Technique

La mise en place du béton

Paul Demers Paul Demers
Paul Demers
Chroniqueur technique

En collaboration avec les chroniqueurs Benoît Bergeron, en SST et Catherine Guay en innovation. Découvrez ce que nos chroniqueurs ont à vous partager.

Place à la technique, la santé et sécurité puis l’innovation

La réussite d’une dalle de béton débute bien avant l’arrivée de la bétonnière sur le chantier. Une planification rigoureuse est essentielle puisque le béton possède une fenêtre de mise en œuvre limitée. Cette réalité impose une coordination efficace considérant le gâchage, le transport et la mise en place qui elle, selon l’endroit et le temps d’utilisation de certains types d’appareils peut être une menace pour les travailleurs en matière de santé et sécurité. Heureusement le monde de la construction ouvre la porte à l’innovation.

L’aspect technique du béton

Plaque vibrante milwaukee

Le béton est un matériau robuste pouvant combler des besoins structuraux ou d’esthétique. Il est composé de poudre de ciment Portland, de granulats fins, de granulats grossiers, d’eau de et de divers adjuvants chimiques selon les besoins du projet comme des accélérateurs ou retardateurs de prise, des réducteurs d’eau ainsi que des entraîneurs d’air. Ce dernier est un agent moussant généralement présents dans une proportion de 4 à 8 %. Il améliore la maniabilité du béton frais tout en augmentant sa résistance aux cycles de gel-dégel et aux agents de déglaçage. Un délai maximal de deux heures doit être respecté entre le gâchage du béton à l’usine et son déchargement complet au chantier, période durant laquelle la réaction chimique d’hydratation est déjà amorcée.

Références    

  • Code de construction du Québec Ch.#1 :  9.3.1., 4.1.1.6., 4.2.3.6., 4.2.3.9.
  • CSA-A3001-13 – Liants utilisés dans le béton
  • CSA-A23.3-14 – Calcul des ouvrages en béton
  • CSA-A23.1-14 – Béton : Constituants et exécution des travaux

L’infrastructure

Avant le déversement du béton, le succès de l’ouvrage repose également sur la qualité de l’infrastructure. Le sol doit présenter une capacité portante adéquate souvent obtenue par une compaction exercée par les travailleurs et un outillage adéquat, tandis qu’un drainage approprié doit être prévu afin d’assurer la pérennité de la dalle. Une fondation déficiente compromettra inévitablement les performances du béton, peu importe la qualité de sa finition.

Mise en place, déversement et épandage

Une fois le béton déversé, soit directement de la bétonnière ou à l’aide d’une pompe ou encore au moyen de brouettes manuelles ou motorisées, débute la phase de l’épandage et d’arasement. Cette étape consiste à répartir uniformément le béton à l’aide de racloirs et de truelles manuelles afin de rapprocher la surface du niveau final recherché.

L’aplanissement constitue ensuite une opération déterminante. À l’aide d’une règle vibrante motorisée ou d’une règle manuelle, les travailleurs effectuent des mouvements de va-et-vient permettant de niveler le béton tout en éliminant les irrégularités. La vibration contribue également à évacuer les bulles d’air emprisonnées dans le mélange et favorise une meilleure compaction du béton de la dalle. Un nivellement précis facilite considérablement les étapes de finition et assure une meilleure planéité de l’ouvrage.

deverseur

Les bordures, colonnes, ouvertures et autres éléments en saillie nécessitent une attention particulière. Le façonnage des contours est généralement réalisé à l’aide de truelles manuelles régulières ou profilées, parfois complétées par des truelles motorisées de petit diamètre tel que 600 mm (24 po) spécialement conçues pour les espaces restreints.

Le talochage : uniformiser et densifier la surface

Lorsque le béton atteint un degré de fermeté suffisant, sans toutefois être complètement durci, le talochage peut commencer. Cette opération vise à enfoncer légèrement les granulats sous la surface, à fermer les pores du béton et à corriger les petites imperfections de nivellement.

talochage

Les truelles motorisées, communément appelées hélicoptères à béton, constituent l’équipement de référence pour cette étape. Les modèles de 900 mm (36 po) à 1 220 mm (48 po) munis de pales larges permettent d’effectuer un talochage uniforme sur des surfaces importantes. Les petites unités 600 mm (24 po) sont quant à elles privilégiées dans les zones comportant de nombreux angles ou obstacles.

Les technologies récentes à batteries permettent d’obtenir une puissance équivalente aux modèles thermiques traditionnels tout en bénéficiant d’un démarrage instantané et d’une vitesse variable assurant un meilleur contrôle de la finition.

Pour les très grandes superficies dépassant plusieurs centaines de mètres carrés, les truelles autoportées à double rotor représentent une solution particulièrement efficace. Grâce à leurs deux rotors tournant en sens opposés, elles offrent une excellente stabilité, une productivité élevée et un confort accru pour l’opérateur. Mais pour l’instant, ces modèles ne sont pas disponibles par motorisation à batteries.

Le polissage

Le polissage, parfois appelé lissage final, est réalisé à l’aide de pales d’acier plus étroites installées sur les truelles motorisées. Cette étape permet d’obtenir une surface dense, lisse et résistante à l’usure. Selon les exigences du projet et le fini recherché, il n’est pas rare d’effectuer quatre à cinq passages de la truelle incluant les étapes de talochage.

Les opérateurs doivent effectuer des rotations lentes et régulières afin d’éviter de marquer la surface ou de pénétrer excessivement le matériau encore en phase de durcissement.

Les outils modernes à batterie offrent des avantages considérables grâce à leur couple constant, leur précision et leur maniabilité. En éliminant les contraintes liées au ravitaillement en carburant, aux démarrages instantanés et à l’entretien récurant des moteurs thermiques, ces équipements contribuent également à améliorer la productivité sur les chantiers. De plus, certains de ces appareils par le fait qu’on puisse retirer la batterie située à la tête du moteur, cela permet de les introduire par des petites ouvertures comme des châssis de cave.

Les traits de scie : des joints de contrôle indispensables

scie milwaukee

Même lorsque le fini est impeccable, le béton demeure un matériau qui subit un retrait naturel au cours de son durcissement. Afin de contrôler l’apparition des fissures, il est essentiel de réaliser des joints de contrôle par sciage après l’obtention du fini désiré.

Ces traits de scie sont généralement exécutés sur une profondeur correspondant à environ le quart ou le tiers de l’épaisseur de la dalle. Ils créent volontairement une zone de faiblesse qui guidera les mouvements de retrait du béton. Ainsi, les fissures apparaîtront à des endroits prévus plutôt qu’aléatoirement sur la surface.

Le positionnement des joints doit faire l’objet d’une planification rigoureuse. On privilégie généralement leur alignement avec les axes structuraux et un espacement maximal d’environ 6 mètres (20 pieds), selon la géométrie de la dalle. Une disposition judicieuse permet de préserver à la fois l’intégrité structurale et l’apparence esthétique de l’ouvrage.

Ces traits de scie sont généralement exécutés sur une profondeur correspondant à environ le quart ou le tiers de l’épaisseur de la dalle. Ils créent volontairement une zone de faiblesse qui guidera les mouvements de retrait du béton. Ainsi, les fissures apparaîtront à des endroits prévus plutôt qu’aléatoirement sur la surface.

Le positionnement des joints doit faire l’objet d’une planification rigoureuse. On privilégie généralement leur alignement avec les axes structuraux et un espacement maximal d’environ 6 mètres (20 pieds), selon la géométrie de la dalle. Une disposition judicieuse permet de préserver à la fois l’intégrité structurale et l’apparence esthétique de l’ouvrage.

Une séquence technique comportant des risques

La mise en place du béton est une opération considérablement technique où chaque étape influence directement la qualité du résultat final. De la préparation du sol à l’exécution des joints de contrôle, en passant par le nivellement, le talochage et le polissage, l’utilisation du bon équipement au bon moment demeure la clé du succès, non seulement sur le plan technique, mais aussi en matière de santé et de sécurité au travail.

Ces travaux sont fréquemment réalisés dans des stationnements souterrains, des bâtiments industriels, des sous-sols ou d’autres espaces clos et peu ventilés. Dans de telles conditions, les considérations de santé et de sécurité doivent accompagner les exigences techniques.

L’arrivée sur le marché d’équipements performants alimentés par batterie transforme progressivement les pratiques de l’industrie. Ces outils permettent notamment d’éliminer les émissions de monoxyde de carbone et les émanations de moteurs à essence, tout en réduisant les niveaux sonores des moteurs thermiques auxquels sont exposés les travailleurs.

Un regard d’analyse pour la santé et sécurité au travail

La truelle motorisée, communément appelée « flatteuse à béton » ou « hélicoptère » est un outil longuement utilisé en chantier et indispensable pour lisser et niveler efficacement les grandes dalles de béton frais. De plus, si on considère l’outillage complémentaire tel que brouette motorisée, marteau piqueur, règle vibrante, compacteur et autres, l’utilisation de modèles à moteur à essence expose les travailleurs à des dangers importants.

Risques associés aux équipements à essence

L’utilisation d’une truelle motorisée à essence comporte plusieurs risques majeurs pour la santé et la sécurité des opérateurs :

  • Chimiques : Émission de gaz d’échappement contenant du monoxyde de carbone (CO).
  • Physiques : Bruit élevé (perte auditive), vibrations et pièces chaudes pouvant causer des brûlures.
  • Ergonomiques : Troubles musculosquelettiques (TMS) lors de la manutention de l’appareil.
  • Accidents graves : Risques d’incendie ou d’explosion lors du plein de carburant, et lésions graves (lacérations, amputations) causées par les pièces en rotation.

Le marché offre aujourd’hui des alternatives électriques et à batterie pour éliminer ou réduire ces risques.  Voyons les points fort et ces limites :

La truelle motorisée à batterie

  • Points forts : Zéro émission directe de gaz, niveau sonore réduit, démarrage instantané et maintenance minimale (pas d’huile ni de bougies).
  • Limites : Autonomie restreinte (20 à 60 minutes selon la batterie) et puissance inférieure aux modèles thermiques.

La truelle motorisée électrique (filaire)

  • Points forts : Alimentation continue, aucune émission de gaz, niveau sonore réduit, coût d’achat abordable et entretien minime.
  • Limites : Mobilité réduite par le fil, puissance limitée et dépendance à une source d’énergie à proximité.

La truelle motorisée à essence

  • Points forts : Puissance élevée, autonomie prolongée, excellente mobilité et performance constante.
  • Limites : Émissions de gaz toxiques, niveau sonore élevé, vibrations importantes, odeurs fortes, entretien fréquent et démarrage parfois difficile.

L’exercice peut se faire pour tous les équipements à essence / électrique et à batterie, tels que : Brouette, la règle de nivellement par vibration ou lisseuse vibratoire, vibrateur de béton, la scie à découpe (Cut-off Saw), scie à béton, perceuse à béton (dalle), plaque vibrante, Brise-béton (Marteau de démolition ou Jack drill ou marteau piqueur), dégorgeoir d’égout etc.

Comparaison de niveau sonore

 dB EssencedB Batterie
Brouette motorisée85-95 dB60-75 dB
Règle de nivellement90-105 dB60-80dB
Vibrateur à béton90-105 dB74-79 dB
Scie à découpe110-115 dB95-105 db
Scie à béton105-115 dB100-107 dB
Perceuse à béton (dalle)105-115 dB90-102 dB
Plaque vibrante92-98 dB85-87 dB
Marteau piqueur105-120 dB80-95 dB
Dégorgeoir d’égout85-105 dB70-80 dB

Il est conseiller de se référer au manuel du fabricant pour obtenir le niveau sonore des équipements.

Maintenant regardons les deux principaux risques de ces équipements. Principalement la truelle motorisée.

Le monoxyde de carbone (cible tolérance zéro)

Le monoxyde de carbone (CO) est un gaz asphyxiant invisible, inodore et insipide qui remplace l’oxygène dans le sang. Une truelle à essence peut rendre l’atmosphère mortelle en quelques minutes dans un espace clos ou partiellement ventilé.

Symptômes d’intoxication : Étourdissements, maux de tête, confusion, perte de conscience et décès rapide dans les cas graves.

Valeurs limites d’exposition (VEMP/VECD) : La concentration de monoxyde de carbone dans l’air ne doit jamais dépasser 35 ppm sur un quart de travail de 8 h (VEMP), ni 175 ppm sur une période de 15 minutes (VECD) (Annexe I du RSST).

Évacuation à la source obligatoire : Selon l’article 3.10.17 (2) du CSTC, les impuretés de l’air produites à l’intérieur d’une construction fermée ou partiellement fermée (ex. : abris temporaires, dalles intérieures) doivent être captées et éliminées directement à leur point d’origine vers l’extérieur.

Ventilation mécanique forcée : L’article 3.10.17 (3) du CSTC stipule qu’un système de ventilation mécanique adéquat doit être en marche continue lors de l’utilisation d’un moteur à combustion à l’intérieur. La simple ouverture naturelle des portes et fenêtres est insuffisante.

Détection industrielle : La qualité de l’air doit être surveillée activement par des détecteurs de CO portatifs ou d’ambiance de type industriel et étalonnés (art. 51 al. 1 (5) de la LSST).

Vapeurs inflammables : En vertu de l’article 3.10.17 (1) du CSTC, il est strictement interdit d’utiliser un moteur à combustion (truelle à essence) à proximité de poussières explosives ou de vapeurs inflammables (comme les scellant ou durcisseurs de béton inflammables appliqués sur la dalle).

Évaluation et matrice des risques
Risque : Intoxication au monoxyde de carbone (CO)

  • Modèle à essence : Gravité Critique (5) | Probabilité Très fréquente (intérieur) ou Fréquente (extérieur) | Niveau de risque : Extrême
  • Modèle à batterie : Gravité Mineure (1) | Probabilité Rare | Niveau de risque : Négligeable

L’exposition au bruit

Le bruit généré par les modèles à essence est suffisant pour causer des dommages auditifs irréversibles après seulement quelques heures d’utilisation. En plus de la perte d’audition, il entraîne une fatigue accrue, nuit à la communication sur le chantier et augmente les risques de maladies cardiovasculaires.

  • Comparatif des niveaux sonores :
    • À essence : 90 à 105 dB
    • Électrique : 75 à 90 dB
    • À batterie : 70 à 85 dB

Limite d’exposition quotidienne (VLE) : La valeur limite est fixée à 85 dBA pour une période de 8 heures (art. 2.21.14 du CSTC de concert avec l’art. 137 du RSST).

Règle de bissection de 3 dB : Le niveau de danger double à chaque augmentation de 3 dB. Puisqu’une truelle à essence émet entre 90 dBA et 105 dBA, le temps maximal d’exposition quotidienne permis sans protection est extrêmement court :
À 88 dBA = maximum 4 heures/jour.
À 91 dBA = maximum 2 heures/jour.
À 100 dBA = maximum 15 minutes/jour.

Sélection des protecteurs auditifs (CSA Z94.2) : L’article 2.10.7.6 du CSTC oblige l’employeur à fournir des ÉPI de protection de l’ouïe conformes à la norme réglementaire CAN/CSA-Z94.2 (Protecteurs auditifs : performances, sélection, entretien et utilisation).

Obligation de formation : L’employeur doit offrir à chaque travailleur exposé une formation théorique et pratique sur l’ajustement adéquat, l’inspection et le nettoyage de ses protecteurs auditifs (art. 2.21.14 du CSTC).

Évaluation et matrice des risques
Risque : Exposition au bruit

  • Modèle à essence : Gravité Modérée à grave | Probabilité Très fréquente | Niveau de risque : Élevé
  • Modèle à batterie : Gravité Mineure (2) | Probabilité Occasionnelle à fréquente | Niveau de risque : Faible à modéré

En vertu des règlements de la CNESST, les employeurs ont l’obligation légale d’appliquer la hiérarchie des mesures de prévention en privilégiant les équipements les plus sûrs pour l’intégrité physique des travailleurs.

Attention, le choix de l’équipement devient la mesure de prévention clé :

  • Élimination du danger (Priorité 1) : Le CO étant un risque mortel, l’utilisation de modèles électriques ou à batterie est à privilégier pour les travaux intérieurs.
  • Contrôle du risque (Analyse terrain) : L’usage du modèle à essence doit être restreint aux travaux extérieurs, tout en appliquant des contrôles stricts pour le monoxyde de carbone, le bruit (EPI auditifs) et les vibrations.

À pleine charge vers l’innovation

L’arrivée des équipements à batterie et électrique marque une étape importante dans la modernisation de l’industrie de la construction. Longtemps limités à des outils légers, les systèmes de batteries haute capacité permettent aujourd’hui d’alimenter des équipements de plus en plus performants, y compris des appareils spécialisés comme les truelles motorisées, les plaques vibrantes ou les marteaux de démolition.

L’adoption de ces technologies démontre que l’innovation en construction ne se limite pas aux matériaux ou aux méthodes de travail. Elle passe également par le choix d’équipements plus sécuritaires, plus performants et mieux adaptés aux exigences d’une industrie en pleine transition vers des pratiques durables.

jumping jack milwaukee

Du transport à la finition : une évolution branchée et plus durable

Du transport des matériaux avec des brouettes motorisées, aux travaux de compactage, de découpe, de forage et de démolition, la ventilation jusqu’à la finition du béton avec les truelles motorisées, les alternatives électriques se multiplient.

Cette évolution contribue non seulement à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et les nuisances sonores. Elle permet également à améliorer la santé et la sécurité des travailleurs. Plus silencieux, plus propres et de plus en plus performants, ces équipements démontrent qu’il est désormais possible d’allier productivité, innovation et durabilité sur les chantiers d’aujourd’hui et de demain.

brouette motorisee

Du transport des matériaux avec des brouettes motorisées, aux travaux de compactage, de découpe, de forage et de démolition, la ventilation jusqu’à la finition du béton avec les truelles motorisées, les alternatives électriques se multiplient.

Cette évolution contribue non seulement à réduire les émissions de gaz à effet de serre (GES) et les nuisances sonores. Elle permet également à améliorer la santé et la sécurité des travailleurs. Plus silencieux, plus propres et de plus en plus performants, ces équipements démontrent qu’il est désormais possible d’allier productivité, innovation et durabilité sur les chantiers d’aujourd’hui et de demain.

Une évolution appelée à se poursuivre

L’électrification n’est plus une simple tendance. Elle s’inscrit progressivement dans les façons de faire sur les chantiers. Au-delà de l’amélioration de la qualité des ouvrages, ces innovations participent à la création d’environnements de travail plus sains et plus sécuritaire, en cohérence avec les exigences actuelles de l’industrie.