De quoi est fait le béton ? Les 3 principaux ingrédients et les ratios de mélange

Le béton est l'un des matériaux de construction les plus utilisés au monde. Il est solide, durable et polyvalent, ce qui le rend indispensable pour tout ce qui concerne les trottoirs, les allées, les gratte-ciel et les ponts. Mais vous êtes-vous déjà demandé ce qui entre exactement dans la composition du béton ?

À la base, le béton est un mélange de quelques ingrédients clés qui, une fois combinés, créent un matériau dur, semblable à de la roche. Les proportions exactes peuvent varier en fonction de la résistance et de l'application souhaitées, mais les composants de base restent les mêmes. Examinons chaque ingrédient.

De quoi est fait le béton ?

Qu'est-ce qui entre dans la fabrication du béton ? Les ingrédients de base sont étonnamment simples : du ciment, de l'eau et des granulats. C'est tout ! Bien que cela puisse sembler trop simple, la véritable magie réside dans la façon dont ces ingrédients fonctionnent ensemble.

Ciment

Le ciment n'est qu'un ingrédient du béton - il sert de liant. Fabriqués à partir de calcaire, d'argile, de coquillages et de sable siliceux, ces matériaux sont chauffés et broyés avec du gypse pour créer le béton. Ciment Portlandle type le plus communément utilisé dans le béton.

Tandis que le ciment ne représente qu'environ 10-15% du mélange de béton en volume, c'est l'ingrédient le plus chimiquement actif. Lorsqu'il est mélangé à l'eau, il subit un processus appelé hydratationCe dernier durcit et lie les autres matériaux entre eux.

[Lire aussi : La différence entre le ciment et le béton].

L'eau

L'eau est essentielle à la réaction chimique qui transforme le ciment en un liant solide. La bonne quantité d'eau est cruciale : si elle est insuffisante, le mélange sera sec et friable ; si elle est trop abondante, le béton sera faible et susceptible de se fissurer.

Les rapport eau/ciment est un facteur essentiel pour déterminer la résistance et la durabilité du béton. Un rapport W/C typique est d'environ 0,4 - 0,6.Cela signifie que pour chaque livre de ciment, vous utiliserez environ 0,4 à 0,6 livre d'eau.

Granulats (sable, gravier, pierre concassée)

Les granulats constituent l'essentiel du béton (environ 60-75% du volume total). et assurent la solidité de la structure. Il s'agit généralement de sable, de gravier ou de pierre concassée. Sans granulats, vous vous retrouveriez avec un bloc de ciment lourd et coûteux qui se fissurerait de partout. Les agrégats contribuent à la solidité et à la stabilité, et permettent même de réduire les coûts.

Il en existe deux types : les granulats fins (comme le sable) et les granulats grossiers (comme le gravier ou la pierre concassée). Le mélange et la taille de ces granulats peuvent varier en fonction de l'utilisation du béton.

Adjuvants (facultatifs mais courants)

Bien que les trois ingrédients ci-dessus soient techniquement suffisants pour fabriquer du béton, la plupart des mélanges modernes comprennent les éléments suivants adjuvants-Les produits chimiques ou les additifs qui améliorent certaines propriétés. Parmi les types les plus courants, on peut citer

• Plastifiants (réducteurs d'eau) - Rendre le mélange plus facile à travailler sans ajouter d'eau supplémentaire.
• Accélérateurs - Accélérer le processus de durcissement (utile par temps froid).
• Retardateurs - Ralentit le durcissement (utile par temps chaud ou pour les grandes coulées).
• Entraîneurs d'air - Créer de minuscules bulles d'air pour améliorer la résistance au gel et au dégel.
• Superplastifiants - Permet d'obtenir un béton très fluide (utilisé dans les mélanges à haute résistance ou autonivelants).

Les adjuvants sont particulièrement importants dans les applications de béton spécialisées, telles que les structures à haute performance ou le béton décoratif.

Quel est le ratio pour le dosage du béton ?

Lorsque nous parlons du rapport de dosage du béton, nous parlons essentiellement de la quantité de chaque ingrédient qui entre dans le mélange. Le rapport de dosage de base pour le béton (souvent utilisé pour les petits projets tels que les patios, les trottoirs ou les dalles).

Un mélange typique dont vous entendrez parler est le ratio 1:2:3. Cela signifie que :

• 1 partie de ciment
• 2 parties de sable (agrégat fin)
• 3 parties de gravier ou de pierre concassée (agrégat grossier)

Ensuite, vous ajoutez l'eau - généralement environ 0,5 partieen fonction du travail et du climat. Le rapport eau-ciment est très important. Plus il y a d'eau, plus le béton est facile à travailler, mais plus il est fragile. Moins d'eau rend le béton plus solide, mais il est plus difficile à couler et à finir.

Ce mélange 1:2:3 convient parfaitement au béton à usage général, comme les allées, les trottoirs et les dalles. Mais pour les travaux plus lourds, comme les supports de pont ou les immeubles de grande hauteur, le mélange peut être modifié. Les ingénieurs ajusteront les proportions et ajouteront même d'autres matériaux pour s'assurer que le béton répond aux exigences de résistance et de durabilité.

Le dosage peut se faire par volume (à l'aide de seaux ou de pelles) ou par poids (plus précis et utilisé pour les projets plus importants). Dans tous les cas, la cohérence est essentielle. Vous devez faire en sorte que chaque lot soit aussi proche que possible de la même quantité afin que la structure finale soit solide et sûre.

Comment le béton est-il fabriqué ?

Maintenant que nous savons ce qu'il faut faire, comment fabrique-t-on ce produit ?

Ce n'est pas une science exacte, mais c'est un art.

Étape 1 : Bien mélanger les produits

La première chose à faire est de trouver les bonnes proportions. C'est ce qu'on appelle souvent la "conception du mélange". Des travaux différents nécessitent des mélanges différents. Un trottoir n'a pas besoin du même type de béton qu'un pont, par exemple.

Un ratio courant pour le béton de base est le suivant : 1 part de ciment, 2 parts de sable et 3 parts de gravier, avec environ une demi-part d'eau. Mais là encore, cela peut varier.

L'objectif est d'équilibrer la résistance, la durabilité et la maniabilité. S'il est trop sec, il est difficile à couler. S'il est trop humide, il risque de ne pas être assez résistant.

Étape 2 : Mélanger le tout

Une fois les ingrédients mesurés, il est temps de les mélanger. Cette opération peut être effectuée à la main pour les petits travaux, mais les projets plus importants font appel à des malaxeurs, qu'il s'agisse de malaxeurs à tambour portables ou de ces gros camions que vous voyez rouler sur la route.

Tout est mélangé : d'abord les agrégats, puis le ciment, puis l'eau. Le tout est mélangé jusqu'à ce que l'ensemble soit bien homogène. Pas de zones sèches. Pas de zones trop humides. Juste un bon mélange homogène.

Étape 3 : Couler le béton

Une fois que tout est mélangé, il faut faire vite. Le béton commence à prendre rapidement. Une fois versé dans les coffrages ou les moules, il est étalé et nivelé. Cette étape s'appelle la mise en place et la chape.

Elle est ensuite lissée à l'aide d'une taloche. Pour les surfaces plus importantes, des outils électriques peuvent être utilisés pour les rendre bien planes.

Étape 4 : Durcissement du béton

Voici maintenant une partie que les gens négligent souvent : le durcissement. Il ne s'agit pas simplement de laisser sécher. Le durcissement consiste à maintenir le produit humide pour qu'il puisse durcir correctement. Le processus d'hydratation dont nous avons parlé précédemment ? Il prend du temps. En général, plusieurs jours, parfois des semaines.

Si le béton sèche trop vite, il peut se fissurer ou devenir plus faible qu'il ne devrait l'être. Les gens peuvent donc l'asperger d'eau, le recouvrir de plastique ou utiliser des produits de cure pour maintenir l'humidité à l'intérieur.

Étape 5 : Touches finales

Après le durcissement, il faut parfois procéder à des finitions supplémentaires, comme le scellement pour empêcher l'eau et les taches de pénétrer, ou l'ajout de textures s'il s'agit d'une surface décorative.

[En rapport : Combien de temps le béton met-il à sécher ?]

Conclusion

Le béton peut sembler être un matériau simple, mais il s'agit d'un mélange très élaboré d'ingrédients qui agissent ensemble pour assurer la solidité, la durabilité et la polyvalence. Les composants de base, à savoirle ciment, l'eau et les agrégats-constituent le cœur du mélange, tandis que adjuvants et matériaux complémentaires d'affiner ses propriétés pour répondre à un large éventail de besoins en matière de construction.

Qu'il s'agisse de couler un trottoir ou de construire un gratte-ciel, comprendre les ingrédients du béton permet de garantir de meilleures performances, des coûts réduits et un environnement bâti plus durable.