Le document traite des éléments essentiels du béton, y compris ses composants comme les ciments, granulats et adjuvants, ainsi que les différents types de ciments et leurs utilisations. Il fournit également des détails sur la granulométrie, la propreté des granulats et des considérations pratiques pour le choix de ciments adaptés à divers ouvrages. Enfin, il évoque la composition des bétons et les méthodes de formulation basées sur des abaques.

1. LES BÉTONS
1ère Partie :
Généralités - Théorie

2. LES COMPOSANTS DU BÉTON
• CIMENTS (Liant)
• GRANULATS
– Sable(s)
– Gravier(s)
– Caillou(x)
• EAU
• ADJUVANT(S)
BÉTON :
MATÉRIAU
HÉTÉROGÈNE

3. LES CIMENTS - CONSTITUANTS
CLINKER (K)
LAITIER GRANULÉ DE HAUT FOURNEAU (S)
CENDRES VOLANTES (V ou W)
POUZZOLANES (Z)
FILLERS (F)

4. LES CIMENTS - FABRICATION

5. LES CIMENTS - NORMALISATION
NF P 15-301 de juin 1994
en application depuis janvier 95
Type I Ciments Portland
Type II Ciments Portland composés
Type III Ciments de haut fourneaux
Type IV Ciments pouzzolaniques
Type V Ciments au laitier & aux cendres
CINQ TYPES :

6. LES CIMENTS - CORRESPONDANCE
1994 Depuis 1995 :
CPA CPA-CEM I >95% clinker, reste autres
CPJ CPJ-CEM II / A >80% clinker, reste autres
CPJ-CEM II / B >65% clinker, reste autres
CHF CHF-CEM III / A >35% clinker, <65% laitier
CHF-CEM III / B >20% clinker, <80% laitier
CLK-CEM III / C > 5% clinker, <95% laitier
CLK
CPZ CPZ-CEM IV / A >65% clinker, <35% pouz.
CPZ-CEM IV / B >45% clinker, <55% pouz.
CLC CLC-CEM V / A >65% clinker, <30% laitier
CLC-CEM V / B >40% clinker, <50% laitier

7. CLASSE
DE
RÉSIST
E.
Résistance
minimale à
2 jours
(MPa)
Résistance normale (MPa)
À 28 jours
Limite Inférieure
À 28 jours
Limite Supérieure
32,5
32,5 R
-
 13,5
 32,5
 32,5
 52,5
 52,5
42,5
42,5 R
 12,5
 20,0
 42,5
 42,5
 62,5
 62,5
52,5
52,5 R
 20,0
 30,0
 52,5
 52,5
-
-
LES CIMENTS – CLASSES DE
RÉSISTANCE

8. LES CIMENTS – PRISE
Hydratation
Prise
Durcissement
Nécessaire à la
cristallisation
Début de la cristallisation
avec  de la viscosité et
échauffement
Continuation de la
cristallisation (lente
et progressive)

9. CHOIX DES CIMENTS – CPA-CEM I
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 113
Prise : Normale Durcissement: Rapide
Retrait : Assez fort Chaleur : Forte
Froid : Très sensible Stockage : Court
Principales utilisations :
Bétonnages (BA & BP) avec durcissement rapide
souhaité (décoffrage anticipé) en milieux non
agressifs.
Éléments en béton préfabriqué car supporte bien
l’étuvage.
Précautions d’emploi :
Très faible résistance aux eaux agressives.
Précautions de stockage – humidité très
dommageable.

10. CHOIX DES CIMENTS – CPJ-CEM II
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 100
Prise : Normale Durcissement: Normal
Retrait : Normal Chaleur : Normale
Froid : Sensible Stockage : Normal
Principales utilisations :
Ciment le plus utilisé. Existe en PM.
Bétonnages courants (BA & BP) dans l’air, dans
le sol et dans l’eau sans agression particulière.
Éléments en béton préfabriqué car supporte bien
l’étuvage.
Précautions d’emploi :
Faible résistance aux eaux agressives.
Ne convient pas en fondations en cas de doute
sur l’agressivité du sol ou des eaux.

11. CHOIX DES CIMENTS – CHF-CEM III
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 105
Prise : Normale Durcissement: Assez lent
Retrait : Normal Chaleur : Faible
Froid : Sensible Stockage : Normal
Principales utilisations :
Bonne résistance aux eaux agressives.
Peut être utilisé en fondations.
Ouvrages massifs et / ou travaux souterrains.
Travaux BA en milieu humide ou agressif.
Précautions d’emploi :
Dessiccation très dommageable.
Craint le froid et l’excès d’eau de gâchage.

12. CHOIX DES CIMENTS – CLK-CEM III
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 105
Prise : Normale Durcissement: Lent
Retrait : Faible Chaleur : Très Faible
Froid : Très Sensible Stockage : Normal
Principales utilisations :
Très bonne résistance aux eaux agressives.
Utilisé pour construction de réservoirs
fermentescibles, sols d’usines chimiques et tous
milieux agressifs.
Précautions d’emploi :
Dessiccation très dommageable.
Craint le froid et l’excès d’eau de gâchage.

13. CHOIX DES CIMENTS – CPZ-CEM IV
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : ???
Prise : Normale Durcissement: Lent
Retrait : Assez faible Chaleur : Faible
Froid : Très Sensible Stockage : Durable
Principales utilisations :
Très bonne résistance aux eaux agressives.
Tous travaux BA ou BP, grande masse ou travaux
maritimes.
Bétons gras et onctueux. Bonne imperméabilité.
Production faible en France métropolitaine.
Précautions d’emploi :
Dessiccation et froid très dommageables.
Éviter l’utilisation de ciment de fabrication
récente.

14. CHOIX DES CIMENTS – CLC-CEM V
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 110
Prise : Normale Durcissement: Lent
Retrait : Très faible Chaleur : Faible
Froid : Peu Sensible Stockage : Court
Principales utilisations :
Travaux importants en BA aériens ou
hydrauliques.
Travaux en grande masse
Bétons gras et onctueux. Bonne étanchéité.
Peu de fissuration.
Précautions d’emploi :
Éventement très dommageable.
Certains milieux très agressifs.

15. CHOIX DES CIMENTS – CA Alumineux Fondu
NF P 15 315
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 450
Prise : Normale Durcissement: Très rapide
Retrait : Important Chaleur : Très forte
Froid : Peu Sensible Stockage : Court
Principales utilisations :
Résiste très bien aux eaux agressives.
Travaux nécessitant des résistances élevées
très rapidement (1 à 2 jours).
Travaux par temps de gel, à la mer, en milieu
agressif.
Précautions d’emploi :
Éviter les climats chaud et la dessiccation.
Étuvage à proscrire. Grande masse à proscrire

16. CHOIX DES CIMENTS – CNP Prompt
NF P 15 314
Caractéristiques : Prix (CPJ base 100) : 300
Prise : Très rapide Durcissement: Très rapide
Retrait : Important Chaleur : Très forte
Froid : Peu Sensible Stockage : Court
Principales utilisations :
Début de prise : 2mn 30s après gâchage en
mortier 1 / 1. Mise en service ¼ d’heure.
Travaux urgents (réparations).
Travaux à la marée.
Scellements – Retardateur de prise livré avec sac
15 mn maximum.
Précautions d’emploi :
Ne pas rebattre. Eviter l’utilisation sans sable.
Éviter l’excès d’eau.

17. LES GRANULATS
PROPRIÉTÉS ESSENTIELLES
Granulométrie (dimensions)
Propreté
Variétés

18. LES GRANULATS
GRANULOMÉTRIE
Classes Granulaires
Courbes Granulométriques
Mailles du
Tamis
REFUS TAMISATS
En masse En Masse En %
D = 8 mm -- 2 000 g 100
D = 5 mm 80 g 1 920 g 96
D = 2,5 mm 180 g 1 740 g 87
D = 1,25 mm 440 g 1 300 g 65
D = 0,63 mm 440 g 860 g 43
D = 0,315 mm 360 g 500 g 25
D = 0,16 mm 300 g 200 g 10
D = 0,08 mm 160 g 40 g 2
40 g

19. LES GRANULATS – COURBES
GRANULOMÉTRIQUES
PET
PETITS MOYENS GROS
FINS MOYENS GROS
S A B L E S GRAVILLONS
C O U R B E G R A N U L O M É T R I Q U
MODULE
TAMIS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
TAMISATS
en
%
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45
0,080 0,100 0,125 0,160 0,200 0,250 0,315 0,40 0,60 0,63 0,80 1,00 1,25 1,60 2,00 2,50 3,15 4,00 5,00 8,3 9 10 12,5 16 20 25
Mailles
du Tamis
Tamisats
En %
D = 8 100
D = 5 96
D = 2,5 87
D = 1,25 65
D = 0,63 43
D = 0,315 25
D = 0,16 10
D = 0,08 2

20. LES GRANULATS – COURBES
GRANULOMÉTRIQUES

21. LES GRANULATS – PROPRETÉ
GRAVIERS : SABLES :
NF P 18 541 :
1,5 % gravillons roulés
 3,0 % gravillons concassés
NF P 18 541 :
ES  75 sables roulés
ES  65 sables concassés
ESSAI :
P1 Masse sèche d’un
échantillon avant lavage
Lavage à grande eau puis
desécharge
P2 Masse sèche de
l’échantillon après lavage
P = P1 – P2 p/P2 en %
EQUIVALENT DE SABLE :
NF P 18 598

22. GRANULATS COURANTS densité de 2,5 à 2,7
GRANULATS LOURDS densité de 8 à 4
GRANULATS LEGERS densité de 0,1 à 0,8
GRANULATS DURS
LES GRANULATS – VARIETÉ

23. NF P 18 303
Eau de gâchage des bétons
L’EAU DE GÂCHAGE

24. Plastifiants réducteurs d’eau
Superplastifiants hautement réducteurs d’eau
Rétenteurs d’eau
Entraineurs d’air
Accélérateurs de prise
Accélérateurs de durcissement
Retardateurs de prise
Hydrofuges
EN 934.2
LES ADJUVANTS

25. LES BÉTONS – PROPRIÉTÉS
ESSENTIELLES
Dimensions des granulats
Ouvrabilité
Résistance

26. LES BÉTONS - CLASSIFICATION
Résistance à la compression en MPa
Consistance (ouvrabilité) F  4 cm
5  P  9 cm
10  TP  15 cm
FL  16 cm
Dimension des granulats
Dosage minimal de ciment en Kg / m³
Désignation du ciment
B25 P 0/20 - 300 CPJ-CEM II / A 32,5

27. LES BÉTONS – FUSEAUX SABLE
PETITS MOYENS GROS
PETITS MOYENS GROS
FINS MOYENS GROS
S A B L E S GRAVILLONS CAILLOUX
C O U R B E G R A N U L O M É T R I Q U E
MODULE
TAMIS
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
TAMISATS
en
%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
REFUS
en
%
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50
0,080 0,100 0,125 0,160 0,200 0,250 0,315 0,40 0,60 0,63 0,80 1,00 1,25 1,60 2,00 2,50 3,15 4,00 5,00 8,3 9 10 12,5 16 20 25 31,5 40 50 63 80
Un peu trop grossier : Mf 2,80 à 3,20
Préférentiel : Mf 2,20 à 2,80
Un peu trop fin : Mf 1,80 à 2,20

28. LES BÉTONS – FUSEAUX
GRANULATS

29. LES BÉTONS – COMPOSITIONS
Facteur de
composition
Bonne
ouvrabilité
Bonne
résistance
Finesse du sable Plutôt fin Plutôt grossier
Rapport G/S
Gravier / Sable
À diminuer À augmenter
Dosage en eau (E) À augmenter À diminuer
Granularité
Continue
préférable
Discontinue légère-
ment préférable
Dimension maxi.
des granulats (D)
Plutôt petite Plutôt grande
FACTEURS D’ÉTUDE :

30. LES BÉTONS – COMPOSITION -
THEORIES
Méthodes de DREUX, FAURY, BOLOMEY, etc. :
DONNÉES DE BASE :
 Détermination de la dimension maximale des
granulats, courbes granulomètriques sable et
graviers ;
 Résistance et consistance désirée.
COMPOSITION :
 Détermination du ratio G/S pour rentrer dans
les fuseaux recommandés ;
 Détermination du ratio C/E pour garantir la
résistance et la compacité ;
 Essais de convenance à réaliser
impérativement.

31. • 3 abaques disponibles :
Béton 0/16
Béton 0/25
Béton 0/40
• Exemple de composition de béton à partir d’un
abaque : Le CCTP précise le béton suivant que vous
devez formuler :
B30 0/40 300 CPJ-CEM II / A 32,5
Vous désirez un béton avec un slump de 8 cm
Valable avec des ciments type
CPA-CEM I ou CPJ CEM II
LES ABAQUES DE
COMPOSITION DES BÉTONS

32. 115 litres d’eau
450 litres de sable 0/5 500 litres de
cailloux 20/40
350 litres de gravier 5/25
350 kilo de ciment
LES ABAQUES DE
COMPOSITION DES BÉTONS