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Béton
Béton est un terme générique qui désigne un matériau de construction composite
fabriqué à partir de granulats (sable, graves) 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. 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
granulats utilisés avec le liant hydraulique se réduisent à des sables, on parle alors de
mortier.
Connu depuis le XIXe siècle, 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 lente : à peine
50% de la résistance mécanique finale au bout de 7 jours. La valeur prise comme
référence dans les calculs de résistance est celle obtenue à 28 jours (80% de la
résistance finale). Il est possible de modifier (accélérer ou, au contraire, retarder) 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 (adjonction d'un liquide hydrofuge ou d'une résine
polymère) ou maîtriser la quantité d'air incluse (entraineur d'air).
Si un béton classique est constitué d'éléments de granulométrie décroissante, en
commençant par les granulats, 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 electrostatiques 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 facilitateur 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).
Propriété du Béton
Moulable, c’est-à-dire qu’on peut lui faire prendre facilement des formes
volumiques assez simples, une grande variété des formes qu’il peut épouser
C’est la Maniabilité.
Durcit, avec le temps le béton doit devenir un matériau dur et relativement
indéformable c’est-à-dire mécaniquement résistant.
La facilité d’emploi, l’absence d’assemblages, l’effet de monolithisme qu’il
présente.
Les économies dues à l’emploi d’une main d’œuvre non spécialisée pour un
grand nombre d’opération.
Remarque
Maniabilité et résistance mécaniques sont deux (02) objectifs contraire:
- Eau en excès bonne maniabilité, mauvaise résistance.
- Granulat roulé bonne maniabilité, mauvaise résistance.
- Granulats concassés mauvaise maniabilité, bonne résistance.
Pour réaliser un béton qui réponde aux deux criteres, il
faut optimiser tous les Facteurs
Les désavantages du béton
Temps de durcissement relativement long.
Exécution peu précise.
Difficulté de reprise des ouvrages en cas de transformations.
Le Béton de ciment présente une excellente résistance à la compression, mais
une faible résistance à la traction, et donc aussi à la flexion a peu prés 1/10 de
sa valeur de compression.
Pour compenser cette faiblesse et permettre son usage en Génie civil, on
ajoute au Béton des armatures en acier dont le rôle est précisément de
reprendre les contraintes de traction.
C’est Le béton Armé
Le Béton Bitumineux
Le Béton bitumineux ou enrobé bitumineux, utilise le bitume comme liant.
Il constitue la plupart du temps la couche supérieure des chaussées
(couche de roulement). Il est mis en place à chaud (150° C environ).
L’effet de prise apparaissant dès le refroidissement, il est utilisable presque
immédiatement contrairement au Béton de ciment.
Le bitume c’est un dérivé pétrolier, le béton bitumineux est sensible aux
hydrocarbures perdus par les automobilistes. Dans les lieux exposés
(stations services) on remplace le bitume par du goudron.
Le Béton Précontraint
Le Béton Précontraint, inventé par Eugene Freyssinet en 1928, consiste à
ajouter dans le béton des câbles qui sont mis en tension après la prise du
Béton.
Ainsi, lorsque les armatures s’allongent, le béton se décompresse sans
jamais se mettre en traction, sans se fissurer donc. C’est une technique
complexe réservée pour les grands ouvrages (Ponts).
En bâtiments, on utilise une variante, la post-tension dans laquelle les
armatures sont mises en tension jusqu’à ce que le béton ait fait prise, puis
relâchées, créant ainsi un effet de compression du béton.
Formulation d'un béton
Le choix des proportions 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
Le dosage du béton et du mortier
Avant de commencer à travailler, il vous faudra commander le sable et le ciment et donc
faire une évaluation de la quantité à commander.
Le béton sert à couler les fondations, les poteaux et linteaux tandis que le mortier sert
à assembler les parpaings. En clair, le béton contient des graviers mais pas le mortier.
Beaucoup de littérature existe sur le dosage du béton, plus ou moins pratique à mettre
en œuvre. Le dosage donné ici est basé sur les volumes.
Pour le mortier, sauf si vous êtes actionnaires chez Lafarge, ne suivez pas les
recommandations écrites sur leurs sacs de ciment ! Utilisez un volume de ciment pour 3
à 4 volumes de sable.
Pour le béton "standard" tous usages : il faut le doser à 350 Kg de ciment par mètre
cube de béton. Ce dosage s'obtient très facilement par la règle des 1-2-3 : pour remplir
la bétonneuse, mettre 1 seau de ciment, 2 seaux de sable, 3 de graviers.
La teneur en eau du béton frais varie de 15 à 18%
Dosage en volumes de sable, graviers, eau par rapport au volume d'eau :
produit volume de ciment volume de sable volume de graviers volume d'eau
béton pour fondations, scellement de piquets de clôture ... 1 2,5 3,5 1/2
béton tous usages linteaux, poteaux 1 2 3 1/2
mortier 1 4 0 1/2
Evaluation de la quantité à acheter
Dosage en masse pour obtenir 1 m³ de produit :
produit masse de ciment masse de sable masse de graviers
béton pour fondations, scellement de piquets de clôture ... 300 Kg
(8,6 sacs de 35 Kg)
720 Kg
(0,52 m³)
1165 Kg
(0,73 m³)
béton tous usages linteaux, poteaux 350 Kg
(10 sacs)
680 Kg
(0,49 m³)
1175 Kg
(0,74 m³)
mortier 400 Kg
(11,4 sacs)
1400 Kg
(1 m³)
0
Gâcher du béton
Le béton est l'un des principaux matériaux de construction. Pour réaliser un
plancher, une dalle ou des murs banchés qui nécessitent de grandes quantités de
béton on fait en général appel à une centrale à béton qui livre ce dernier en
"toupie", au dosage et à la consistance adaptés au travail à réaliser. Pour des
travaux plus modestes, comme les fondations d'un muret, un escalier de jardin ou
une petite terrasse, on gâche soi-même son béton à la bétonnière.
Ciment.
Sable.
Gravier.
Eau: L’eau est indispensable à la fabrication du béton. C’est d’elle que dépendent en
grande partie la cohésion et la résistance de ce matériau de construction omniprésent.
Dilemme pour les fabricants : l’eau est aussi à l’origine de troubles qui avec le temps
peuvent altérer le béton, aux dépens de sa longévité.
Les produits nécessaires
Les outils nécessaires
Bétonnière
Pelle ronde
Seau de maçon
Avant de commencer :
- Préparer une zone de gâchage plane pour installer la bétonnière et facile d'accès pour
apporter le sable et le gravier.
- Installer la bétonnière à proximité des tas de sable et de gravier afin de pouvoir la charger à
la pelle.
- Prévoir un tuyau d'alimentation en eau muni d'un robinet d'arrêt
 Le principe :
Les composants :
Les deux composants de base du béton sont les mêmes que ceux du mortier (ciment et
sable sec) et ils doivent avoir les mêmes qualités.
Il faut y ajouter le gravier, qui peut être de rivière (lisse) ou concassé (issu de carrière). Le
gravier existe en différentes grosseurs (on parle de granulométrie) :
- Le gravillon fin (5 mm) s'emploie pour les mouillages et les petits coffrages
- Le gravillon moyen (8 mm) pour les allées et les terrasses ainsi que pour les coffrages et
scellements
- Le gros calibre (12 mm) est réservé aux bétons armés et aux gros coffrages.
On utilise couramment un mélange de plusieurs granulométries, symbolisé par deux
chiffres, par exemple 8/15.
Le béton est un mélange de ciment, de sable, de gravier et d'eau selon un dosage qui
correspond au type de réalisation à effectuer.
•Le ciment est vendu en sac de 50 kg. Renseignez-vous auprès de votre vendeur sur le type de ciment
nécessaire selon le travail à effectuer.
•Le sable doit être propre, sans déchets végétaux et sans terre. Selon les régions, on peut disposer de
sable de rivière ou de sable de carrière. En aucun cas n'utiliser du sable marin.
•Le gravier peut être de rivière (lisse) ou concassé (issu de carrière). Il existe en différentes grosseurs :
la granulométrie. Le gravillon fin (5 mm) s'emploie pour les moulages et les petits coffrages, le gravillon
moyen (8 mm) pour les allées et terrasses ainsi que pour les coffrages et scellements, le gros calibre (12
mm) est réservé aux bétons armés et aux gros coffrages. Dans les fondations et bétons de gros oeuvre,
on utilise des graviers mélangés avec des grains jusqu'à 20 ou 30 mm. On utilise couramment un
mélange de plusieurs granulométries qui est symbolisé par deux chiffres, par exemple 8/15.
L'eau doit être propre et pure. En général, le plus simple est d'utiliser de l'eau de la ville ou de l'eau de
puits reconnue comme potable.
Dosages :
Le tableau donne des dosages indicatifs :
Ces dosages sont donnés pour du sable sec (ajouter 15 à 20% si le sable est humide ),
et le dosage d'eau est indicatif.
Plus les agrégats (sable et graviers) sont humides, moins il faut d'eau pour le gâchage.
1. Dosage de sable, de gravillon et d'eau pour un sac de ciment.
2. Dosage de ciment, de sable et de gravillon pour obtenir 1 m3 de béton.
- Ces dosages sont donnés pour du sable sec (ajouter 15 à 20 % si le sable est humide), et le dosage
d'eau est indicatif. Plus les agrégats (sable et graviers) sont humides, moins il faut d'eau pour le
gâchage.
- Le dosage en eau est important, mais il reste approximatif et laissé au jugement de chacun en sachant
que :
- un béton trop humide est poreux et a un retrait important au séchage.
- un béton trop sec manque d'homogénéité et de compacité, et il est moins résistant.
1 - Mettre la bétonnière en marche. Pendant qu'elle est en train de tourner, verser 1/2 à 2/3 de l'eau
nécessaire à la gâchée.
2 - Verser le gravier et laisser tourner quelques secondes pour qu'il soit bien mouillé.
3 - Verser le ciment qui va se délayer dans l'eau et se répartir uniformément autour des grains de
gravier.
4 - Verser le sable au seau ou à la pelle, après avoir repéré le volume d'une pelletée.
5 - En surveillant le mélange, verser un peu d'eau en complément, sans dépasser le dosage prévu.
6 - Le béton doit être onctueux mais jamais mou, et humide en surface. Si l'on prend une poignée de
béton, celle-ci doit garder sa forme et, si l'on serre la main, le béton doit rester humide en surface sans
perdre d'eau.
7 - Verser le béton dans une brouette, un bac ou sur l'aire de gâchage nettoyée au préalable.
Dosages pour un sac
de 50kg de ciment
Sable Gravillon Eau
Fondations et semelles
en fouille
120 L 120à150 L 35 L
Murets 60 L 120à130 L 30 L
Aires bétonnées,
dalles de garage...
70 L 120à150 L 30 L
Dalles de jardin 35 L 120à140 L 25 L
Dosages pour 1m3
de béton, prêt à
l'emploi
Ciment Sable Gravillon
Fondations et
semelles en fouille
250kg 600 L 600 à 800 L
Murets 300kg 300 L 600 à 650 L
Aires bétonnées,
dalles de garage...
350kg 500 L 800 à 1000 L
Dalles de jardin 350kg 250 L
900 à 1100 L
Types de bétons Utilisations Caractéristiques sommaires
Béton compacté
au rouleau
Routes, aires de
stationnement
•
Pose facile et rapide
• Très imperméable
• De faible coût d’entretien
Béton armé Édifices
•
Réduction du temps de construction
• Diminution globale des coûts de
construction
• Possibilité de conceptions complexes
Béton à haute
performance BHP
Ponts, viaducs et
édifices
• Dimensions réduites des éléments
structuraux
• Amélioration esthétique
• Augmentation de la superficie habitable
Bétons projetés
Réparation et
réfection d’O.A,
renforcement de
certaines structures
• Possibilité de couvrir aisément des surfaces
autrement difficilement atteignables
• Esthétiques
Bétons légers
Structure légère,
structure isolante
• Masse volumique plus légère utilisée
• Isolation thermique et acoustique
Bétons colorés Aires circulation,
bâtiments, murs
Bétons avec pigments minéraux ajoutés pour
rehausser l’apparence
Bétons à granulats
exposés
Aires de
circulation,
bâtiments, murs
de soutènement
Bétons traditionnels fabriqués avec un granulat
particulier en vue d’exposer la valeur esthétique de
la pierre
Béton
autonivelant
Réparation
d’ouvrages
• Béton de grande fluidité
• Permet d’atteindre des endroits exigus et
d’effectuer des réparations à moindre coût
Les Adjuvants Utilisés pour Moyen de réalisation
Avec les risques
Produits
Les Plastifiants Rendre le mélange plus
maniable, tout en ayant
des bétons secs,
d’obtenir une fluidité
Hydrate de chaux
(10% du poids du
ciment)
Plastiment
Plastocrete
Cerygel
Sika
Barraplast
Les Hydrofuges Réaliser
l’imperméabilisation
des bétons (étanche)
Chlorure de sodium
Matières grasses
Matières colloïdales
Biber
Superbarra
Aquasit
Retardateurs de
Prise
Les constructeurs ont la
possibilité de réaliser des
ouvrages monolithes
malgré le décalage dans la
réalisation.
Le sucre
Le Tanin
Seveplast
Barralent
Sika-retarder
Accélérateurs
de Prise et de
Durcissement
Pour les travaux urgents,
avec résistance mécanique
normale, il faut augmenté
la rapidité de prise
Chlorure de Calcium Barra vit
Barra rapide
Friodur
Sika-pronto
Les Antigels Effectué des travaux de
bétonnage en temps de
gel.
Le sel de cuisine
Le carbonate de
soude (attaque les
armatures)
Antifrigo
Barra Frost
Sika-Antigel
Les Adjuvants
Augmentation de la teneur en eau de
gachage avec l'augmentation de la
temperature
150
160
170
180
0 10 20 30 40 50
Temperature du Béton °C
Teneuren
eau(kg/m3)
Série1
Linéaire
(Série1)
Ecrasement des éprouvettes
Fc = F/A
F
A = Surface
Ecrasement des éprouvettes
La Rupture
Mise en œuvre du béton
Pour le volume à couler, évaluez le volume théorique et majorez de 10% ; s'il s'agit
de mortier, préparez 1m cube par 55m² de mur en parpaing.
ECLAT DE BETON ET CORROSION DES ARMATURES
Le désordre consiste en un éclat avec chute par plaques du mortier en
linteau de fenêtre.
Ce phénomène touche des bâtiments divers possédant des murs de
façades en béton banché renforcé par des armatures métalliques
destinées à limiter les effets du retrait de béton.
Ce même phénomène peut apparaître au niveau des poteaux, des
chaînages verticaux ou horizontaux, etc.
Description
Généralement, ce phénomène résulte d'un défaut d'enrobage des aciers.
En effet, chacun sait qu'un acier soumis à l'air humide finira par rouiller.
Les pluies successives vont à terme mouiller la paroi sur les premiers centimètres
provoquant petit à petit sous l'effet du gaz carbonique la carbonation du béton d'où la
destruction de la couche protectrice des aciers.
Il s'ensuit une corrosion provoquant une forte augmentation du volume de l'acier d'où
l'éclatement de la couche de béton recouvrant l'armature.
L'enrobage courant des aciers des murs en béton est de 3 centimètres. Cette épaisseur
pourra aller jusqu'à 5 centimètres en cas d'exposition particulière (bord de mer, atmosphères
agressifs, etc.)
Un béton parfaitement exécuté, même exposé aux intempéries, peut ne présenter aucun
problème d'oxydation des aciers pendant plus d'un siècle.
Cause
Pour 1M3 de béton, le bon mélange est :
350 kg de ciment
510 kg de sable
750 litres de gravier
Le mortier devient inutilisable deux heures après
sa fabrication. Il est donc fortement conseillé de le
gâcher par petites quantités.
Temps de gâchage :
Une bétonnière met un temps très court pour gâcher du
béton : 2 à 3 mn seulement. Pour les forts en maths, ce
temps se calcule selon la formule : 20 divisé par racine de D,
D étant le diamètre le plus grand de la bétonnière. Un temps
de malaxage trop long peut nuire à l'homogénéité du béton.
Conseils :
À la fin du travail, verser un seau de graviers et de l'eau dans
la bétonnière, et faire tourner quelques minutes pour nettoyer
la cuve.
Bétonnière à axe
Mettre en marche la bétonnière.
Verser dans la bétonnière le gravier puis Ciment et le sable.
Laisser tourner quelques instants puis verser l’eau.
Laisser tourner 3 à 4 minutes.
Centrale à Béton
Transport du Béton
Les différentes Etapes pour la
mise en Place du Béton ?
Les étapes pour la fabrication du béton sont les suivantes :
la formulation
le malaxage
le coffrage (dans des moules provisoires de taille
variable, dans lesquels on coule le béton. On parle
de banches pour les plus grands moules)
le positionnement des armatures
le coulage
la vibration (action consistant à compacter le béton
dans le coffrage en le soumettant, avant sa prise, à
des vibrations).
Le béton est donc un produit moulé, qui garde
parfois l'empreinte du coffrage.
La mise en place d’un béton frais :
Les coffrages adaptés et le bon entretien de ceux-ci
permettent une réalisation correcte et un bon état de surface
du béton.
Les armatures doivent être situées à une distance minimale
du coffrage appelée "recouvrement« ou « Enrobage ».
Après déversage du béton dans le coffrage, en respectant
des règles et les normes, il faut faire l’opération de serrage
c’est à dire extraire les bulles d’air par secousses.
A 28 jours, le béton doit avoir atteint sa résistance nominale
en compression déterminée par la classe de résistance.
Dans le cas de béton post contraint, certaines précautions
doivent être prises lors du remplissage des gaines de câble de
post contrainte. Le coulis doit remplir toutes les cavités et ainsi
assurer la protection des câbles par rapport à la corrosion.
Procédés de mise en place du béton
Le béton doit être « mis en place » et non « versé ». On ne
doit pas s’attendre à ce que le béton s’écoule de lui-même
autour des éléments coffrés ou à la surface du sol. Il faut le
mettre en place à moins de 1 m de sa position finale afin de
réduire au minimum le risque de ségrégation entre la pâte
et les agrégats.
Le béton mis en place dans des coffrages doit être tassé
ou vibré pour que le produit soit aussi dense que possible,
qu’il soit le moins perméable possible et qu’il soit exempt
de poches d’air. On augmente de cette façon la résistance
à la compression et la durabilité du béton et on s’assure
qu’il adhère bien à l’acier d’armature. On peut améliorer
son ouvrabilité en ajoutant de l’eau mais cette solution
n’est de toute évidence pas souhaitable, à moins qu’on
augmente en même temps la teneur en ciment pour
maintenir le rapport eau-ciment recherché. On utilisera
plutôt des adjuvants pour en améliorer l’ouvrabilité sans
l’addition d’eau.
Pour effectuer un bon coffrage, il faut
veiller à utiliser des planches très stables
(le plus rigide possible), de même qualité
(planches neuves, usagées), (planches
sèches, humides), (planches rigides,
planches souples) et aussi le plus propre
possible.
Vous pouvez décoffrer après une durée
minimale de 7 jours les côtés du coffrage
et après 28 jours minimum pour le dessous
du coffrage.
Plus vous attendez, plus le béton sera sec,
plus le décoffrage sera aisé et propre.
Le coffrage
Coffrage d’un Poteau Coffrage des Poutres
Coffrage d’une Dalle
Étais
Étaiement et coffrage d’une dalle
Poutrelles jouant le Rôle de Coffrage
Coffrage Perdu
Coffrage Grimpant
Coffrage Glissant
(pour les tunnels-voûtes-canaux.
Coffrage d’un Ouvrage haut
Précautions de Coffrages
Le Ferraillage
Le Ferraillage d’un Voile
Le Ferraillage des Poteaux/Poutres
Le Ferraillage des Poteaux
Le Coffrage des Longrines
Le Ferraillage d’une Cage
Le Ferraillage d’un Poteau/Poutre
Le coulage d’une Dalle
Les dégradations du béton
Il existe différents processus de dégradations dont voici une liste
non exhaustive :
1. les problèmes d’ordre physiques : les problèmes au moment de la
conception et de la réalisation de l’ouvrage : ceux-ci peuvent
conduire à des nids de graviers ( mauvaise résistance locale), à des
zones d’enrobage trop faible ( risque accru de corrosion ), à des
fissures dues à une surcharge, à des problèmes au niveau de la
dilatation en cours d’hydratation ou lors de l’exploitation de
l’ouvrages.
les problèmes liés à l’érosion par le vent, le sable, la pluie ou
l’humidité. Il existe des cas de corrosion des armatures, suite à ces
différents paramètres, dans des pays équatoriaux.
2. les problèmes d’ordre chimique2. les problèmes d’ordre chimique :liés à la composition du béton ou
à son environnement : le phénomène de la carbonatation, la
corrosion par les sels, les réactions sulfatiques, les réactions alcali-
granulats et les problèmes liés aux bactéries se développant dans le
béton. Nous pourrons ensuite déduire certaines conséquences de la
réaction alcali-silice.
Le bétonnage par temps de froid
Le froid paralyse la logistique des chantiers à plusieurs
niveaux : les rendements sont diminués, les ouvriers
doivent se protéger, … Il ralentit également les réactions
d’hydratation du ciment, allant jusqu’à les arrêter si la
température descend en-dessous de 0° C.
Les résistances à court terme sont alors faibles, ce qui
entraîne une augmentation des délais de décoffrage.
L’action du froid peut affecter de manière irréversible les
caractéristiques physiques et mécaniques du béton, tant
sur le béton frais (avant la prise), que sur le béton jeune
(après la prise).
Il est interdit tout bétonnage en-dessous de -5°C et
prévoit des précautions particulières pour des
températures comprises entre -5°C et 5°C.
Mise en œuvre du béton par temps froid
• Éviter la mise en place du béton en conditions extrêmes (inférieures à -18°C).
• Augmenter la quantité de ciment ou utiliser un ciment HE (type 30) lors du
dosage. La quantité de chaleur dégagée lors de la prise du béton est fonction de
la quantité de ciment.
• Utiliser des accélérateurs de prise et des entraîneurs d'air.
• Établir des procédures pour enlever toute présence de neige ou de glace dans
les coffrages lors du bétonnage.
• Augmenter le degré de protection lorsque la température diminue.
• Utiliser des abris chauffés et des couvertures isolantes.
• Établir des procédures de vérification de la température du béton en place.
• Prévoir des procédures pour éviter le séchage trop rapide du béton causé par
un chauffage excessif et la présence de vent.
• Refroidir lentement le béton avant de l'exposer directement à l'air froid.
• Établir des méthodes de vérification de la qualité du béton en place.
L'ajout d'eau en période hivernale est déconseillé, car cette procédure :
• modifie le rapport eau/liants;
• retarde la prise du béton (l'addition de 5 à 10 litres d'eau par m3 peut retarder
la prise du béton de 2 heures);
• amplifie les problèmes de bétonnage par temps froid.
A - Conséquences sur le béton frais
• Un allongement du temps de durcissement,
• Une transformation de l’eau contenue dans le béton, en glace, ce qui conduit :
- à une augmentation du volume de l’ordre de 10%,
- à la création de fortes pressions sur les coffrages.
A NOTER :Pour une même formulation, les résistances en compression à 2
jours seront de l’ordre de 2MPa si la température extérieure est proche de 5°C,
contre 18 MPa environ si la
température est de 20°C.
B - Conséquences sur le béton jeune
• Un ralentissement du processus de durcissement,
• Une transformation de l’eau contenue dans le béton, en glace, ce qui conduit :
- à de fortes pressions à l’intérieur de la structure en béton,
- à l’apparition d’une fissuration interne au moment du dégel (liée au gel
antérieur de l’eau
libre contenue dans le béton)
A NOTER :Pour une température extérieure de 5°C, le temps de prise sera de
l’ordre de 10 heures contre 2 heures 30 minutes à 20°C.
Le bétonnage Sous L’eau
Les Principes du bétonnage sous l’eau:
Réaliser les premières couches du bétonnage avec
un dosage en ciment de 350 à 400kg par m3
, le
dosage peut être réduit pour la suite du bétonnage
mais jamais inférieur à 325kg/m3
.
Ne procéder au bétonnage que dans une eau calme.
Guider le béton en conduit jusqu ’a sa place
définitive, évitant le délavage et la ségrégation.
Le chantier doit être équipé en vue d’un bétonnage
continu et rapide.
Remarque: La qualité du ciment à employer doit être
compatible avec la qualité des eaux environnantes.
Les tassements du béton
Afin d’augmenter la compacité et la densité
du béton, il faut tasser, serrer la masse plastique
du béton.
Ce serrage, et ce tassement se feront par:
 Damage.
Vibration.
Secousses.
Symptômes Causes Préconisations
• Migration des fines vers
la surface
• Porosité de surface du
béton plus importante
• Excès d’eau
(rajout d’eau sur
chantier)
• Interdire tout rajout
d’eau sur chantier
• Hétérogénéité du béton • Hauteur de bétonnage
excessive lors de la
vidange du béton
• Limiter la hauteur de
chute du béton (80 cm)
et l'épaisseur des
couches successives
(20 à 30 cm)
• Veiller à la constance
de la vitesse de coulage
• Différence de porosité du
béton
• Vibration excessive,
irrégulière ou
insuffisante
• Matériel de vibration
inadapté
• Mise en place du
béton par vibration à
l'aide d'aiguilles
vibrantes de fréquences
et de diamètres
appropriés. Adapter la
durée de vibration
Conséquences d’une mauvaise mise en Place
Montage d'un mur
Ferraillage d'un mur

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Béton

  • 1. Béton Béton est un terme générique qui désigne un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats (sable, graves) 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. 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 granulats utilisés avec le liant hydraulique se réduisent à des sables, on parle alors de mortier. Connu depuis le XIXe siècle, 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 lente : à peine 50% de la résistance mécanique finale au bout de 7 jours. La valeur prise comme référence dans les calculs de résistance est celle obtenue à 28 jours (80% de la résistance finale). Il est possible de modifier (accélérer ou, au contraire, retarder) 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 (adjonction d'un liquide hydrofuge ou d'une résine polymère) ou maîtriser la quantité d'air incluse (entraineur d'air).
  • 2. Si un béton classique est constitué d'éléments de granulométrie décroissante, en commençant par les granulats, 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 electrostatiques 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 facilitateur 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).
  • 3. Propriété du Béton Moulable, c’est-à-dire qu’on peut lui faire prendre facilement des formes volumiques assez simples, une grande variété des formes qu’il peut épouser C’est la Maniabilité. Durcit, avec le temps le béton doit devenir un matériau dur et relativement indéformable c’est-à-dire mécaniquement résistant. La facilité d’emploi, l’absence d’assemblages, l’effet de monolithisme qu’il présente. Les économies dues à l’emploi d’une main d’œuvre non spécialisée pour un grand nombre d’opération. Remarque Maniabilité et résistance mécaniques sont deux (02) objectifs contraire: - Eau en excès bonne maniabilité, mauvaise résistance. - Granulat roulé bonne maniabilité, mauvaise résistance. - Granulats concassés mauvaise maniabilité, bonne résistance. Pour réaliser un béton qui réponde aux deux criteres, il faut optimiser tous les Facteurs
  • 4. Les désavantages du béton Temps de durcissement relativement long. Exécution peu précise. Difficulté de reprise des ouvrages en cas de transformations. Le Béton de ciment présente une excellente résistance à la compression, mais une faible résistance à la traction, et donc aussi à la flexion a peu prés 1/10 de sa valeur de compression. Pour compenser cette faiblesse et permettre son usage en Génie civil, on ajoute au Béton des armatures en acier dont le rôle est précisément de reprendre les contraintes de traction. C’est Le béton Armé
  • 5. Le Béton Bitumineux Le Béton bitumineux ou enrobé bitumineux, utilise le bitume comme liant. Il constitue la plupart du temps la couche supérieure des chaussées (couche de roulement). Il est mis en place à chaud (150° C environ). L’effet de prise apparaissant dès le refroidissement, il est utilisable presque immédiatement contrairement au Béton de ciment. Le bitume c’est un dérivé pétrolier, le béton bitumineux est sensible aux hydrocarbures perdus par les automobilistes. Dans les lieux exposés (stations services) on remplace le bitume par du goudron.
  • 6. Le Béton Précontraint Le Béton Précontraint, inventé par Eugene Freyssinet en 1928, consiste à ajouter dans le béton des câbles qui sont mis en tension après la prise du Béton. Ainsi, lorsque les armatures s’allongent, le béton se décompresse sans jamais se mettre en traction, sans se fissurer donc. C’est une technique complexe réservée pour les grands ouvrages (Ponts). En bâtiments, on utilise une variante, la post-tension dans laquelle les armatures sont mises en tension jusqu’à ce que le béton ait fait prise, puis relâchées, créant ainsi un effet de compression du béton.
  • 7. Formulation d'un béton Le choix des proportions 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
  • 8. Le dosage du béton et du mortier Avant de commencer à travailler, il vous faudra commander le sable et le ciment et donc faire une évaluation de la quantité à commander. Le béton sert à couler les fondations, les poteaux et linteaux tandis que le mortier sert à assembler les parpaings. En clair, le béton contient des graviers mais pas le mortier. Beaucoup de littérature existe sur le dosage du béton, plus ou moins pratique à mettre en œuvre. Le dosage donné ici est basé sur les volumes. Pour le mortier, sauf si vous êtes actionnaires chez Lafarge, ne suivez pas les recommandations écrites sur leurs sacs de ciment ! Utilisez un volume de ciment pour 3 à 4 volumes de sable. Pour le béton "standard" tous usages : il faut le doser à 350 Kg de ciment par mètre cube de béton. Ce dosage s'obtient très facilement par la règle des 1-2-3 : pour remplir la bétonneuse, mettre 1 seau de ciment, 2 seaux de sable, 3 de graviers. La teneur en eau du béton frais varie de 15 à 18%
  • 9. Dosage en volumes de sable, graviers, eau par rapport au volume d'eau : produit volume de ciment volume de sable volume de graviers volume d'eau béton pour fondations, scellement de piquets de clôture ... 1 2,5 3,5 1/2 béton tous usages linteaux, poteaux 1 2 3 1/2 mortier 1 4 0 1/2 Evaluation de la quantité à acheter Dosage en masse pour obtenir 1 m³ de produit : produit masse de ciment masse de sable masse de graviers béton pour fondations, scellement de piquets de clôture ... 300 Kg (8,6 sacs de 35 Kg) 720 Kg (0,52 m³) 1165 Kg (0,73 m³) béton tous usages linteaux, poteaux 350 Kg (10 sacs) 680 Kg (0,49 m³) 1175 Kg (0,74 m³) mortier 400 Kg (11,4 sacs) 1400 Kg (1 m³) 0
  • 10. Gâcher du béton Le béton est l'un des principaux matériaux de construction. Pour réaliser un plancher, une dalle ou des murs banchés qui nécessitent de grandes quantités de béton on fait en général appel à une centrale à béton qui livre ce dernier en "toupie", au dosage et à la consistance adaptés au travail à réaliser. Pour des travaux plus modestes, comme les fondations d'un muret, un escalier de jardin ou une petite terrasse, on gâche soi-même son béton à la bétonnière. Ciment. Sable. Gravier. Eau: L’eau est indispensable à la fabrication du béton. C’est d’elle que dépendent en grande partie la cohésion et la résistance de ce matériau de construction omniprésent. Dilemme pour les fabricants : l’eau est aussi à l’origine de troubles qui avec le temps peuvent altérer le béton, aux dépens de sa longévité. Les produits nécessaires Les outils nécessaires Bétonnière Pelle ronde Seau de maçon
  • 11. Avant de commencer : - Préparer une zone de gâchage plane pour installer la bétonnière et facile d'accès pour apporter le sable et le gravier. - Installer la bétonnière à proximité des tas de sable et de gravier afin de pouvoir la charger à la pelle. - Prévoir un tuyau d'alimentation en eau muni d'un robinet d'arrêt  Le principe : Les composants : Les deux composants de base du béton sont les mêmes que ceux du mortier (ciment et sable sec) et ils doivent avoir les mêmes qualités. Il faut y ajouter le gravier, qui peut être de rivière (lisse) ou concassé (issu de carrière). Le gravier existe en différentes grosseurs (on parle de granulométrie) : - Le gravillon fin (5 mm) s'emploie pour les mouillages et les petits coffrages - Le gravillon moyen (8 mm) pour les allées et les terrasses ainsi que pour les coffrages et scellements - Le gros calibre (12 mm) est réservé aux bétons armés et aux gros coffrages. On utilise couramment un mélange de plusieurs granulométries, symbolisé par deux chiffres, par exemple 8/15. Le béton est un mélange de ciment, de sable, de gravier et d'eau selon un dosage qui correspond au type de réalisation à effectuer.
  • 12. •Le ciment est vendu en sac de 50 kg. Renseignez-vous auprès de votre vendeur sur le type de ciment nécessaire selon le travail à effectuer. •Le sable doit être propre, sans déchets végétaux et sans terre. Selon les régions, on peut disposer de sable de rivière ou de sable de carrière. En aucun cas n'utiliser du sable marin. •Le gravier peut être de rivière (lisse) ou concassé (issu de carrière). Il existe en différentes grosseurs : la granulométrie. Le gravillon fin (5 mm) s'emploie pour les moulages et les petits coffrages, le gravillon moyen (8 mm) pour les allées et terrasses ainsi que pour les coffrages et scellements, le gros calibre (12 mm) est réservé aux bétons armés et aux gros coffrages. Dans les fondations et bétons de gros oeuvre, on utilise des graviers mélangés avec des grains jusqu'à 20 ou 30 mm. On utilise couramment un mélange de plusieurs granulométries qui est symbolisé par deux chiffres, par exemple 8/15. L'eau doit être propre et pure. En général, le plus simple est d'utiliser de l'eau de la ville ou de l'eau de puits reconnue comme potable.
  • 13. Dosages : Le tableau donne des dosages indicatifs : Ces dosages sont donnés pour du sable sec (ajouter 15 à 20% si le sable est humide ), et le dosage d'eau est indicatif. Plus les agrégats (sable et graviers) sont humides, moins il faut d'eau pour le gâchage. 1. Dosage de sable, de gravillon et d'eau pour un sac de ciment. 2. Dosage de ciment, de sable et de gravillon pour obtenir 1 m3 de béton. - Ces dosages sont donnés pour du sable sec (ajouter 15 à 20 % si le sable est humide), et le dosage d'eau est indicatif. Plus les agrégats (sable et graviers) sont humides, moins il faut d'eau pour le gâchage. - Le dosage en eau est important, mais il reste approximatif et laissé au jugement de chacun en sachant que : - un béton trop humide est poreux et a un retrait important au séchage. - un béton trop sec manque d'homogénéité et de compacité, et il est moins résistant. 1 - Mettre la bétonnière en marche. Pendant qu'elle est en train de tourner, verser 1/2 à 2/3 de l'eau nécessaire à la gâchée. 2 - Verser le gravier et laisser tourner quelques secondes pour qu'il soit bien mouillé. 3 - Verser le ciment qui va se délayer dans l'eau et se répartir uniformément autour des grains de gravier. 4 - Verser le sable au seau ou à la pelle, après avoir repéré le volume d'une pelletée. 5 - En surveillant le mélange, verser un peu d'eau en complément, sans dépasser le dosage prévu. 6 - Le béton doit être onctueux mais jamais mou, et humide en surface. Si l'on prend une poignée de béton, celle-ci doit garder sa forme et, si l'on serre la main, le béton doit rester humide en surface sans perdre d'eau. 7 - Verser le béton dans une brouette, un bac ou sur l'aire de gâchage nettoyée au préalable.
  • 14. Dosages pour un sac de 50kg de ciment Sable Gravillon Eau Fondations et semelles en fouille 120 L 120à150 L 35 L Murets 60 L 120à130 L 30 L Aires bétonnées, dalles de garage... 70 L 120à150 L 30 L Dalles de jardin 35 L 120à140 L 25 L Dosages pour 1m3 de béton, prêt à l'emploi Ciment Sable Gravillon Fondations et semelles en fouille 250kg 600 L 600 à 800 L Murets 300kg 300 L 600 à 650 L Aires bétonnées, dalles de garage... 350kg 500 L 800 à 1000 L Dalles de jardin 350kg 250 L 900 à 1100 L
  • 15. Types de bétons Utilisations Caractéristiques sommaires Béton compacté au rouleau Routes, aires de stationnement • Pose facile et rapide • Très imperméable • De faible coût d’entretien Béton armé Édifices • Réduction du temps de construction • Diminution globale des coûts de construction • Possibilité de conceptions complexes Béton à haute performance BHP Ponts, viaducs et édifices • Dimensions réduites des éléments structuraux • Amélioration esthétique • Augmentation de la superficie habitable Bétons projetés Réparation et réfection d’O.A, renforcement de certaines structures • Possibilité de couvrir aisément des surfaces autrement difficilement atteignables • Esthétiques Bétons légers Structure légère, structure isolante • Masse volumique plus légère utilisée • Isolation thermique et acoustique Bétons colorés Aires circulation, bâtiments, murs Bétons avec pigments minéraux ajoutés pour rehausser l’apparence Bétons à granulats exposés Aires de circulation, bâtiments, murs de soutènement Bétons traditionnels fabriqués avec un granulat particulier en vue d’exposer la valeur esthétique de la pierre Béton autonivelant Réparation d’ouvrages • Béton de grande fluidité • Permet d’atteindre des endroits exigus et d’effectuer des réparations à moindre coût
  • 16. Les Adjuvants Utilisés pour Moyen de réalisation Avec les risques Produits Les Plastifiants Rendre le mélange plus maniable, tout en ayant des bétons secs, d’obtenir une fluidité Hydrate de chaux (10% du poids du ciment) Plastiment Plastocrete Cerygel Sika Barraplast Les Hydrofuges Réaliser l’imperméabilisation des bétons (étanche) Chlorure de sodium Matières grasses Matières colloïdales Biber Superbarra Aquasit Retardateurs de Prise Les constructeurs ont la possibilité de réaliser des ouvrages monolithes malgré le décalage dans la réalisation. Le sucre Le Tanin Seveplast Barralent Sika-retarder Accélérateurs de Prise et de Durcissement Pour les travaux urgents, avec résistance mécanique normale, il faut augmenté la rapidité de prise Chlorure de Calcium Barra vit Barra rapide Friodur Sika-pronto Les Antigels Effectué des travaux de bétonnage en temps de gel. Le sel de cuisine Le carbonate de soude (attaque les armatures) Antifrigo Barra Frost Sika-Antigel Les Adjuvants
  • 17. Augmentation de la teneur en eau de gachage avec l'augmentation de la temperature 150 160 170 180 0 10 20 30 40 50 Temperature du Béton °C Teneuren eau(kg/m3) Série1 Linéaire (Série1)
  • 18. Ecrasement des éprouvettes Fc = F/A F A = Surface
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  • 24. Mise en œuvre du béton Pour le volume à couler, évaluez le volume théorique et majorez de 10% ; s'il s'agit de mortier, préparez 1m cube par 55m² de mur en parpaing.
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  • 26. ECLAT DE BETON ET CORROSION DES ARMATURES Le désordre consiste en un éclat avec chute par plaques du mortier en linteau de fenêtre. Ce phénomène touche des bâtiments divers possédant des murs de façades en béton banché renforcé par des armatures métalliques destinées à limiter les effets du retrait de béton. Ce même phénomène peut apparaître au niveau des poteaux, des chaînages verticaux ou horizontaux, etc. Description Généralement, ce phénomène résulte d'un défaut d'enrobage des aciers. En effet, chacun sait qu'un acier soumis à l'air humide finira par rouiller. Les pluies successives vont à terme mouiller la paroi sur les premiers centimètres provoquant petit à petit sous l'effet du gaz carbonique la carbonation du béton d'où la destruction de la couche protectrice des aciers. Il s'ensuit une corrosion provoquant une forte augmentation du volume de l'acier d'où l'éclatement de la couche de béton recouvrant l'armature. L'enrobage courant des aciers des murs en béton est de 3 centimètres. Cette épaisseur pourra aller jusqu'à 5 centimètres en cas d'exposition particulière (bord de mer, atmosphères agressifs, etc.) Un béton parfaitement exécuté, même exposé aux intempéries, peut ne présenter aucun problème d'oxydation des aciers pendant plus d'un siècle. Cause
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  • 31. Pour 1M3 de béton, le bon mélange est : 350 kg de ciment 510 kg de sable 750 litres de gravier Le mortier devient inutilisable deux heures après sa fabrication. Il est donc fortement conseillé de le gâcher par petites quantités.
  • 32. Temps de gâchage : Une bétonnière met un temps très court pour gâcher du béton : 2 à 3 mn seulement. Pour les forts en maths, ce temps se calcule selon la formule : 20 divisé par racine de D, D étant le diamètre le plus grand de la bétonnière. Un temps de malaxage trop long peut nuire à l'homogénéité du béton. Conseils : À la fin du travail, verser un seau de graviers et de l'eau dans la bétonnière, et faire tourner quelques minutes pour nettoyer la cuve.
  • 33. Bétonnière à axe Mettre en marche la bétonnière. Verser dans la bétonnière le gravier puis Ciment et le sable. Laisser tourner quelques instants puis verser l’eau. Laisser tourner 3 à 4 minutes.
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  • 37. Les différentes Etapes pour la mise en Place du Béton ?
  • 38. Les étapes pour la fabrication du béton sont les suivantes : la formulation le malaxage le coffrage (dans des moules provisoires de taille variable, dans lesquels on coule le béton. On parle de banches pour les plus grands moules) le positionnement des armatures le coulage la vibration (action consistant à compacter le béton dans le coffrage en le soumettant, avant sa prise, à des vibrations). Le béton est donc un produit moulé, qui garde parfois l'empreinte du coffrage.
  • 39. La mise en place d’un béton frais : Les coffrages adaptés et le bon entretien de ceux-ci permettent une réalisation correcte et un bon état de surface du béton. Les armatures doivent être situées à une distance minimale du coffrage appelée "recouvrement« ou « Enrobage ». Après déversage du béton dans le coffrage, en respectant des règles et les normes, il faut faire l’opération de serrage c’est à dire extraire les bulles d’air par secousses. A 28 jours, le béton doit avoir atteint sa résistance nominale en compression déterminée par la classe de résistance. Dans le cas de béton post contraint, certaines précautions doivent être prises lors du remplissage des gaines de câble de post contrainte. Le coulis doit remplir toutes les cavités et ainsi assurer la protection des câbles par rapport à la corrosion. Procédés de mise en place du béton
  • 40. Le béton doit être « mis en place » et non « versé ». On ne doit pas s’attendre à ce que le béton s’écoule de lui-même autour des éléments coffrés ou à la surface du sol. Il faut le mettre en place à moins de 1 m de sa position finale afin de réduire au minimum le risque de ségrégation entre la pâte et les agrégats. Le béton mis en place dans des coffrages doit être tassé ou vibré pour que le produit soit aussi dense que possible, qu’il soit le moins perméable possible et qu’il soit exempt de poches d’air. On augmente de cette façon la résistance à la compression et la durabilité du béton et on s’assure qu’il adhère bien à l’acier d’armature. On peut améliorer son ouvrabilité en ajoutant de l’eau mais cette solution n’est de toute évidence pas souhaitable, à moins qu’on augmente en même temps la teneur en ciment pour maintenir le rapport eau-ciment recherché. On utilisera plutôt des adjuvants pour en améliorer l’ouvrabilité sans l’addition d’eau.
  • 41. Pour effectuer un bon coffrage, il faut veiller à utiliser des planches très stables (le plus rigide possible), de même qualité (planches neuves, usagées), (planches sèches, humides), (planches rigides, planches souples) et aussi le plus propre possible. Vous pouvez décoffrer après une durée minimale de 7 jours les côtés du coffrage et après 28 jours minimum pour le dessous du coffrage. Plus vous attendez, plus le béton sera sec, plus le décoffrage sera aisé et propre.
  • 42. Le coffrage Coffrage d’un Poteau Coffrage des Poutres
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  • 47. Étaiement et coffrage d’une dalle
  • 48. Poutrelles jouant le Rôle de Coffrage
  • 51. Coffrage Glissant (pour les tunnels-voûtes-canaux.
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  • 57. Le Ferraillage des Poteaux/Poutres
  • 58. Le Ferraillage des Poteaux Le Coffrage des Longrines
  • 60. Le Ferraillage d’un Poteau/Poutre
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  • 64. Les dégradations du béton Il existe différents processus de dégradations dont voici une liste non exhaustive : 1. les problèmes d’ordre physiques : les problèmes au moment de la conception et de la réalisation de l’ouvrage : ceux-ci peuvent conduire à des nids de graviers ( mauvaise résistance locale), à des zones d’enrobage trop faible ( risque accru de corrosion ), à des fissures dues à une surcharge, à des problèmes au niveau de la dilatation en cours d’hydratation ou lors de l’exploitation de l’ouvrages. les problèmes liés à l’érosion par le vent, le sable, la pluie ou l’humidité. Il existe des cas de corrosion des armatures, suite à ces différents paramètres, dans des pays équatoriaux. 2. les problèmes d’ordre chimique2. les problèmes d’ordre chimique :liés à la composition du béton ou à son environnement : le phénomène de la carbonatation, la corrosion par les sels, les réactions sulfatiques, les réactions alcali- granulats et les problèmes liés aux bactéries se développant dans le béton. Nous pourrons ensuite déduire certaines conséquences de la réaction alcali-silice.
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  • 67. Le bétonnage par temps de froid
  • 68. Le froid paralyse la logistique des chantiers à plusieurs niveaux : les rendements sont diminués, les ouvriers doivent se protéger, … Il ralentit également les réactions d’hydratation du ciment, allant jusqu’à les arrêter si la température descend en-dessous de 0° C. Les résistances à court terme sont alors faibles, ce qui entraîne une augmentation des délais de décoffrage. L’action du froid peut affecter de manière irréversible les caractéristiques physiques et mécaniques du béton, tant sur le béton frais (avant la prise), que sur le béton jeune (après la prise). Il est interdit tout bétonnage en-dessous de -5°C et prévoit des précautions particulières pour des températures comprises entre -5°C et 5°C.
  • 69. Mise en œuvre du béton par temps froid • Éviter la mise en place du béton en conditions extrêmes (inférieures à -18°C). • Augmenter la quantité de ciment ou utiliser un ciment HE (type 30) lors du dosage. La quantité de chaleur dégagée lors de la prise du béton est fonction de la quantité de ciment. • Utiliser des accélérateurs de prise et des entraîneurs d'air. • Établir des procédures pour enlever toute présence de neige ou de glace dans les coffrages lors du bétonnage. • Augmenter le degré de protection lorsque la température diminue. • Utiliser des abris chauffés et des couvertures isolantes. • Établir des procédures de vérification de la température du béton en place. • Prévoir des procédures pour éviter le séchage trop rapide du béton causé par un chauffage excessif et la présence de vent. • Refroidir lentement le béton avant de l'exposer directement à l'air froid. • Établir des méthodes de vérification de la qualité du béton en place. L'ajout d'eau en période hivernale est déconseillé, car cette procédure : • modifie le rapport eau/liants; • retarde la prise du béton (l'addition de 5 à 10 litres d'eau par m3 peut retarder la prise du béton de 2 heures); • amplifie les problèmes de bétonnage par temps froid.
  • 70. A - Conséquences sur le béton frais • Un allongement du temps de durcissement, • Une transformation de l’eau contenue dans le béton, en glace, ce qui conduit : - à une augmentation du volume de l’ordre de 10%, - à la création de fortes pressions sur les coffrages. A NOTER :Pour une même formulation, les résistances en compression à 2 jours seront de l’ordre de 2MPa si la température extérieure est proche de 5°C, contre 18 MPa environ si la température est de 20°C. B - Conséquences sur le béton jeune • Un ralentissement du processus de durcissement, • Une transformation de l’eau contenue dans le béton, en glace, ce qui conduit : - à de fortes pressions à l’intérieur de la structure en béton, - à l’apparition d’une fissuration interne au moment du dégel (liée au gel antérieur de l’eau libre contenue dans le béton) A NOTER :Pour une température extérieure de 5°C, le temps de prise sera de l’ordre de 10 heures contre 2 heures 30 minutes à 20°C.
  • 72. Les Principes du bétonnage sous l’eau: Réaliser les premières couches du bétonnage avec un dosage en ciment de 350 à 400kg par m3 , le dosage peut être réduit pour la suite du bétonnage mais jamais inférieur à 325kg/m3 . Ne procéder au bétonnage que dans une eau calme. Guider le béton en conduit jusqu ’a sa place définitive, évitant le délavage et la ségrégation. Le chantier doit être équipé en vue d’un bétonnage continu et rapide. Remarque: La qualité du ciment à employer doit être compatible avec la qualité des eaux environnantes.
  • 73. Les tassements du béton Afin d’augmenter la compacité et la densité du béton, il faut tasser, serrer la masse plastique du béton. Ce serrage, et ce tassement se feront par:  Damage. Vibration. Secousses.
  • 74. Symptômes Causes Préconisations • Migration des fines vers la surface • Porosité de surface du béton plus importante • Excès d’eau (rajout d’eau sur chantier) • Interdire tout rajout d’eau sur chantier • Hétérogénéité du béton • Hauteur de bétonnage excessive lors de la vidange du béton • Limiter la hauteur de chute du béton (80 cm) et l'épaisseur des couches successives (20 à 30 cm) • Veiller à la constance de la vitesse de coulage • Différence de porosité du béton • Vibration excessive, irrégulière ou insuffisante • Matériel de vibration inadapté • Mise en place du béton par vibration à l'aide d'aiguilles vibrantes de fréquences et de diamètres appropriés. Adapter la durée de vibration Conséquences d’une mauvaise mise en Place