Tout sur le béton
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Fabrication du béton

De l'eau, du ciment, des granulats : l'apparente simplicité de la fabrication du béton est trompeuse. Les bétons font appel à des compétences scientifiques très pointues. Dosage, proportions, qualité du ciment et des granulats sont autant de variables qui influent sur les propriétés du béton.

La fabrication du BPE

Le béton est composé de ciment, de granulats, d'eau, et d'adjuvants. Le béton est formulé en fonction de son utilisation et tient compte des caractéristiques des constituants.


Le ciment 
C'est le liant du béton hydraulique. Il est composé essentiellement de clinker (CPA, CPJ) associé à des constituants secondaires tels que les laitiers de haut fourneau, les cendres volantes ou les fillers calcaires. Certains ciments sont formulés à base de laitiers (CHF, CLK et CLC) et sont utilisés pour des applications bien particulières tels que des ouvrages soumis à des environnements agressifs.

On peut classer les ciments en 5 grandes catégories selon la proportion des constituants qui entrent dans leur composition.

Certains ciments ont des propriétés supplémentaires leur permettant de s'adapter à des environnements spéciaux de type :

 

PM = prise mer (ciment pour travaux à la mer)
ES = eaux à haute teneur en sulfates

Il existe par ailleurs des ciments spéciaux répondant à des conditions spécifiques (durcissement très rapide, résistance aux fortes chaleurs ou aux agressions chimiques). C'est le cas du ciment alumineux fondu, très résistant aux milieux acides.

Le choix du ciment est essentiel pour conférer au béton les qualités recherchées, il permet d'obtenir les résistances à court et long terme. Il apporte également la compacité qui conditionne la durabilité du béton.

 
Les granulats (sables et gravillons) 
Les granulats sont caractérisés par des propriétés intrinsèques et de fabrication. Les propriétés intrinsèques telles que la coloration, les caractéristiques mécaniques et les caractéristiques physico-chimiques, découlent de la nature de la roche.

Ces propriétés influencent directement les caractéristiques du béton telles que l'esthétique, les propriétés mécaniques et la durabilité.

Les propriétés de fabrication (forme, granulométrie, propreté), résultent du process de fabrication et influencent très fortement les propriétés du béton telles que la demande en eau, l'ouvrabilité et par suite les propriétés mécaniques.


Les adjuvants 
Ces constituants, incorporés au béton en faible quantité (moins de 10kg/m3), améliorent les propriétés du béton.
On peut les classer en 4 grandes catégories :

  • Les adjuvants qui modifient l'ouvrabilité du béton :
    • Les plastifiants réducteurs d'eau qui, incorporés à l'eau de gâchage, ont la propriété d'améliorer l'ouvrabilité à eau de gâchage constante ou de réduire l'eau de gâchage à maniabilité constante et donc d'améliorer les performances mécaniques.
    • Les superplastifiants (ou fluidifiants) ont des propriétés du même type que celles des plastifiants mais avec une efficacité beaucoup plus importante. Ils permettent en outre d'obtenir des fluidités extrêmes (bétons autoplaçants et autonivelants)
  • Les adjuvants qui modifient la prise et le durcissement :
    • Les accélérateurs de prise ont pour fonction principale de raccourcir le temps de prise du béton. Ces adjuvants accélèrent le développement des résistances initiales des bétons. Ils sont utilisés pour les bétonnages par temps froid ou pour décoffrer rapidement.
    • Les retardateurs de prise permettent d'allonger le temps de début de prise du béton. Ils sont utilisés par temps chaud et pour maintenir une ouvrabilité du béton
  • Les hydrofuges de masse conduisent à une diminution de l'absorption capillaire du béton. Ainsi, le béton devient plus imperméable aux liquides. Cet adjuvant peut être utilisé pour des ouvrages tels que les réservoirs
  • Les entraîneurs d'air dont la fonction est d'entraîner la formation de microbulles d'air stables et uniformément réparties dans la masse du béton. Ce réseau de microbulles confère au béton la propriété de résister aux actions combinées du gel et des sels de déverglaçage.


L'eau de gâchage
Elle est nécessaire pour l'hydratation du ciment et pour obtenir l'ouvrabilité du béton. Elle doit être propre. Cependant, si elle facilite la mise en œuvre du béton, l'excès d'eau augmente la porosité du béton et par conséquent altère les résistances mécaniques et, fait plus grave, la durabilité.

Le transport du BPE

Le transport du béton prêt à l'emploi nécessite l'utilisation de bétonnières portées ou toupies afin d'acheminer le béton frais jusqu'au lieu de coulage. Leur capacité va d'un minimum de 4m³ à un maximum de 10m³.

Le béton peut être livré par differents moyens de transports  :

  • Le camion toupie
  • Le camion tapis
  • Le mixo-pompe
  • Le camion pompe

Le béton prêt à l'emploi est un produit frais et doit être mis en œuvre rapidement, en 30 minutes maximum après son arrivée sur le chantier. La durée de transport en est donc limitée. Les conditions météorologiques jouent également sur le temps de livraison du béton. Limité à 1h30 maximum, la température, l'hygrométrie ou encore le vent peuvent modifier le temps de transport du béton. Pour palier à ces désagréments, des retardateurs de prise et des plastifiants sont utilisés.

Par ailleurs, les toupies sont régulièrement lavées afin de prévenir l'introduction de corps étrangers et éviter le mélange de bétons différents.

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