si quoi le béton ?

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Béton est un terme générique qui désigne un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats (sable, gravillons) agglomérés par un liant.

Le liant peut être « hydraulique » (car il fait prise par hydratation ; ce liant est couramment appelé ciment) ; on obtient dans ce cas un béton de ciment couramment utilisé. On peut aussi utiliser un liant hydrocarboné (bitume), ce qui conduit à la fabrication du béton bitumineux. Le coulis est un mélange très fluide de ciment et d'eau. Enfin, lorsque les agrégats utilisés avec le liant hydraulique se réduisent à des sables, on parle alors de mortier (sauf si l'on optimise la courbe granulaire du sable et dans ce cas on parle de béton de sable). Le béton frais associé à de l'acier permet d'obtenir le béton armé qui est un matériau de construction courant.

Sommaire [masquer]

1 Histoire

2 Le matériau béton

2.1 Formulation d'un béton

2.2 Classification des bétons

2.2.1 Différents types de granulats

2.2.1.1 Les granulats naturels

2.2.1.2 Les granulats artificiels

3 Étude de la composition du béton

3.1 Essai de gâchage

3.1.1 Corrections

4 L'utilisation du béton

4.1 Béton aggloméré

4.2 Béton armé

4.3 Béton précontraint

4.4 Autres techniques de renforcement

5 Béton bitumineux

6 Pratique industrielle du beton

6.1 La fabrication du béton

6.2 L’acheminement du béton

6.3 La mise en œuvre du béton

7 Aspect et usages

8 Données techniques

8.1 Énergie grise

8.2 Classes de résistance

8.3 Importance économique

8.3.1 En France

9 Recherche et Développement (R&D)

10 Voir aussi

11 Lien externe

Histoire [modifier]

En raison de son importance stratégique, sa recette est un secret militaire gardé confidentiel par les Cimmériens, les Phéniciens et les Égyptiens. Permettant la construction de ports artificiels, de forteresses, de temples et de monuments commémoratifs, il se répand dans les colonies grecques grâce aux conquêtes d'Alexandre le Grand, puis dans l'empire romain, après son alliance avec Neapolis avant de tomber en désuétude à la chute de celui ci.

Redécouvert par l'occident seulement depuis le XIXe siècle notamment grâce à Louis Vicat, le béton de ciment est, à l'heure actuelle, le matériau de construction le plus utilisé.

La réaction chimique qui permet au béton de ciment de faire prise est assez lente : à peine 75 % de la résistance mécanique finale au bout de 7 jours. La vitesse de durcissement du béton peut cependant être affectée par la nature du ciment utilisé et par la température du matériau lors de son durcissement. La valeur prise comme référence dans les calculs de résistance est celle obtenue à 28 jours (80 % de la résistance finale). Le délai de 28 jours a été choisi afin de pouvoir contrôler la résistance 4 semaines après avoir coulé le béton. Ainsi, un béton coulé un vendredi sera vérifié un vendredi, ce qui évitera d'avoir à faire des tests durant les week-ends. Il est possible de modifier la vitesse de prise en incorporant au béton frais des adjuvants (additifs) ou en utilisant un ciment prompt (ciment Vicat). Il existe d'autres types d'adjuvants qui permettent de modifier certaines propriétés physico-chimiques des bétons. On peut, par exemple, augmenter la fluidité du béton pour faciliter sa mise en œuvre en utilisant des plastifiants, le rendre hydrofuge par l'adjonction d'un liquide hydrofuge ou d'une résine polymère, ou maîtriser la quantité d'air incluse avec un entraîneur d'air.

Le matériau béton [modifier]

Le bétonSi un béton classique est constitué d'éléments de granulométrie décroissante, en commençant par les granulats (NF EN 12620 - spécification pour les granulats destinés à être incorporés dans les bétons), le spectre granulométrique se poursuit avec la poudre de ciment puis parfois avec un matériau de granulométrie encore plus fine comme une fumée de silice (récupérée au niveau des filtres électrostatiques dans l'industrie de l'acier). L'obtention d'un spectre granulométrique continu et étendu vers les faibles granulométries permet d'améliorer la compacité, donc les performances mécaniques.

L'eau a un double rôle d'hydratation de la poudre de ciment et de facilitation de la mise en œuvre (ouvrabilité). En l'absence d'adjuvant plastifiant, la quantité d'eau est déterminée par la condition de mise en œuvre. Un béton contient donc une part importante d'eau libre, ce qui conduit à une utilisation non optimale de la poudre de ciment. En ajoutant un plastifiant (appelé aussi réducteur d'eau), la quantité d'eau utilisée décroît et les performances mécaniques du matériau sont améliorées (BHP : béton hautes performances).

Les résistances mécaniques en compression obtenues classiquement sur éprouvettes cylindrique 16×32 cm, sont de l'ordre de :

BFC : bétonnage fabriqué sur chantier : 25 à 35 MPa, peut parfois atteindre 50 MPa ;

BPE : béton prêt à l'emploi, bétonnage soigné en usine (préfabrication) : 40 à 60 MPa ;

BHP : béton hautes performances : jusqu'à 200 MPa ;

BUHP : béton ultra hautes performances, en laboratoire : 500 MPa.

BFUHP : béton fibré à ultra hautes performances

La résistance en traction est moindre avec des valeurs de l'ordre 2,1 à 2,7 MPa pour un béton de type BFC.

La conductivité thermique couramment utilisée est de 1,75 W·m−1·K−1, à mi-chemin entre les matériaux métalliques et le bois.

Formulation d'un béton [modifier]

Le choix des proportions de chacun des constituants d'un béton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise en œuvre souhaitées s'appelle la formulation. Plusieurs méthodes de formulations existent, dont notamment :

la méthode Baron ;

la méthode Bolomey ;

la méthode de Féret ;

la méthode de Faury ;

la méthode Dreux-Gorisse.

La formulation d'un béton doit intégrer avant tout les exigences de la norme NF EN 206-1, laquelle, en fonction de l'environnement dans lequel sera mis en place le béton, sera plus ou moins contraignante vis-à-vis de la quantité minimale de ciment à insérer dans la formule ainsi que la quantité d'eau maximum tolérée dans la formule. De même, à chaque environnement donné, une résistance garantie à 28 jours sur éprouvettes sera exigée aux producteurs, pouvant justifier des dosages de ciments plus ou moins supérieurs à la recommandation de la norme, et basée sur l'expérience propre à chaque entreprise, laquelle étant dépendante des ses matières premières dont la masse volumique peut varier, notamment celle des granulats.

D'autres exigences de la NF EN 206-1 imposent l'emploi de ciment particuliers en raison de milieux plus ou moins agressifs, ainsi que l'addition d'adjuvants conférant des propriétés différentes à la pâte de ciment que ce soit le délai de mise en oeuvre, la plasticité, la quantité d'air occlus, etc.

Classification des bétons [modifier]

Le béton utilisé dans le bâtiment, ainsi que dans les travaux publics comprend plusieurs catégories.

En général le béton peut être classé en trois groupes (norme NF EN 206-1 articles 3.1.7 à 3.1.9), selon sa masse volumique ρ :

béton normal : ρ entre 2 000 et 2 600 kg/m3 ;

béton lourd : ρ > 2600 kg/m3.

béton léger : ρ entre 800 et 2 000 kg/m3 ;

Le béton courant peut aussi être classé en fonction de la nature des liants :

béton de ciment ;

béton silicate (Chaux)

béton de gypse (gypse) ;

béton asphalte.

Lorsque des fibres (métalliques, synthétiques ou minérales) sont ajoutées, on distingue :

les bétons renforcés de fibre (BRF) qui sont des bétons "classiques" qui contiennent des macro-fibres (diamètre ~1 mm) dans proportion volumique allant de 0 5% à 2% ;

les bétons fibrés à ultra hautes performances (BFUHP) qui sont des bétons (BUHP) qui contiennent des micro-fibres (diamètre > 50 μm ou un mélange de macro-fibres et de micro-fibres.

Le béton peut varier en fonction de la nature des granulats, des adjuvants, des colorants, des traitements de surface et peut ainsi s’adapter aux exigences de chaque réalisation, par ses performances et par son aspect.

Les bétons courants sont les plus utilisés, aussi bien dans le bâtiment qu'en travaux publics. Ils présentent une masse volumique de 2 300 kg/m3 environ. Ils peuvent être armés ou non, et lorsqu'ils sont très sollicités en flexion, précontraints.

Les bétons lourds, dont les masses volumiques peuvent atteindre 6 000 kg/m3 servent, entre autres, pour la protection contre les rayons radioactifs.

Les bétons de granulats légers, dont la résistance peut être élevée, sont employés dans le bâtiment, pour les plates-formes offshore ou les ponts.

Différents types de granulats [modifier]

Les granulats utilisés pour le béton sont soit d'origine naturelle, soit artificiels.

Les granulats naturels

Origine minéralogique

Parmi les granulats naturels, les plus utilisés pour le béton proviennent de roches sédimentaires siliceuses ou calcaires, de roches métamorphiques telles que les quartz et quartzites, ou de roches éruptives telles que les basaltes, les granites, les porphyres.

Granulats roulés et granulats de carrières

Indépendamment de leur origine minéralogique, on classe les granulats en deux catégories qui doivent être conformes à la norme NF EN 12620 (granulats pour bétons) :

les granulats alluvionnaires, dits roulés, dont la forme a été acquise par l'érosion. Ces granulats sont lavés

Le ciment (béton)

1 Présentation:

Le béton est un terme générique qui désigne un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats (sable, gravillons) agglomérés par un liant.

2 Caractéristiques principales du béton :

La caractéristique essentielle du béton durci est la résistance mécanique en compression à un âge donnée (28 jours). Le béton est un matériau travaillant bien en compression. Dont la connaissance de ses propriétés mécaniques est indispensable pour le calcul du dimensionnement des ouvrages, lorsqu'il est soumis à l'action d'une charge rapidement croissante.

Le béton se comporte comme un matériau fragile.

D'une part, sa rupture n'est pas précédée de déformation importante et d'autre part, sa résistance à la traction est beaucoup plus faible que sa résistance à la compression. On se préoccupe assez peu de sa durabilité, de son imperméabilité. Très souvent un béton de résistance mécanique élevées est durable bien que l'on puisse confectionner avec un ciment très performant, un béton sus dosé, peu étanche, de durabilité limité mais possédant cependant les résistances en compressions exigées.

On verra que la résistance du béton dépend d'un grand nombre de paramètres; le type et le dosage des matériaux utilisés. Le degré et la condition de réalisation.

Par ailleurs, la résistance du béton est fonction d'une quantité de facteurs autres que la classe de ciment et qui sont à contrôler et à surveiller dès le choix de la qualité des granulats et tout au long de la chaîne de bétonnage.

La résistance d'un béton est une notion toute relative et elle dépend de la méthode d'essai utilisée.

Les premières caractéristiques du béton sont sa haute résistance à la compression et ses propriétés mécaniques exceptionnelles. Il est vraiment in gélive (haute résistance au gel) et reste quasiment insensible aux intempéries. Le béton n'augmente pas la population de l'air ambiant, ne dégage pas d'odeur, ni de composé organique volatil, pas de phénomène de condensation qui faciliterait le développement de micro-organismes. Le béton constitue une première et efficace barrière contre les termites. Très peu consommateurs d'énergie lors de sa fabrication. Le béton reste 100% recyclable en fin de vie.

3 Les avantages du béton:

Pour être durable, un béton doit être bien composé,

• Correctement mis en œuvre.

• Protéger des causes possibles d'altération par des dispositions constructives

adéquates.

• Il est peu coûteux, facile à fabriquer et nécessite peu d'entretien.

• Il épouse toutes les formes qui lui sont données. Des modifications et

adaptations du projet sur le chantier sont faciles à effectuer.

• Il devient solide comme de la pierre. Correctement utilisé, il dure des

millénaires, il résiste bien au feu et aux actions mécaniques usuelles.

• Associé à des armatures en acier, il acquiert des propriétés nouvelles qui en

font un matériau de construction aux possibilités immenses.

• Il convient aux constructions monolithiques.

• Les ressources nécessaires pour sa fabrication existent dans de nombreux

pays en quantités presque illimitées.

• Il exige peu d'énergie pour sa fabrication.

4 Les inconvénients du béton :

Les principaux inconvénients du béton sont :

- peut être éliminés grâce à son association à des armatures en acier ou à l'utilisation de la précontrainte.

- Son poids propre élevé (densité de 2.4 environ qui peut être réduite à 1.8 dans le cas de béton légers de structure et à moins de 1 dans le cas de béton léger d'isolation).

- Sa faible isolation thermique (elle peut être facilement améliorée en ajoutant une couche de produit isolant ou en utilisant des bétons légers spéciaux).

- Le coût élevé entraîné par la destruction du béton en cas de modification d'un ouvrage.

5 Domaine d'utilisation du béton :

Les revêtements de sol à base de ciment peuvent se présenter de plusieurs façons:

- enduit lisse de finition "taloché" "bouchardé" "glacé" ou "calandré".

- Carreaux ou planelles de ciment.

- béton lave (dalles dans lesquelles sont incorporés des gravillons).

- Béton durci ou blindé (encore appelé poli béton) qui comprend des inclusions de diverses pierres (quartz, basalte, granit) des colorants et des résines durcisses.

Essentiellement ces types de sol se trouvent dans les entrepôts, halls de fabrication, usines, garage pour les enduits de finition au mortier et pour les planelles (élément préfabriqués).

Le béton lave sous forme de dalles (de 30cm x 30cm à 60cm x 60 cm) est souvent mis en œuvre dans la finition des terrasses des allées et des bâtiments.

Le béton blindé est employé dans les locaux industriels à fort trafic et contraintes sévère déroulement car sa résistance est importante. On peut aussi le trouver dans les locaux commerciaux car il peut être teinté à volonté et permettre ainsi de réaliser à peu de frais des effets décoratifs intéressants.

Le béton reste le matériau de construction le plus utilisé.

En fonction de son utilisation future, y rajouter certains pigments ou des fibres. Le béton qui peut prendre la forme, la couleur et la texture que l'on veut, convient aux grandes portés si on y incorpore des armatures en acier pour réaliser des planches.

Des facultés d'adaptation qui permettent de le retrouver dans toutes les étapes de la construction d'une maison individuelle.

Le béton est présent dans les bâtiments, les abords, les allés les terrasses et les clôtures.

6 Les techniques d'entretien :

6-1 Le béton lavé :

Après la pose, un voile de ciment apparaît en surface, à éliminer par le passage d'un produit acide suivi d'une neutralisation avec un produit basique.

La surface est inégale et par conséquent se prête mal aux techniques d'entretien.

Appliquer deux couches d'émulsion acrylique à l'aide d'un rouleau spécial.

Renouveler l'application de l'émulsion aussi souvent que nécessaire.

Ce type de sol ne craint pas l'eau.

Pratiquer des lavages mécanisés réguliers (mono brosse, auto laveuse)

6-2 Le béton durci ou poly béton :

Leur finition les rend lisses.

On peut appliquer en surface une protection par une ou deux couches d'émulsion auto brillante.

L'entretien peut alors se faire par simple balayage humide; lavage manuel ou lavage mécanisé

7 Incidences des caractéristiques et propriétés :

Les enduits lisses de mortier et propriétés carreaux de ciment: ces sols génèrent de la poussière très fine il faut les "stabilisés". La méthode par fluosilicatation est recommandée.

Après cette opération, on peut appliquer une protection par imprégnation ou "bouche-pores".

.

8 Incidence du système de pose:

Tous les sols en ciment sont posés par coulage (à l'exception des planelles ou dalles de ciment qui sont posées comme des carrelages le plus souvent sur chape molle). Par nature ces revêtements ne craignent pas l'eau. Aucune incidence sur les techniques d'entretien n'est donc à signaler.

je ne sais pa

comment^^!!