Réaliser un ouvrage agricole en béton

Faire un ouvrage agricole en béton

 

Grâce à ses qualités de durabilité et de résistance, le béton est adapté pour réaliser les radiers, les dallages et les voiles des constructions suivantes :

  • Bâtiments d’élevage (élevage de porcs, bovins, volailles, chevaux, caprins/ovins).
  • Hangar agricole béton.
  • Aires de stockage agricole (ensilage d’herbes, de maïs, stockage de céréales, fourrage, engrais, maraîchage, produits de traitement).
  • Fosses à lisier et fumières.
  • Salles de traite.

 

Quel béton choisir ? Comment réaliser un ouvrage agricole en béton ? On vous dit tout.

Choix du béton

Pour réaliser un ouvrage solide et durable, il convient de réaliser votre ouvrage en béton prêt à l’emploi livré par camion toupie.

Le béton prêt à l’emploi est conforme à la norme béton NF EN 206/CN.

Celle-ci prend en compte les environnements agressifs pour le béton en spécifiant des classes d’exposition pour le béton.

Ces classes d’exposition définissent les différents environnements auxquels le béton pourra être soumis et les traduit en termes de choix de type de ciment et d’addition, de dosage minimal, de résistance minimale du béton, de quantité d’eau maximale autorisée dans le béton.

Béton et substances agricoles : les bétons agricoles sont généralement soumis à des attaques chimiques. Le cas échéant, le béton devra donc répondre à la classe d’exposition XA (béton soumis aux attaques chimiques).

Selon le degré d’agressivité chimique du milieu, et tout particulièrement le pH, vous pourrez choisir :
Pour les cas courants (agressivité faible ou modérée), un béton de classe d’exposition XA1 ou XA2.
Pour les milieux fortement agressifs, un béton de classe d’exposition XA3.

 

Classe d’exposition – Agressivité chimiqueXA1 – FaibleXA2 – ModéréeXA3 – Forte
pH6,5 ≥ pH ≥ 5,55,5 > pH ≥ 4,54,5 > pH ≥ 4

Tableau : choix de la classe d’exposition du béton en fonction du pH du milieu dans lequel il se trouve (selon le fascicule FD P 18-011).

 

Pour des ouvrages tels que des silos d’ensilage pouvant être exposés à des jus dont le pH est inférieur à 4, des précautions supplémentaires, comme la mise en œuvre d’une protection (type enduit, peinture ou résine) ou la réalisation d’une dalle d’usure rapportée, sont nécessaires.

Par ailleurs la résistance requise pour le béton est déterminée lors du calcul de dimensionnement de l’ouvrage. Si votre ouvrage a fait l’objet d’un dimensionnement, reportez-vous donc à la note de calcul qui mentionne la classe de résistance du béton à utiliser.

Sinon, vous pouvez très bien vous référer à la norme béton NF EN 206/CN. En effet, celle-ci fixe la classe de résistance minimale à garantir en fonction de la classe d’exposition du béton choisie (voir tableau suivant).

Tableau : Choix du béton selon les types d’ouvrages agricoles.

 Ouvrages agricolesClasses d’exposition du bétonClasses de résistance minimale du béton (1)
Parcs de stabulationXA1*C30/37
Fosses à lisier et à fumier, aires d’ensilageXA2* ou XA3*C35/45 ou C40/50
Fondations et dallages intérieurs en contact avec le solXC1**C25/30
Intérieur de bâtiment (milieu sec) : poutres, planchers, poteauxXC1C25/30
Bétons extérieurs non protégés : murs, plateformesXF1*** ou XF3***C25/30 ou C30/37
Voiries extérieures, plateformes exposées au gel et aux sels de déverglaçageXF2*** ou XF4***C25/30 ou C30/37

(1) Se référer aux études de dimensionnement de l’ouvrage qui peuvent exiger une classe supérieure.

* Selon le degré d’agressivité chimique et tout particulièrement le pH, il y a lieu de se référer au fascicule FD P 18-011.

** Si le béton est exposé à une attaque chimique, utiliser les classes XA1, XA2 ou XA3.

*** Selon zones de gel.

La conception des ouvrages agricoles en béton

1/ Les dallages accessibles aux animaux

La réalisation d’un dallage béton agricole suit le DTU 13.3.2.

Pour résister aux sollicitations mécaniques, l’épaisseur minimale recommandée est de :
– 15 cm pour les dallages circulés uniquement par les animaux ;
– 20 cm pour les dallages circulés par les engins (tracteurs, engins élévateurs …).

Pour se prémunir du risque de fissuration, il est préférable d’armer la dalle de béton.

Au niveau de la quantité minimale d’armatures, le DTU 13.3 préconise une section minimale d’armature de 5 cm2/m et par sens, soit un treillis ST50C (maille carrée de 100mm / fil de diamètre 8 mm).

Pour empêcher toute migration de produits polluants, il peut être nécessaire de placer un film anti-pollution (polyane) sous le dallage ou sous la forme éventuelle.

Au niveau de la préparation du support, cette étape consiste à mettre en place une couche de forme en matériaux de carrière de 10 à 20 cm (grave compactée) si l’on se trouve sur un sol caillouteux ou rocheux. En cas de sol limoneux ou argileux, il sera nécessaire d’approfondir les terrassements pour mettre en œuvre une couche de forme d’une épaisseur de 20 à 40 cm. En cas de doute, il est recommandé de réaliser une étude de sol par un bureau d’études géotechnique.

Au niveau des joints de fractionnement, ils sont nécessaires uniquement si vous n’avez pas armé le béton. Auquel cas l’espacement entre les joints de retrait/fractionnement doit être au plus égal à :
– 5 mètres pour les dallages soumis aux intempéries ;
– 6 mètres pour les dallages sous abri.

dalle béton pour bâtiment d'élevageDallage en béton pour bâtiment d’élevage.

2/ Les aires de circulation

Les agressions mécaniques (circulation intense d’engins et de charges lourdes) imposent un bon niveau de portance du sol support et une épaisseur minimum de béton de 20 cm.

Selon la région, le béton doit résister au gel et aux sels de déverglaçage (exposition XF2 ou XF4 selon les zones de gel). Voir ici pour plus d’informations.

Etant donné la nature et l’agressivité du trafic, pour obtenir une adhérence forte et durable, il est préconisé de strier la surface de béton à l’aide d’un râteau spécifique.

3/ Les plots de fondation servant d’appui aux poteaux de charpente de batiment agricole béton

Le report de charge sur les plots d’appui est très important, tant par la poutraison elle-même que par la toiture et les surcharges sur toiture (neige).

Les plots de fondation doivent donc être largement dimensionnés. Il est courant de réaliser des fondations de 1 x 1 x 1m (soit 1 m3 de béton).

Le ferraillage des plots est celui prévu ou conseillé par le fournisseur de charpente de bâtiment agricole béton.

4/ Les fosses à lisier

Voici les principales précautions à prendre :

  • Poser un polyane entre la couche de forme et le radier béton.
  • L’épaisseur du radier doit être supérieure à 15 cm.
  • Utiliser un béton répondant au minimum à la classe d’exposition XA2.
  • Calculer les armatures selon l’Eurocode 2.
  • Prévoir un enrobage des armatures, disposées près de la face intérieure de la paroi, d’une épaisseur minimale de 4 cm.

fosse à lisier en béton arméUne fosse à lisier en béton armé.

 

 

5/ Les fumières et les silos d’ensilage

Comme les fosses à lisier, les fumières et les silos d’ensilage doivent être étanches et le rester.

Le radier sera réalisé en béton armé. Une épaisseur de 20cm est conseillée pour pouvoir supporter la circulation d’engins. Ils doivent comporter une armature constituée de deux nappes de treillis soudé solidarisés de diamètre 8mm et de maille 150 x 150 mm : une nappe est placée en partie basse et l’autre en partie haute du radier.
Prévoir au niveau du radier une pente de 2 à 4% pour permettre l’écoulement des purins et des jus d’ensilage vers un caniveau de récupération.

Les parois (mur béton agricole et voiles) seront réalisées en béton armé. L’épaisseur doit être de 20 cm pour une hauteur de 2 à 3 m et de 25 cm pour une hauteur de 3 à 4 mètres.
Le ferraillage doit être calculé par un bureau d’études conformément à l’Eurocode 2.
A titre indicatif, dans des conditions normales d’exploitation, pour une paroi de 2m de hauteur, la quantité d’acier est de 75 kg/m3 de béton.
Ecarter le ferraillage de 4 cm minimum des coffrages côté intérieur et de 3 cm côté extérieur par des cales d’armatures.

 

fumière en béton arméUne fumière en béton armé.

 

La mise en œuvre des bétons en environnement agricole

a/ La vibration du béton

Les bétons de consistance classique (S2, S3 ou S4) nécessitent d’être vibrés efficacement à l’aide d’une aiguille vibrante (vibration interne) ou une règle vibrante (vibration de surface dans le cas de dallages ou radiers). Ceci afin de chasser l’air du béton et de le rendre compact.

Les bétons autoplaçants ne nécessitent pas de vibration lors de la mise en place. Ils doivent simplement être mis à niveau à l’aide d’une barre de répartition. Voir ici pour plus de précisions.

b/ Les traitements de surface des dallages

Différentes méthodes de traitement de surface peuvent être appliquées sur les dalles béton agricole pour les rendre antidérapants, faciles à nettoyer et leur donner un aspect esthétique le cas échéant.

On distingue, par exemple :

  • le béton tiré à la règle (état de surface « brut de règle ») ;
  • le béton taloché ou lissé manuellement ;
  • le béton lissé ou taloché mécaniquement (à l’hélicoptère) ;
  • le béton balayé, brossé ou strié au râteau (sur quelques mm de profondeur) ;
  • le béton rainuré (rainurage béton agricole par passage d’une lisseuse à rainure sur le béton frais) ;
  • le béton bouchardé par passage d’une boucharde à rouleau sur le béton frais (petit rouleau métallique garni de picots ou motifs qui les imprime dans le béton).
  • le béton strié ou bouchardé par action mécanique sur le béton durci ;
  • etc.

En outre, on peut incorporer à la surface du béton des durcisseurs à base de quartz qui permettent d’obtenir une meilleure résistance à l’abrasion.

Le traitement à adopter est fonction de la destination de l’ouvrage à réaliser.

Les ateliers d’élevage bovins demandent des sols à la fois antidérapants et faciles à nettoyer, ce qui peut être obtenu par balayage, brossage ou bouchardage.

Les dallages des salles de traite pourront être talochés et lissés pour recevoir éventuellement, par la suite, un enduit antidérapant à base de résines.

réaliser une dalle de bâtiment agricoleSurfaçage à l’hélicoptère d’une dalle de fumière.

 

c/ La cure

Il est impératif de protéger les dalles, après coulage, en pulvérisant sur le béton frais avec un produit de cure d’efficacité reconnue (NF).