Mesurage de l'humidité du béton

Pourquoi la mesure de l'humidité du béton est importante

Avant d'appliquer un revêtement protecteur ou d'autres matériaux de sol sur une dalle en béton, il est essentiel de s'assurer que le taux d'humidité à l'intérieur du béton a diminué pour atteindre des niveaux acceptables — généralement une humidité relative (HR) $\le$ 75 %, un taux d'émission de vapeur d'eau (MVER) $\le$ 3 lbs/1 000 pi²/24 heures, ou une teneur en humidité (MC) $\le$ 5 %.

Dans le cas contraire, l'humidité peut s'accumuler sous le revêtement ou le sol, provoquant une décoloration, un gondolement, un tuilage, un cloquage, une défaillance de l'adhérence et/ou le développement de moisissures. Diverses méthodes sont employées pour mesurer l'humidité du béton. Les deux méthodes les plus courantes utilisent des humidimètres électroniques à impédance non destructifs (ASTM F2659) ou des sondes d'humidité relative in situ (ASTM F2170).

L'inspection adéquate de la teneur en humidité du béton avant l'installation d'un système de revêtement de sol constitue un élément essentiel du contrôle et de l'assurance de la qualité, permettant ainsi de réduire les risques de défaillance du système de revêtement de sol.

Pour plus d'informations sur la mesure de l'humidité du béton, consultez les sections ci-dessous :

Photo du produit du humidimètre pour béton PosiTest CMM

Humidimètre pour béton non destructif

PosiTest CMM

Offrant des mesures quasi instantanées sans nécessiter de forage dans le béton, le humidimètre pour béton PosiTest CMM est idéal pour les inspecteurs cherchant à évaluer rapidement l'état d'humidité des dalles de béton.

Conforme à la norme ASTM F2659.

Photo du produit de la sonde d'humidité relative PosiTector CMM IS

Humidimètre (HR) pour béton in situ

PosiTector CMM IS

Les sondes PosiTector CMM IS (humidimètre pour béton in situ) et l'application mobile gratuite guident les utilisateurs à travers les critères de documentation de la norme ASTM F2170. Affichez et enregistrez les mesures sans fil avec votre appareil intelligent Apple ou Android, ou votre jauge PosiTector DPM Advanced.

Conforme à la norme ASTM F2170.

Principes de fonctionnement des humidimètres pour béton

Il existe de nombreuses méthodes et normes d'essai utilisées pour déterminer la teneur en humidité et l'état hygrométrique des dalles et chapes en béton, chacune étant adaptée à des applications différentes avec des niveaux de précision et d'efficacité variables. Les humidimètres tels que l'humidimètre pour béton PosiTest CMM et les sondes in situ telles que l'humidimètre pour béton in situ PosiTector CMM IS déterminent à la fois la teneur en humidité et les conditions hygrométriques, qui sont des préalables indispensables à la pose de systèmes de revêtements de sol ou de revêtements.

Pourquoi mesure-t-on l'humidité dans le béton ?

Le béton est un matériau de construction composite constitué d'un agrégat lié par un agent agglomérant. Généralement, l'agrégat est un mélange de roche concassée, de granit, de calcaire et de sable. L'agent agglomérant est le plus souvent du ciment Portland. Lors du gâchage du béton, de l'eau doit être ajoutée pour obtenir un mélange malléable et permettre l'hydratation ainsi que la prise du ciment. Après le durcissement, une grande partie de cette eau demeure sous forme d'humidité à l'intérieur de la dalle de béton poreuse. Au cours des semaines et des mois suivants, cette humidité s'échappe lentement du béton jusqu'à atteindre l'équilibre avec les niveaux d'humidité environnants.  

Si l'humidité contenue dans le béton n'a pas le temps de s'équilibrer avec les conditions environnantes avant l'application d'un revêtement ou d'un produit de sol, elle peut s'accumuler sous celui-ci et provoquer une décoloration, un tuilage, un gauchissement, un cloquage, un défaut d'adhérence et un développement de moisissures, entraînant potentiellement des retouches coûteuses.

Les problèmes d'humidité ne se limitent pas aux dalles de béton neuves : une barrière anti-vapeur absente ou inadéquate sous la dalle peut permettre à l'humidité provenant de sols humides ou saturés de traverser le béton.

La teneur en humidité du béton, l'HR (humidité relative) et le MVER (taux d'émission de vapeur d'eau) sont autant de mesures qui aident à évaluer l'état hydrique d'une dalle ou d'une chappe en béton. L'objectif est souvent de déterminer si la dalle est prête pour la pose d'un système de revêtement de sol.

Si des mesures ne sont pas effectuées — ou le sont de manière inexacte — avant la pose d'un système de revêtement de sol, une défaillance critique de celui-ci est possible.

Photos de parquets et de sols en béton endommagés par l'eau
Parquets en bois endommagés par l'eau et sols en béton revêtus

Les normes ASTM F2170 et ASTM F2659, ainsi que d'autres normes, ont été établies pour déterminer la probabilité de problèmes résultant de niveaux d'humidité excessive dans le béton.

Comment mesure-t-on l'humidité du béton ?

Il existe différentes méthodes pour mesurer l'humidité du béton. Les deux plus courantes font appel à des humidimètres à impédance électronique non destructifs et à des sondes d'humidité relative (HR) in situ.

Humidimètres pour béton non destructifs

Les humidimètres pour béton non destructifs (ou humidimètres à impédance électronique) — tels que le PosiTest CMM — mesurent l'humidité du béton en se basant sur le principe de l'impédance électrique du matériau, laquelle est liée à son humidité. Un champ électrique alternatif circule depuis les broches du capteur émetteur de l'appareil, traverse le substrat et est capté par les électrodes réceptrices. L'impédance est mesurée ; une augmentation de l'humidité du béton se traduit par une élévation de la valeur d'impédance. À l'aide de blocs étalons en béton dont les niveaux d'humidité sont connus, l'appareil peut être calibré pour afficher des unités d'humidité du béton.

Les humidimètres pour béton fournissent un résultat instantané, sans qu'il soit nécessaire de percer le béton. Toutefois, l'impédance peut également être influencée par des variations de la composition du béton ou par la présence d'armatures à proximité immédiate de la surface, ce qui rend ce test moins précis que les méthodes invasives. Ces appareils mesurent l'humidité près de la surface du béton ; des niveaux d'humidité élevés au centre ou au bas de la dalle peuvent ainsi passer inaperçus. La norme ASTM F2659 recommande l'utilisation des humidimètres non destructifs principalement comme comparateurs pour localiser les zones présentant une humidité relativement élevée au sein de la dalle.

Visionnez la vidéo suivante ou lisez notre article, « How to Non-Destructively Test the Moisture Content of Concrete Slabs », pour un aperçu de la mesure de l'humidité du béton conformément à la norme ASTM F2659 à l'aide du PosiTest CMM.

Sondes d'humidité relative du béton in situ

Les sondes d'humidité relative du béton in situ, telles que décrites dans la méthode d'essai standard ASTM F2170, offrent une grande précision pour mesurer l'humidité dans le béton. Cette procédure consiste à percer un trou dans la dalle de béton (généralement à 40 % de l'épaisseur totale) puis à utiliser une sonde électronique d'humidité relative, telle que le PosiTector CMM IS, pour mesurer l'humidité au sein de la dalle.

Puisqu'ils mesurent directement les niveaux d'humidité/d'hygrométrie près du centre de la dalle, ils fournissent une mesure quantitative précise permettant de déterminer si une dalle est prête pour l'application de revêtements ou de produits de sol. Le perçage d'un trou de ¾" de diamètre dans le béton est requis, ainsi qu'un délai d'attente de 24 heures.

Visionnez la vidéo suivante pour un aperçu de la mesure de la teneur en humidité du béton conformément à la norme ASTM F2170 à l'aide du PosiTector CMM IS.

Autres méthodes de mesure de l'humidité du béton

Il existe d'autres méthodes moins courantes ou plus anciennes pour déterminer la teneur en humidité d'une dalle de béton, telles que la méthode au chlorure de calcium (ASTM F1869), la méthode de la feuille de plastique (ASTM D4263) ou la méthode au carbure de calcium (ASTM D4944, MilSpec CRD-C154-77).

Tests d'humidité au chlorure de calcium anhydre

Les tests d'humidité au chlorure de calcium anhydre consistent à mesurer l'augmentation de la masse de chlorure de calcium lorsqu'il absorbe l'humidité provenant d'une zone encapsulée sur la surface du béton. Une augmentation de masse plus importante indique des niveaux d'humidité plus élevés dans le béton.

Les essais au chlorure de calcium sont économiques et d'utilisation relativement simple. Cependant, ils mesurent l'humidité uniquement à la surface du béton et nécessitent une période d'attente avant d'obtenir les résultats, généralement 24 heures. Il n'existe aucun moyen pratique de calibrer ces kits, et ceux-ci peuvent être fortement influencés par les conditions ambiantes.

Méthode de la feuille de plastique

La méthode de la feuille de plastique, qui consiste à coller une feuille de plastique sur la surface du béton et à observer l'accumulation d'humidité après un certain temps, ne fournit pas de résultat quantitatif et est fortement influencée par les conditions ambiantes. Elle convient mieux pour établir si de l'humidité capillaire est actuellement présente, ce qui indique que la dalle n'est pas en équilibre, c'est-à-dire qu'elle n'est pas prête pour la plupart des systèmes de revêtement de sol. Il n'est pas recommandé d'utiliser la méthode de la feuille de plastique de manière isolée.

Méthode au carbure de calcium

La méthode au carbure de calcium est un moyen précis de déterminer la teneur en humidité, mais il s'agit d'un test destructif complexe qui produit de l'acétylène, ce qui peut s'avérer rédhibitoire sur certains chantiers. Elle est souvent réalisée en laboratoire sur des échantillons prélevés de manière destructive sur le chantier.

Quelles parties d'une dalle de béton sont mesurées par les différents humidimètres et méthodes d'essai ?

Selon la méthode d'essai ou l'instrument utilisé, différentes profondeurs de la dalle de béton ou de la chape sont mesurées. Le graphique suivant illustre la différence entre trois des méthodes d'essai les plus populaires : les tests d'humidité au chlorure de calcium anhydre, les sondes d'humidité relative in situ et les humidimètres pour béton à impédance électrique.

Les tests d'humidité au chlorure de calcium anhydre, tels que décrits par la norme ASTM F1869, mesurent le MVER (taux d'émission de vapeur d'eau) à la surface de la dalle de béton, généralement sur les ½ à ¾ de pouce supérieurs de l'échantillon mesuré.

Sondes d'humidité relative in situ, telles que le PosiTector CMM IS, tel que décrit dans la norme ASTM F2170, mesurent à une profondeur de 40 % d'une dalle de béton séchant sur une face (le dessus) ou à une profondeur de 20 % d'une dalle de béton séchant sur deux faces (dessus et dessous). Dans l'illustration ci-dessous, la dalle a une épaisseur représentative de 6 pouces et sèche sur une face. 40 % de 6 pouces correspondent à 2,4 pouces.

Humidimètres pour béton à impédance électrique non destructifs, tels que le PosiTest CMM, tel que décrit dans la norme ASTM F2659, mesurent généralement la teneur en humidité jusqu'à une profondeur de ¾ à 1 pouce à partir de la surface de la dalle de béton.

Graphique illustrant les méthodes d'essai les plus courantes pour mesurer l'humidité dans le béton et la partie d'une dalle de béton qu'elles mesurent
Illustration représentant la profondeur générale dans une dalle de béton mesurée par les essais au chlorure de calcium anhydre, les sondes d'humidité relative in situ et les humidimètres à impédance électrique non destructifs.

Quelles normes sont utilisées pour déterminer l'état hygrométrique et la teneur en humidité dans une dalle de béton ou de chape ?

Les normes suivantes sont utilisées pour déterminer la teneur en humidité et l'état hygrométrique dans une dalle de béton ou de chape :

ASTM F2659 — Guide standard pour l'évaluation préliminaire de l'état hygrométrique comparatif du béton, du ciment de gypse et d'autres dalles de plancher et chapes à l'aide d'un humidimètre électronique non destructif

Produit associé : PosiTest CMM

Les grandes lignes et les procédures de la norme ASTM F2659 guident l'utilisateur dans la réalisation d'essais d'humidité relative à l'aide d'un humidimètre à impédance électrique. Elle définit les conditions ambiantes appropriées et les tâches préparatoires à exécuter avant d'effectuer les mesures.*†

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ASTM F2170 — Méthode d'essai standard pour la détermination de l'humidité relative dans les dalles de plancher en béton à l'aide de sondes in situ

Produit associé : PosiTest CMM IS

Les sondes d'humidité relative (HR) du béton in situ, telles que le PosiTector CMM IS, décrites dans la norme ASTM F2170, sont conçues pour déterminer le % d'HR (humidité relative) au sein d'une dalle de béton. En raison des limites des essais au chlorure de calcium anhydre et des humidimètres à impédance, qui ne mesurent l'état hygrométrique que dans le premier pouce de la dalle de béton, une compréhension globale de la teneur en humidité absolue était impossible avec ces méthodes.

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ASTM F1869 — Méthode d'essai standard pour la mesure du taux d'émission de vapeur d'eau d'un support de sol en béton à l'aide de chlorure de calcium anhydre

La méthode au chlorure de calcium anhydre vise à déterminer le taux d'émissivité de l'eau des dalles de béton — ce qui constitue un indicateur de l'action capillaire ou du « mouvement de l'eau ». Une fois que le taux d'émission de vapeur d'eau (MVER) est mesuré conformément à la norme ASTM F1869, la décision d'installer un système de revêtement de sol peut être prise.*†

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ASTM D4263 — Méthode d'essai standard pour l'indication de l'humidité dans le béton par la méthode de la feuille de plastique

La norme ASTM D4263 décrit l'utilisation d'une feuille de plastique polyéthylène de 18 x 18 pouces (45,7 x 45,7 cm), tendue et fixée par du ruban adhésif (scellée) sur la surface d'une dalle de béton. Après 16 heures, l'inspecteur retire le plastique et détermine si de l'humidité est présente sur la feuille de plastique ou sur le béton sous-jacent.*†

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MilSpec CRD-C154-77 — Méthode d'essai standard pour la détermination de l'humidité dans les granulats fins pour béton au moyen d'un humidimètre à pression de gaz à base de carbure de calcium

La norme MilSpec CRD-C154-77 guide l'utilisateur dans la méthode au carbure de calcium pour déterminer la teneur en humidité d'une dalle de béton ou de chape. Elle nécessite l'utilisation d'une chambre de pression et d'un manomètre pour mesurer la réaction de la combinaison du carbure de calcium et d'un échantillon de la dalle de béton ou de chape.*†

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ASTM F710 — Pratique standard pour la préparation des sols en béton destinés à recevoir des revêtements de sol résilients

ASTM F710 n'est pas spécifiquement un guide pour les essais d'humidité du béton, mais une pratique globale utilisée pour établir l'aptitude d'une dalle de béton à recevoir un système de revêtement de sol résilient.

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