Pour avoir une bonne résistance il faut au béton :
-Des matériaux nobles
-Une formulation du béton parfaite,
-Respecter le rapport E/C (eau/ciment)
-Respecter les normes de coulages (pluie, vent, froid, chaleur)
Une fois ces exigences respectés, un béton classique à alors en moyenne 25ans de vie. Au delà il est censer être contrôler très régulièrement pour pouvoir le traiter préventivement au cas ou un désagrément surviendrait et pour contrôler sa bonne vieillesse en conservant ses caractéristiques.
Les bétons spéciaux ont des durée de vie moyenne de 25 ans à 200ans pour certains.
1- Des matériaux nobles
Qu’est ce qu’un matériau nobles ?
Granulat : Les granulats doivent respecter une granulométrie la plus linéaire possible. Dans un sable , nous avons des coupures granulométriques allant de 0 à 4mm de diamètre. Mais nous pouvons avoir un sable avec 80 % de coupure 0 à 2mm et 20 % de coupure 2 à 4mm. Vous me direz et alors ? Et alors, avec ce sable il nous faudra déterminer à l’aide d’une analyse granulométrique si le sable est conforme pour aller dans un béton. Pour cela nous utilisons la courbe « module de finesse ». C’est elle donc qui va déterminer si le sable est conforme d’un point de vue granulométrique.
Pour un gravier, c’est la même procédure « analyse granulométrique ». La norme EN 12620 estime que ce n’est pas utile pour les graviers.
Plus généralement, nous mesurons aussi obligatoirement la quantité d’argile présente dans un sable ou un gravier. L’argile à une forte tendance à absorber l’eau présent dans le béton. Le ciment adhère alors moins aux grains de sables et cailloux, le squelette sera moins résistant, car du vide ce créera faisant chuter la résistance et parfois même jusqu’à pouvoir effriter le béton à la main.
Ciment : Il doit respecter une chaleur d’hydratation la plus linéaire possible. Cette hydratation est influencer par la finesse du matériaux (sa granulométrie), sa composition (un ciment est aussi composer de plusieurs matériaux) et son absorption en eau.
Eau : Elle doit comporté aucune trace de produit chimique risquant d’attaqué le ciment, les granulats et les armatures. Ces matières en suspension ne doivent pas dépasser l’article annexe A43 (inférieur ou égal à 1,01kg/l), pouvant modifier la masse volumique du béton et sa résistance si cette norme est pas respecter.
Toutes présences de sulfates, d’alcalins ou d’autres produits comme le fer, le zinc, le sucre ou autres sont eux aussi contrôlé par la norme EN 1008. En effet, la présence d’un de ces produits peut modifier les caractéristiques physiques et mécaniques du béton et dans d’autres cas, attaquer les ferrailles (le faire gonflé et éclaté)
On remarque ici l’importance d’avoir un matériau noble (propre) pour produire du béton.
Si nous ne respectons pas ces normes, des produits adjuvantés peuvent exister, mais ils ont un coup très important dans la fabrication du béton et dans leurs reventes. Ils ont leurs limites. Le choix des granulats, de l’eau et du ciment est donc primordiale chez tous les bétonniers.
2- Respect du rapport E/C
L’eau l’ennemi du béton. La résistance du béton croit en même temps que son dosage en ciment C. Sa résistance décroît en fonction du dosage en eau E. Grosso modo, on parle de 100kg de ciment pour 25 litres d’eau. Trop simple alors ?
Bien non, pas si simple que ca. Car pour respecté le E/C d’un béton il faut prendre en compte la nature de l’ouvrage, sa destination, sa forme, la densité du ferraillage. Mais d’un point de vue laboratoire, le E/C est aussi fonction de la nature et de la classe du ciment, des granulats, le module de finesse du sable, la granulométrie etc.
Avec un tas de calcul, (que je ne citerais pas ici, car très très long) on peut déterminer le E/C. Néanmoins avec ce tableau nous, si nous connaissons E/C, on peut alors trouver le dosage en ciment minimum que nous aurons besoin pour fabriquer 1m3 de béton.
Exemple : Si E/C = 1,7 et A (affaissement) = 8cm
L’intersection entre ces deux valeurs correspond au dosage minimum dont nous aurons besoin. Ici 350kg de ciment par m³.
Beaucoup vous me dirait ? Oui. Alors les bétonniers compensent avec des additions comme des laitiers de haut fourneaux, des fillers etc. Ils altères très peu la résistance du béton tout en diminuant la quantité de ciment. Économie financière bonjour lol
Donc là aussi l’importance du E/C est primordiale. Si vous faites des fondations, des dalles, ou autres travaux chez vous à la bétonnière, vous ne dépasserais quasiment jamais les 20MPa. Soit même pas la résistance minimum pour des béton de fondation ou de plancher qui est de 25MPa.
Pourquoi ? Car votre outils de travail et les coûts sur l’achat des sacs de ciment vous reviendra bien trop chers. Vous diminuerais donc sans le vouloir la quantité de ciment.
Pour information, les bétonniers mettent la dosage de ciment préconisé minimum. Chaque litre d’eau ajouté à l’intérieur fait perdre de la résistance au béton...
3- Une formulation du béton parfaite
Késako ? La formulation du béton a pour but de sélectionner les constituants du béton et de choisir leur proportion dans le but de répondre à un cahier des charges établis par le maître d’œuvre. C’est ce dernier qui demande sur son cahier des charges la résistance du béton, sa classe d’exposition et surtout sa consistance pour la mise en œuvre. Pour le cas d’un particulier, il faudra qu’il se fasse conseiller par un commercial ou par une personne qui connaît bien ce domaine d’activité. Trop de particulier construise avec les mauvais choix de béton, et trop d’entreprise de mise en œuvre son incompétente.
Il faut alors connaître la dimension maximal des granulats que l’on souhaite pour un béton puis son dosage en ciment.
La dimension maximal du granulat nous laisse déterminer un coefficient granulaire qui à pour but du trouver la résistance que l’on peut obtenir. Puis nous calculons le rapport E/C afin de déterminer combien de kg de ciment nous allons avoir besoin et combien de litre total nous aurons besoin.
La base donc..
Une fois le rapport E/C trouvé, il faut appliquer une correction à l’eau total.
Quoi ? Oui, en faite, dans un bocal, un petit cailloux ou un gros cailloux ne prend pas la même place. Dans un bocal de 1 litre, j’ajoute la moitié de caillou soit 500ml environ et l’autre moitié d’eau soit 500ml environ. Mais pour le gros cailloux, je fais pareil, or le gros caillou prenant trop de place, si j’ajoute mes 500ml d’eau en plus, la moitié sortira du bocal. C’est cette eau qu’on ne peut pas mettre dans le bocal qui sera la correction à l’eau total. Cette correction ce présente sous forme de tableau.
La qualité des granulats rentrent aussi en jeu dans la formulation. Plusieurs calculs rentrent en compte pour trouver le dosage ciment adéquate par rapport aux matériaux que nous avons choisi. Un matériau noble aura un dosage en ciment plutôt faible et l’inverse plutôt élever. Suivant les résultats, nous réajustons avec des coefficients de compacité et de serrage.
Puis il nous faudra alors trouver les dosages de granulats en adéquation avec la quantité de ciment trouver. Cette quantité est déterminer a partir d’un courbe. Nous réajustons alors en rapport avec ces quantité de sable et de gravier, l’apport en eau.
Pourquoi ? Même principe que l’histoire du bocal mais avec l’hygrométrie de chaque matériaux à l’intérieur.
L’addition de la quantité de caillou diviser à la quantité de sable nous donnes le rapport G/S. Il détermine si aura une bonne ouvrabilité, une bonne résistance à la compression ou une bonne compacité.
Ici je ne cite pas l’ajout des adjuvants car chaque fabricant à ses propres recommandations. Il faut retenir que l’adjuvant est fonction des exigences du client et de la quantité de ciment dans le béton.
4- Respecter les normes de coulages (pluie, vent, froid, chaleur etc.)
Le nerf de la guerre. Les normes de coulage. Si jusqu’ici le bétonnier, le laborantin et le maître d’œuvre ont bien fait leurs boulot, tout devrais bien ce passé pour le coulage des bétons sur chantier , et pour le vieillissement des bétons.
La réalité en est souvent tout autre.
Le béton aime pas :
-Le froid : Le froid ralenti ou empêche le durcissement du béton, des mesures de protection doivent être prévues par temps froid et particulièrement si la température est inférieure à 5 °C au moment du bétonnage ou durant les 72 heures qui suivent. L’eau de gâchage présente dans le béton frais ne se comporte pas différemment de l’eau habituelle et gèle en dessous de 0 °C. L’eau qui gèle se dilate et augmente son volume d’environ 9 %. Lorsque la température mesurée sur chantier est inférieure à – 5 °C, la mise en place du béton est interdite par la Norme EN 206/. Entre – 5 °C et + 5 °C, elle ne peut se faire qu’avec des moyens efficaces pour prévenir les effets dommageables du froid. La chaleur : En règle générale, dès que la température mesurée sur chantier est supérieure à 25°c, des dispositions particulières sont à prendre pour le bétonnage.
Au-dessus de 35°c, il convient dans la mesure du possible de couler la nuit ou de reporter le coulage plus tard. Ne jamais accroître le rapport E/C en ajoutant de l’eau au-delà de ce que prévoit la Norme. L’évaporation est d’autant plus importante que l’air ambiant est sec, que la température est élevée.
-Une hydratation imparfaite du ciment
-Une perte de maniabilité pendant le transport
-Une augmentation du retrait plastique facteur de fissuration
-Un défaut d’hydratation des surfaces non protégées et donc une dureté superficielle faible
-Une augmentation de la perméabilité de la couche superficielle du béton Le vent : Il a pour effet de faire évaporer l’eau très rapidement. Ce sont les mêmes effets que pour la chaleur.
L’eau : Vu plus haut, elle rend le béton plus souple, donc plus simple à mettre en place. Mais lui fait perdre une grande résistance pouvant causer de grave dommage et même jusqu’à raccourcir la durée de vie du béton.
L’attente : Le béton à une rhéologie de 2h. En condition normale c’est à dire avec une température ambiante de 20°C. Au delà des 2h qu’il fasse moins de 20°C ou plus, le béton commence à faire sa prise. Classiquement les maçons ajoutent de l’eau. Erreur ! ca accélère la prise.
Pourquoi ? Car sa réaction hydratation est déjà en cours, lui donner de l’eau c’est l’alimenter donc accélérer sa prise et pas l’inverse comme on pourrait le croire.
Le béton aime :
Qu’on respecte les températures de coulages (entre -5°C et +5°C prendre des précautions particulières, sous -5°C coulage interdit)
Qu’on respecte sa consistance car l’ajout d’eau fait perdre beaucoup de résistance
Qu’on le bâche par temps froid et accessoirement qu’on lui mette du chauffage.. Et oui lol
Qu’on lui applique un produit de cure en cas de vent modéré à fort et de chaleur
Qu’on respecte sa rhéologie
Qu’on respecte sa classe d’exposition, soit le béton adapté à son environnement
Qu’on le mette en place dans les règles de l’art (respect du ferraillage, du vibrage..)
Nous conclurons ici par le fait que le béton est un matériaux vivant. De sa conception jusqu’à sa destruction.
Un béton fait sa prise, atteins après 28 jours sa résistance minimale, sa résistance continuera de progresser pendant quelques années pour se stabiliser et régresser doucement après quelques décennies.
Si aucune attaque externe et interne n’est subit, il vieillira le temps préconisé. En revanche à l’inverse, si il est mal mis en place, si les ajouts d’eau n’ont pas été respecté, si les conditions de coulage n’ont pas été respecter, si l’utilisation des matériaux n’a pas été conforme aux Normes et si il subit des attaquent externes, il peut très vite être endommagés. Jusqu’à éclaté à l’intérieur (sans forcement le voir), et s’effriter (CF le pont de Gênes). Ce sont des ouvrages fait pour durer. Il y a eu défaillances de fabrication ou de contrôle. Pas plus compliqué que ca.
Je vous invites sur vos prochaines livraisons de béton à faire très attention à la partie 4 »Respecter les normes de coulages (pluie, vent, froid, chaleur etc.) ». C’est ultra important. Il y va de votre sécurité et du vieillissement de vos constructions.
Je précise, les bétons de fondations sont l’assisses de vos maison, immeubles. C’est un des bétons sur lequel il faut ne faut JAMAIS rajouter d’eau. Pourtant aujourd’hui on voit que c’est l’inverse.
Bref, soyez présent pendant la construction de vos bien si besoin.
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CALENDRIER ÉCONOMIQUE
---------------------------------------------- J’ai donc passé une belle semaine d’ouverture avec vous tous. Je vous ai fait partager mes connaissances, enrichissantes peut être ? Passionnante ? Quoi que ça n’en tienne, j’y ai pris du plaisir de vous informez. J’ai passé mes journées à mettre en forme cela afin d’éviter que ce soit trop long. Certains sujet seront créer sur des files pour enrichir notre forum !
Merci à tous