II.2.3. Composition de
béton
Un béton est défini par trois critères
principaux : la résistance à la compression et la
durabilité du béton durci qui garantissent la
sécurité et la pérennité des ouvrages et la
consistance ou la maniabilité du béton frais qui mesure sa
facilité de mise en oeuvre.
Ces propriétés dépendent, outre de la
qualité des constituants, de la composition du béton,
c'est-à-dire des quantités des divers éléments
contenus dans un mètre cube de béton en place.
Si E et C sont les poids d'eau et de ciment, la
quantité minimale théorique d'eau nécessaire à
l'hydratation du ciment correspond à une valeur du rapport E/C d'environ
0,20. En général, il est difficile de respecter ces conditions
car il importe de conserver au béton frais une maniabilité
suffisante permettant de le mettre en place correctement dans les coffrages.
Les bétons à haute résistance atteignent des rapports E/C
de 0,25 par l'emploi d'adjuvants réducteurs d'eau. Les bétons
courants ont des rapports E/C de l'ordre de 0,50 à 0,60.
La porosité est réduite par l'emploi d'une
quantité minimale d'eau mais aussi par l'optimisation de la
granulométrie des granulats, par l'ajout de fillers et d'ultra fines
comblant les vides entre les granulats et entre les grains de ciment, ainsi que
par une action mécanique de serrage et de compactage du béton
frais en oeuvre.
Les dosages courants en ciment varient de 150 à
300 kg/m3 pour le béton non armé et de 250 à
400 kg/m3 pour le béton armé. Ils sont compris entre 350 et
400 kg/m3 pour le béton précontraint.
II.2.4. Le Béton Frais
· Fabrication
Une installation de fabrication constitue une centrale
à béton. Celle-ci comprend un ou plusieurs silos à ciment
de capacité adaptée à l'importance du chantier et des
aires de stockage en vrac des granulats, affectées chacune à des
classes granulaires différentes : sables, gravillons et cailloux.
Ces composants sont transportés vers des trémies permettant leur
dosage pondéral en fonction de la composition retenue et introduits avec
l'eau dans des malaxeurs ou des bétonnières dans lesquels
s'effectue le mélange des différents constituants.
· Transport
Les bétonnières portées sur châssis
de camion, d'une capacité utile de 4 à 10 m3, permettent le
transport du béton préalablement fabriqué en malaxeur ou
en bétonnière. Leur cuve est animée d'une rotation
à faible vitesse afin de maintenir l'homogénéité du
béton. Le béton peut aussi être transporté par
bennes ou par tapis convoyeurs. Il est repris par des bennes de faible
capacité et amené au droit des coffrages au moyen de grues. Il
est parfois acheminé à pied d'oeuvre par des pompes à
béton qui permettent son transport dans des canalisations sur environ
300 m horizontalement et 150 m verticalement.
· Mise en oeuvre
Certains adjuvants confèrent au béton frais une
totale liquidité pendant quelques heures. Généralement on
fabrique des bétons dont la plasticité, mesurée par
l'affaissement du béton dans le cône d'Abrams, appareil de mesure
normalisé, est plus limitée. Il est alors nécessaire de
procéder à une compaction du béton frais foisonné,
mis en place dans les coffrages. La mise en vibration du béton permet
d'obtenir ce serrage par liquéfaction mécanique locale du
mélange à consistance plastique. Le volume des vides est
réduit et le bon remplissage du coffrage ainsi que l'enrobage des
armatures sont assurés.
Il est impératif d'empêcher toute dessiccation
superficielle du béton lors du début de son durcissement. C'est
l'objet de la cure, opération qui a pour but de prévenir
l'évaporation de l'eau causée par l'ensoleillement ou le vent
à l'interface béton atmosphère. La technique
employée consiste soit à arroser pendant quelques jours d'une
pluie fine d'eau la surface exposée du béton, soit à la
recouvrir de toiles maintenues humides, soit encore à la revêtir,
par peinture ou par pulvérisation, d'un mince film imperméable
d'un produit de cure.
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