Béton - Ciment et granulas Flashcards
Quelle est la définition du ciment ?
C’est un liant hydraulique car il fait prise et durcit en se combinant chimiquement à l’eau
Nommez les matières premières du ciment et leurs sources (5)
- Chaux (CaO) : pierre calcaire
- Silice (SiO2) : argile
- Alumine (Al2O3) : argile
- Oxyde de fer (Fe2O3) : minerai de fer
- Sulfates (CaSO4) : gypse
Pourquoi économise-t-on la quantité de ciment utilisé ?
Parce que le coût de fabrication du ciment est très élevé (Chauffage et environnementale)
Nommez, dans l’ordre, les étapes de la fabrication du ciment et le nom de leur produit
- Broyage des matériaux => CRU
- Cuisson à 1500°C des matériaux => Clinker
(Dans un four de 100 à 200 m de long et de 2 à 3 rpm) - Ajout d’une petite quantité de gypse et broyage => Ciment
(Gypse sert à calmer la fabrication du ciment)
Quelle sont les deux composés chimiques principales du ciment ?
La chaux (CaO) et la silice (SiO2)
C’est quoi une composition minérale ?
Un regroupement de plusieurs oxydes ensemble (Ex: C3S = 3CaO. SiO2)
Qu’est-ce qui différencie chaque ciment Portland ?
L’ajout d’un mélange de composé minérales (Ex : Le ciment type LH produit moins de chaleur => Construction d’ouvrage massif tel qu’un barrage)
Quelles sont les 5 phases du processus d’hydratation ?
- Induction
- Période dormante
- Accélération (Hydratation du C3S)
- Décélération
- Décélération finale
Quelle sont les produits d’hydratation du C2S et du C3S ?
CSH (Silicate de calcium hydraté) et la portlandite (CH)
La réaction d’hydrations d’Aluminate tricalcique s’écris : C3A + 6H => C3AH6
Cette réaction se produit rapidement, ce qui accélère la solidification du béton et réduit le temps des états frais de ce dernier.
Que rajoute-t-on pour réduire la vitesse de cette réaction afin de garder les états frais du béton plus longtemps ? Et comment nomme t-on son produit ?
Le gypse est rajouté pour calmer la réaction d’hydratation d’aluminate tricalcique.
Cela produit de l’ettringite
Le monosulfoaluminates est-il un produit de la réaction chimique entre le ciment et l’eau ?
Oui ( C3A + 10H + CSH2 => C4ASH12)
Quel est la densité relative du ciment ?
3.15
Connais tu le tableau des avantages/inconvénients des ajouts minéraux ?
Voir diapo. 51.
Les granulats occupent quelle volume par rapport au béton ?
60 à 75% du volume du béton
Est-ce que la densité relative des granulats est importante ?
Oui, car dans certaine structure, l’utilisation de granulats plus lourd peut être plus avantageux et vice-versa. Exemple: Un pont qui se lève a besoin du support lourd pour baisser son centre de masse.
Quels sont les dimensions des granulats fins ?
80 um à 5 mm
Quels sont les dimensions des gros granulats ?
5 mm et +
Que veut dire des granulats de classe 5-20 ou classe 20-40 ?
C’est des granulats ayant une dimension comprise entre 5 à 20 mm ou 20 à 40 mm,
Qu’est-ce que la dureté ?
C’est la facilité de se laisser rayer par un autre minéral. Plus le béton est dur, plus il est résistant.
Qu’est-ce que la durabilité ?
C’est la résistance aux intempéries, aux cycles de mouillage-séchage, aux cycles de gel-dégel, aux sels de déglaçage.
Le comportement au gel dégel du béton dépend de quels facteurs et pourquoi ?
Il dépend de : la structure des pores des granulats, la perméabilité des granulats et le degré de saturation des granulats.
Parce que l’eau glacé prend de l’expansion et les pores permettent à l’eau de s’expandre sans fissuration.
Quels sont les deux types d’essai pour la résistance à l’impact et à l’abrasion ?
Essai Los Angeles
Essai Micro Deval
Que cause de la réactivité alcalis granulats ? Plus particulièrement la réactivité entre alcalis-silice ?
Le gonflement du béton
Est-ce que le gonflement des granulats suite à la réactivité alcalis silice est un problème urgent à règler ?
Non, car le gonflement occasionne que des mini fissuration à la surface du béton. Si on observe en profondeur, ces fissurations disparaisse.
Quels sont les trois conditions nécessaire pour que la réactivités alcalis-granulats ait lieu ?
- Granulats réactif
1.1. Solution : Utiliser granulats non réactifs
- Présence d’alcalis en quantité suffisante
2.2. Solution : Teneur en alcalis < 0,6% masse du ciment
- Condition propices d’humidité et de température.
3.3. Solution : Ajouts minéraux tels que pouzzolanes, fumé de silice
Qu’est-ce que la granulométrie ?
C’est la distribution des particules en % selon leur dimension
En quoi la granulométrie est importante ?
Elle est importante car elle impacte les propriétés du béton frais, les quantités de ciment et d’eau nécessaire, l’économie, la porosité, le retrait et la durabilité du béton.
Plus la compacité granulaire est élevé, qu’arrive t’il sur la quantité de de ciment nécessaire ?
Elle diminue, car on a moins besoin de pâte pour la maniabilité.
Quelles sont les 6 règles concernant la grosseur des granulats requis ?
-Règle 1 : 1\5 de la dimension la plus étroite
entre les parois de coffrages;
- Règle 2 : 3\4 de l’espacement entre les aciers
d’armature; - Règle 3 : 1\3 de l’épaisseur des dalles;
- Règle 4 : 1 fois le recouvrement pour le
béton non exposé au sol ni aux intempéries; - Règle 5 : 2\3 du recouvrement spécifié pour
le béton en contact avec le sol ou exposé aux
intempéries; - Règle 6 : 1\2 du recouvrement spécifié pour
le béton exposé aux chlorures
Voir exemple diapositive 78
Qu’est-ce qu’une substance nuisible ?
C’est une substance qui peut nuire à la réaction d’hydratation qui est principalement mélangé aux granulats ou dans les granulats.
Nommez les types de ciment portland et leurs applications
-Type GU (Usage générale)
-Type MH ou MS (Chaleur hydratation modérée et résistance modéré aux sulfates - Ouvrage massif et en contact avec des sulfates)
-Type HE (Haute résistance initiale - Colone de bâtiment )
-Type LH (Faible chaleur d’hydratation - Ouvrage massif tel qu’un barrage)
-Type HS (Haute résistance aux sulfates - Tunnels/Réservoirs souterrains)
Quel est la composition du ciment et quel oxyde réagit le plus rapidement ?
Composition :
C3S, C2S, C3A, C4AF
Le plus rapide/Chaud : C3A
Le moyen rapide/Chaud : C3S
Les plus lents/Chaud : C2S/C4AF
Plus la réaction se fait vite, plus vite la résistance du béton apparait.
Nommez les propriétés du ciment
- Résistance à la compression (Cubes de mortiers)
- Chaleur d’hydratation (Chaleur libérée lors de l’hydratation)
- Perte au feu (Perte de masse à 1000-1100°C)
Quel est l’avantage et le désavantage principale des ajouts minéraux ?
Les ajouts minéraux augmentent les résistances et la durabilité du béton, mais favorise le retrait endogène et le dégagement de chaleur dans certains cas (Fumée de silice).
Quels sont les types de roches et leurs origine géologique ?
Ignée : granite, basalte ..
Sédimentaire : grès, calcaire ..
Métamorphique : gneiss, marbre ..
Quels sont les propriétés des granulats ?
- Dureté
- Durabilité
- Resistance à l’impact et à l’abrasion (2 test)
- Réactivité alcalis-granulats
- Granulométrie
Comment calcule-t-on un module de finesse et qu’elle sont les valeurs de finesses recherchées ?
Module de finesse, c’est la sommation des % cumulatifs retenus sur tous les tamis utilisé diviser par 100%.
