, facile à manipuler, mais surtout résistant et durable. Même si vous n’êtes pas expert en bâtiment ou en construction, vous devez savoir que le béton résulte de différents composants mélangés dans des proportions variables.

En général, les principaux composants du béton sont :

Le ciment, qui agit comme liant hydraulique. C’est également grâce au ciment que le béton offre une excellente résistance. Selon le type de béton, on peut utiliser du CEM I, du CEM II A ou B, ou encore du CEM III A, B ou C,

Les granulats, qui sont des grains minéraux. Ils confèrent au béton certaines caractéristiques techniques et esthétiques. En général, on utilise du sable et du gravier, mais on peut aussi avoir recours à des fillers, des graves, des gravillons ou des ballasts,

L’eau, ou plus précisément l’eau de gâchage.

Pour la composition du béton, on peut également ajouter des adjuvants. Ce sont des produits chimiques destinés à optimiser certaines caractéristiques du matériau. Parmi ces adjuvants, on retrouve l’accélérateur ou le retardateur de prise, l’accélérateur de durcissement, l’adjuvant hydrofuge ainsi que les pigments.

Quel est le rôle de l’eau de gâchage ?

L’eau de gâchage fait partie des composants de base du béton, à l’instar des granulats et du ciment. Dans la composition du béton, l’eau active la réaction d’hydratation du ciment, ce qui permet la prise et le durcissement du matériau. Elle transforme également le ciment en une pâte collante qui enrobe les granulats.

En plus d’apporter une hydratation au ciment, l’eau de gâchage favorise l’élasticité et l’ouvrabilité qui est un facteur jouant sur le moulage et la mise en place du béton. Elle contribue encore à donner une bonne cohésion au matériau durci.

Plus on ajoute d’eau dans la composition du béton, plus celui-ci devient fluide, mais cela réduit sa résistance mécanique. À l’inverse, pour obtenir un béton plus résistant, il faut diminuer la quantité d’eau, ce qui le rend toutefois plus difficile à malaxer et à compacter.

En plus d’avoir des répercussions sur les propriétés physiques et mécaniques du béton, tel le temps de prise et le développement des résistances, l’eau de gâchage a aussi un impact sur les propriétés esthétiques du matériau. En effet, elle peut être la cause de tâches et autres efflorescences. Un excès d’eau rend le béton plus clair en surface et peut même provoquer l’apparition d’une couche blanchâtre et friable.

Dans le cas d’un béton coloré, les pigments risquent de se délaver sous l’effet de cet excédent d’eau, ce qui entraîne un aspect tacheté. En dernier lieu, l’eau de gâchage peut influencer les propriétés de durabilité du béton, car pouvant être la source d’apparition de corrosion au niveau du ferraillage, voire nuire à la stabilité du béton.

Quelle est la norme à respecter pour l’eau de gâchage ?

C’est la norme européenne EN 1008 qui dicte les grandes lignes au sujet des eaux de gâchage utilisées pour la fabrication de béton. Elle se réfère à la fois à la qualité de l’eau, aux impacts des impuretés qu’elle peut contenir et au processus à respecter pour réaliser le mélange suivant le type de béton souhaité. En d’autres termes, cette norme vise garantir le respect des compositions et de leurs mises en forme, ainsi que la durabilité du béton.

Par ailleurs, il est admis que l’eau de gâchage peut provenir de diverses sources, dont :

L’eau potable issue du réseau du service public.

L’eau souterraine.

L’eau naturelle de surface.

L’eau de rejets industriels.

L’eau de mer.

L’eau récupérée de la fabrication du béton.

Certes l’eau potable est la seule qui peut être utilisée sans aucune contrainte majeure, tandis que les autres types d’eau doivent subir des analyses, ainsi que des essais d’aptitude. Ces eaux non potables doivent respecter les critères suivants : absence d’odeurs anormales, faible teneur en substances chimiques nocives, quantité limitée de matières en suspension, pH neutre ou légèrement équilibré, et absence d’agents susceptibles de retarder ou d’empêcher la prise du ciment. Pour l’eau récupérée lors de la fabrication du béton, elle doit être correctement décantée et régulièrement contrôlée.

Sinon, il est vivement déconseillé d’utiliser de l’eau de mer pour fabriquer du béton armé, car le risque de corrosion du ferraillage est réel. Si l’eau de mer est votre seule option, il est nécessaire de la dessaliner. Il est également possible de fabriquer un béton spécial marin avec cette eau, ce qui implique l’utilisation de ciments spéciaux et l’ajout d’adjuvants hydrofuges ainsi que d’inhibiteurs de corrosion.

Quels sont les effets des impuretés de l’eau sur les caractéristiques du béton ?

Concrètement, la présence d’impuretés dans l’eau de gâchage est un facteur de taille engendrant une réduction des propriétés structurales du béton, à savoir sa résistance et sa durabilité. Dans la pratique, les impuretés sont à l’origine d’un temps de prise rallongé du béton, voire empêchent complètement la prise du ciment. Cela peut rendre le béton difficile à couler, le laisser pâteux ou provoquer l’apparition de fissures prématurées.

La résistance du matériau est elle aussi altérée à cause de ces impuretés. Les chlorures peuvent, par exemple, provoquer la corrosion des armatures, ce qui réduit la résistance du béton armé.Ces impuretés peuvent également compromettre la durabilité de l’ouvrage. En effet, l’utilisation d’une eau riche en sels ou en sulfates peut provoquer le gonflement du béton, l’apparition de fissures et/ou d’efflorescences. Les matières organiques et le limon, quant à eux, augmentent la perméabilité du béton, ce qui accroît le risque d’infiltration d’eau.

On n’y prête pas toujours attention, mais une eau impure a également des effets sur l’esthétique et la finition du béton. Ces impuretés peuvent provoquer une surface rugueuse, l’apparition de laitance, des taches blanches et/ou une coloration irrégulière du béton.

Dans la liste des impuretés susceptibles d’avoir un effet néfaste sur le béton, on peut citer l’huile, les algues ou l’argile en suspension. Les sucres, voire les détergents sont aussi à prendre en considération.

Ainsi, il est préférable d’utiliser une eau de gâchage contenant uniquement des traces visibles d’huiles et non d’autres aspects indiquant une forte teneur en graisses. Concernant la présence de détergents, il est requis de s’assurer que la mousse de l’eau de gâchage disparaît en moins de deux minutes.

Quel est l’impact des sels inorganiques contenus dans l’eau sur les propriétés du béton ?

Une forte teneur en sel dans l’eau de gâchage nuit également à la résistance du béton. À titre informatif, il a été prouvé que le chlorure de zinc joue en défaveur du gain de résistance du matériau. Dans le même cadre, le nitrate de plomb est considéré comme un élément destructeur du béton. Le borate de sodium, l’iodate de sodium, l’arséniate de sodium, ainsi que le phosphate de sodium ont pour leur part un faible impact sur la résistance du béton.

En revanche, les carbonates de sodium et de potassium causent un durcissement trop rapide, ce qui n’est pas sans effet néfaste sur la qualité du béton, plus précisément concernant sa résistance. Cependant, ils peuvent interagir avec certains adjuvants, tels que les retardateurs de prise et les adjuvants hydrofuges.Enfin, les chlorures de calcium participent eux aussi à l’accélération du phénomène de prise du béton.

Quel rôle jouent les acides de l’eau sur les spécificités du béton ?

Il est proscrit d’utiliser des eaux provenant de déchets industriels pour fabriquer du béton. Celles-ci contiennent généralement des acides ou des alcalins potentiellement nocifs, mais aussi des métaux lourds ou des ions toxiques. Les acides retardent la prise du béton et diminuent sa résistance.

Les alcalins peuvent réagir avec certains composants du ciment, provoquant fissures, gonflement ou expansion.

Les métaux lourds et autres contaminants peuvent générer des défauts internes, des fissures et des altérations esthétiques.

Néanmoins, une eau possédant un pH supérieure à 6 peut tout à fait être utilisée comme eau de gâchage.

Quelles sont les limites à respecter en matière de qualité d’eau de gâchage ?

La règle générale stipule qu’une eau naturelle potable sans goût particulier prononcé peut servir d’eau de gâchage pour la fabrication de béton.

De plus, une eau peut être utilisée à cette destination si sa teneur en sels dissous et en matière en suspension de dépassent pas les limites suivantes :

2 g/L d’impuretés et 15 g/L de sels en suspensions pour les bétons à haute performance mécanique et ceux à haute imperméabilité.

5 g/L d’impuretés et 30 g/L de sels en suspension pour du béton classique.

Voici des valeurs plus précises suivant le sel inorganique concerné et le type de béton :

Moins de 500 mg/L en chlorures pour du béton coulis ou précontraint.

Moins de 1000 mg/L en chlorures pour du béton armé ou avec insert.

Moins de 4500 mg/L en chlorures pour du béton non armé et sans insert.

Moins de 2000 mg/L en sulfates.

Moins de 500 mg/L en nitrates pour du béton coulis et du béton armé ou avec insert.

Moins de 1000 mg/L en nitrates pour du béton non armé et sans insert.

Moins de 1000 mg/L en carbonates et bicarbonates pour du béton coulis et du béton armé ou avec insert.

Moins de 2000 mg/L en carbonates et bicarbonates pour du béton non armé et sans insert.

Quelles propriétés physiques et mécaniques acceptables pour le béton ?

Selon les experts, un temps de prise du béton qui est inférieur à une heure est jugée trop rapide. Cette rapidité peut déjà se constater lors des difficultés de coulage du béton, et une fois pris, des microfissures peuvent apparaître à la surface. Toutefois, la fin de prise ne doit pas excéder 12 h. Concernant, la résistance moyenne à la compression à 7 jours, elle doit atteindre au moins 90% du niveau de résistance constatée pour une utilisation d’eau distillée.

En résumé, l’eau de gâchage ne constitue pas un simple élément de la formulation du béton. Il est important de vérifier sa qualité pour garantir la résistance du matériau tout en préservant ses propriétés physiques.

Conseils pratiques sur chantier

Vous avez compris l’importance de la qualité de l’eau de gâchage. Si vous n’avez ps accès à de l’eau potable sur le chantier, il est judicieux de tester l’eau avant de l’utiliser. Vous pouvez recourir à des kits de test rapides pour mesurer le pH, les chlorures et les sulfates. Il est également possible d’envoyer un échantillon d’eau en laboratoire pour une analyse complète.

Les résultats vous permettront d’adapter le dosage des adjuvants. En effet, l’ajout d’un retardateur ou d’un accélérateur peut s’avérer nécessaire pour gérer correctement le temps de prise du béton.

Si vous disposez d’eau de puits, de rivière ou de réservoir, il est conseillé de la décantonner et de la filtrer. Cela permet d’éviter les effets indésirables de certaines impuretés, comme les algues en suspension, l’argile, le limon ou les petites matières organiques.

Si vous devez stocker l’eau de gâchage, il convient de prendre quelques précautions pour éviter toute contamination. Cette eau doit être protégée des poussières, des huiles, des matières et résidus organiques. Elle doit être conservée dans un réservoir propre et fermé. Avant chaque utilisation, prenez le temps de vérifier sa température et sa turbidité.

Rien ne vous empêche de réaliser un essai préalable à petite échelle. L’idée est de réaliser un petit gâchage test avec une quantité réduite de ciment, granulats, eau et adjuvants, comme pour le béton final.

Ce test vous permettra d’évaluer si le béton est suffisamment plastique ou fluide, s’il prend trop vite ou trop lentement, et si les adjuvants fonctionnent correctement. Une fois durci, vous pourrez également apprécier la qualité du béton testé.

Vous pouvez également consulter nos deux articles : « Qu’est-ce que le béton poli ? » et « Le béton cellulaire est-il résistant au feu ? ».