Généralités sur le béton hydraulique

Le béton est un matériau multiphasique, constitué d’un mélange de plusieurs composants : ciment, eau, sable, gravillons et, le plus souvent, adjuvants, additions ou fibres qui constituent un ensemble homogène.

Composition du béton hydraulique

Le béton, mélange de plusieurs composants très différents, présente des caractéristiques qui sont fonction de celles de ces composants et de leur proportion dans le mélange. L’évolution des connaissances du matériau, les exigences nouvelles en matière de propriétés ont incité les chercheurs et les utilisateurs à introduire dans les formulations de nouveaux « produits » afin d’obtenir des propriétés singulières.  assurer la maniabilité du béton frais pour faciliter sa mise en place. Le dosage en eau à travers le rapport Eau/Ciment (E/C) est un paramètre déterminant vis-à-vis de la porosité, de la résistance et donc de la durabilité du béton. Plus le rapport E/C est faible plus ces propriétés sont favorisées. En règle générale le rapport E/C est compris entre 0,4 et 0,6. L’eau utilisée pour formuler le béton doit être conforme à la norme NF EN 1008 « Eaux de gâchage ». Cette norme :  Définit les spécifications relatives à la qualité de l’eau utilisable pour la production de béton ; Décrit les méthodes permettant d’apprécier son aptitude à l’emploi selon des critères chimiques (teneur en chlorures, sulfates, alcalins, sucres…) et mécaniques (temps de prise, résistance…) ;  Définit les différents types d’eaux et leur aptitude à l’emploi.

Le ciment appartient à la classe des liants hydrauliques. Un liant hydraulique est un corps qui présente la faculté de faire prise en présence d’eau et de durcir, mais également une fois durci, de résister à l’action de l’eau (NF EN 197-1). Le durcissement est dû aux réactions chimiques d’hydratation des silicates et aluminates de chaux. Le ciment est obtenu à partir d’un ou plusieurs constituants.

Granulats

On appelle granulats des matériaux pierreux de petites dimensions (comprises entre 0 et 125 mm), produits par l’érosion ou le broyage mécanique (concassage) des roches. Ce sont des matériaux entrant dans la composition des bétons et mortiers et destinés à réaliser des ouvrages de travaux publics, de génie civil et de bâtiment. Ils constituent le squelette du béton et ils représentent, environ 80% du poids total du béton. Ils sont constitués de sables (Gros et Fin) et de graviers. Cependant, les granulats doivent satisfaire à certaines exigences de qualité pour qu’ils soient utilisés dans le béton. Ils peuvent être mis en œuvre, soit sans liant : ballast des voies de chemin de fer, couches de fondation des routes, remblais… soit en les solidarisant avec un liant : ciment pour le béton, bitume pour les enrobés… Suivant les normes en application, les granulats se définissent par leurs : Un granulat est dit naturel s’il est d’origine minérale et issu de roches meubles (alluvions) ou de roches massives, n’ayant subi aucune transformation autre que mécanique (tels que concassage, broyage, criblage, lavage). Il est dit artificiel lorsqu’il est d’origine minérale et résultant d’un procédé industriel comprenant des transformations thermiques ou autres. On parle de granulat recyclé, lorsqu’il est obtenu par traitement d’une matière organique utilisée précédemment dans la construction, tels que les bétons de démolition de bâtiments Les granulats sont dits légers lorsque leur masse volumique réelle ρr est inférieure à 2 g/cm3, courants si ρr est comprise entre 2 et 3 g/cm3 et lourds au-delà de 3 g/cm3 (Lazhar, 2011).

Les adjuvants

Les adjuvants sont des produits chimiques qui, incorporés dans les bétons lors de leur malaxage ou avant leur mise en œuvre à des doses inférieures à 5% du poids de ciment, provoquent des modifications des propriétés ou du comportement de ceux-ci. Pour des raisons de commodité d’utilisation, la plupart des adjuvants se trouvent dans le commerce sous forme de liquides. Certains adjuvants existent en poudre, afin de réduire leur coût de transport. Dans ce cas il faut généralement les diluer avant l’emploi : la dispersion homogène d’une petite quantité de poudre dans un malaxeur de centrale à béton est en effet moins certaine que celle d’un liquide. Un adjuvant a, en général une action principale d’après laquelle il se trouve classé et défini, mais il peut présenter également certaines actions secondaires que l’on appelle généralement « effet secondaire ».