Ciment et granulats béton Flashcards
comment obtenons-nous du platre
Obtenu par déshydratation du gypse à une température comprise entre 120 et
160 oC.
comment obtenons-nous du chaux
Obtenu en chauffant la roche calcaire à une température de 850 oC.
comment obtenons-nous du ciment
Obtenu en chauffant un mélange bien dosé de chaux, de silice, d’alumine et
d’oxyde de fer jusqu’à une température de l’ordre de 1450 oC.
qu’est ce que du ciment de portland
ce sont des liants
hydrauliques car ils font prise et durcissent en se combinant chimiquement à l’eau. Cette réaction chimique entre l’eau et le
ciment s’appelle l’hydratation. ce composé est tres couteux.
quelles sont les grandes étape de la fabrication du ciment
- Broyage des matériaux (doser, broyer, homogéniser) on obtient du cru
- Cuisson des matériaux à 1500 oC, on obtient du Clinker)
- Ajout de gypse et broyage on obtient le ciment
matière premiere du ciment
chaux, silice, alumine, oxyde de fer, alcalis, gypse
composition minérale du ciment et leur vitesse de réaction
- C3S (modérée)
- C2S (lente)
- C3A (rapide)
- C4AF (lente)
type de ciment portland GU (général use)
ciment hydraulique d’usage général usage de 70%
type de ciment portland MH ou MS
Ciment hydraulique à chaleur d’hydratation modérée
Ciment hydraulique à résistance modérée aux sulfates
Ouvrage massif et en contact avec des sulfates
MS :pour des ouvrages exposé a l’action moyennement agressive des sulfates
MH: pour des ouvrages lorsqu’une chaleur d’hydratation modérée est requise.
type de ciment portland HE
Ciment hydraulique à haute résistance initiale
Colonne de bâtiment, préfabrication
type de ciment portland LH
Ciment hydraulique à faible chaleur d’hydratation
Ouvrage massif tel qu’un barrage
type de ciment portland HS
Ciment hydraulique à haute résistance aux sulfates
Ouvrage en contact avec des sulfates, murs de
soutènement, tunnels, réservoirs souterrains
ajouts cimentaires identification de N
Pouzzolanes naturelles
ajouts cimentaires identification de F
cendres volantes de classe F, faible teneur en CaO
ajouts cimentaires identification de CI
cendres volantes de classe C, teneur moyenne de CaO
ajouts cimentaires identification de CH
cendres volantes de classe C, teneur élevé en CaO
ajouts cimentaires identification de S
laitier du haut-fourneau broyé
ajouts cimentaires identification de FS
fumée de silice
Indice ‘b’ valable pour quoi
ciment binaire, ternaire et quaternaire
quelles sont les phases de l’hydration
1- Induction
2- Période dormante
3- Accélération
4- Décélération
5- Décélération finale
produits d’hydratation entre le ciment et l’eau
- CSH
- Portlantite
- Ettringite
- monosulfoaluminate
- aluminates hydraté
comment nomme t on du ciment non hydraté
coment anhydre
composition de la pate de ciment
- produits de l’hydratation
- ciment anhydre
- porosité
lien entre le ciment et la porosité de la pate
plus il y a de ciment moins il y a de porosité
Propriétés du ciment
- Finesse de mouture : surface spécifique des grains m2/kg;
2.Stabilité volumétrique: aptitude à conserver un volume constant après prise; - Consistance et écoulement: aptitude du ciment à couler avec une
certaine quantité d’eau; - Temps de prise: délai entre le malaxage et la prise;
- Fausse prise: perte de plasticité après le malaxage;
- Résistance à la compression: mesurée sur cubes de mortier fabriqués
selon une norme; - Chaleur d’hydratation: chaleur libérée lors de l’hydratation;
- Perte au feu: perte de masse en chauffant le ciment
(1000 à 1100°C); - Densité relative
densité relative de la Fumée de silice, Cendre volante, Laitier.
Fumée de silice = 2.2
Cendre volante = 2.5
Laitier = 3.0
caractéristique des ajout de la fumé de silice
-Sous-produit de la production d’alliages de
silicium et ferrosilicium
-Particules sphériques de 0.1 mm
-Silice amorphe à plus de 90 %
-Remplacement de 5 à 10 % du ciment
bénifices de la fumé de silice
- Effet filler
- Site de nucléation lors de l’hydratation
- Effet pouzzolanique
- Augmentation des résistances et diminution de la perméabilité à court et long terme
effet nefaste de la fumé de silice
Augmentation du dégagement de chaleur et du
retrait endogène du béton
caractéristiques des cendres volantes
-Poudre produite par la combustion du charbon (centrale)
-Particules sphériques de 1 à 100 mm
-Silice amorphe à plus de 35 à 50 %
-Remplacement de 5 à 40 % du ciment
benefices des cendres volantes
-Effet filler
-Diminution du ressuage
-Diminution du dégagement de chaleur initial
produit par l’hydratation du béton
-Augmentation des résistances mécaniques et
diminution de la perméabilité à l’eau à long terme
effets néfastes des cendres volantes
Résistances mécaniques faibles à court terme
caractéristiques des laitiers de haut fourneau
-Sous-produit des aciéries (fer)
-Particules broyées angulaires et rugueuses < 45 microm
-Silice amorphe à plus de 35 %
-Remplacement de 5 à 70 % du ciment
bénéfices des laitiers de haut fourneau
-Effet filler
-Diminution du ressuage
-Diminution du dégagement de chaleur initial
produit par l’hydratation du béton
-Augmentation des résistances mécaniques et
diminution de la perméabilité à l’eau à long terme
effets néfastes des laitiers de haut fourneau
-Résistances mécaniques faibles à court terme
-Augmente retrait endogène
carcatéristique filler calcaire
-Matériau naturel ou sous-produit industriel
- CaCO3 à plus de 75 %
-Remplacement de 5 à 35 % du ciment
bénifices du filler calcaire
-Effet filler
-Site de nucléation lors de l’hydratation
-Généralement non réactif.
(Parfois légèrement réactif avec C3A)
-Peu dispendieux
effets nefates du filler calcaire
Si non réactif diminution des résistances mécaniques
types de roches des granulats
ignées (granite), sédimetaires(calcaire) et metamorphique (marbre)
types de granulats
densité normale
expansés
légers
lourds
(voir tableau note de cours)
classes de granulats
granulat fin (80 microm jusqua 5mm)
gros granulat ( 5 mm et plus)
(exemple : classe 5-20 = granulat de 5 à 20 mm)
definition dureté pour les propriétés des granulats
Facilité de se laisser rayer par un autre minéral.
definition durabilité pour les propriétés des granulats
Résistance aux intempéries, aux cycles de mouillage-séchage, aux cycles de
gel-dégel, aux sels de déglaçage.
lien entre la porosité du granulat et sa durabilité
Granulats très poreux résistent mal
Granulats peu poreux résistent bien
Le comportement au gel-dégel dépend principalement de
- la structure des pores des granulats
- la perméabilité des granulats
- le degré de saturation des granulats
a quoi sert la propriétés des granulats de la résistance à l’impact et à l’abrasion
-Sert à apprécier la qualité globale des granulats
-Important pour fabrication de planchers et routes
les essais pour mesurer la résistance à l’impact et à l’abrasion
- Essai Los Angeles (le + répandu): Mesure la résistance à l’impact et l’abrasion
- Essai Micro Deval: Mesure seulement la résistance à l’abrasion
quels sont les essais de déterminations granulats
réactifs pour la propriété de Stabilité chimique et réactivité du granulat
- analyse pétrographique
- essai chimique
- essai de barre de mortier
- essai de prisme de béton
- examen de structures existantes
quelles sont les trois conditions essentielles pour que la réaction ait lieu (Réactivité alcalis-granulats)
- granulat réactif;
- présence d’alcalis
en quantité suffisante; - conditions propices
d’humidité et de
température.
quels sont les moyens à prendre pour éviter cette réaction (Réactivité alcalis-granulats)
- utiliser des granulats non
réactifs ou les diluer; - diminuer la teneur en
alcalis en bas de 0,6 %
de la masse du ciment; - utiliser des ajouts
minéraux tels que les
pouzzolanes, la fumée
de silice et autres.
Granulométrie Définition (propriété du granulat)
Distribution des particules en
% selon leur dimension.
pourquoi la granulometrie est elle importante
La granulométrie et la grosseur maximale des gros granulats influencent les proportions relatives des granulats fins et gros, les quantités de ciment et d’eau nécessaires, la maniabilité, l’économie, la porosité, le retrait et la durabilité du béton.
lien entre la compacité du granulat et la quantité de ciment necessaire
Plus la compacité granulaire est élevée, moins on a besoin de pâte pour la maniabilité. On épargne donc sur la
quantité de ciment!
6 règles pour determiné la grosseur que le granulat ne doit jamais depasser
- 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.
diametre maximum du granulats depend de quoi
- la forme,
- des dimensions
de l’élément à bétonner - de la distribution de l’acier d’armature.
voir les diapos des différentes formules
- modules de finesse
2.absorption - humidité superficielle
- masse volumique
- indice des vides
- densité relative
quelles sont les substances nuisibles qui peuvent nuire a la réaction d’hydratation
- impuretés organiques
- matériaux traversant le tamis de 80 micrometre
- charbon, lignite ou autre matériaux leger
- particules molles
- mottes d’argiles et particules friables
- cherts de densité inférieur 2,40
- granulats réactifs aux alcalis
