Généralités et propriétés du béton Flashcards
définition du béton
matériau composé d’un mélange
de ciment et d’eau enrobant des granulats
gros et fins.
les réactions chimiques entre l’eau et le ciment
- hydratation (durcissement)
- dégagement de chaleur
- retrait endogène (réduction de volume)
composants du béton
- ciment
- ajout minéraux
- eau
- adjuvant
- sable
- pierres
composants liants du béton
- ciment
- ajout minéraux
composants de la pates de ciment
- ciment
- ajout minéraux
- eau
- adjuvant
composants du mortier
- ciment
- ajout minéraux
- eau
- adjuvant
- sable
caractéristique du béton armé
Armature en acier
types de fibres du béton
- polypropylène
- polyéthylène
- cellulose
- acier
avantages du béton
- Matériau économique
- Production d’éléments de formes variées
- Propriétés mécaniques intéressantes
- Bonne résistance au feu
- Bonne durabilité
Inconvénients du béton
- Utilisation de volume de matériau important
- Durée d’exécution prolongée
- Faible résistance à la traction
pourquoi le béton interagit continuellement avec
son milieu
car la température et l’humidité
ambiante ainsi que les agents chimiques à
son contact varient constamment
que modifie la température pour le béton
Modifie la cinétique d’hydratation du béton et
Initie les déformations
caractéristique du rapport massique Eau/Liant ou Eau/Ciment
Plus ils sont faibles, meilleures sont les
résistances et la durabilité du béton
l’influence du volume de pâte de ciment
Influence capacité d’échauffement et Maniabilité
l’influence du volume de granulats
Influence beaucoup la rigidité du béton
composition typique du beton en pourcentage
Eau : 14 à 21% Vbéton
Pâte de ciment (liant+eau) : 25 à 40% Vbéton
Granulats (sable + pierre) : 60 à 75% Vbéton
Mortier : 50 à 70% Vbéton
formules volume et densité
objectifs du malaxage
- Uniformité du béton
- Entraînement de l’air
- Bonnes propriétés à l’état frais
Type de malaxeur
1.Stationnaire (usine)
2.Mobile (camion-malaxeur)
3.Axes horizontal, vertical ou incliné
phases du malaxage en usine
Phase 1 : Chargement du malaxeur
Phase 2 : Malaxage
Phase 3 : Vidange du malaxeur
Propriétés du béton frais
- Maniabilité
- Consistance
- Ségrégation
- Ressuage
- Temps de prise
- Capacité d’échauffement
def Maniabilité
Facilité de mise en place, de consolidation
et de finition du béton (etalement et affaissement)
def Consistance
État plus ou moins humide du béton
def Ségrégation
Tendance des différents constituants à se
séparer suite à leurs densités relatives et
dimensions différentes.
vrai ou faux la segregation est a éviter
vrai
comment eviter la segregation dans le beton
avec un malaxage adéquat pour
un mélange homogène/uniforme
vrai ou faux la Ressuage est a éviter
vrai
def ressuage
Quantité d’eau qui remonte à la surface du
béton.
def Temps de prise
Temps entre le début du malaxage et la
prise
Paramètres d’influence sur temps de prise
- Type de ciment
- Température du mélange et température
ambiante - Quantité de ciment
- Rapport eau/ciment
- Adjuvants
Capacité d’échauffement peut faire quoi
Peut induire des problématiques de
fissuration lors de la construction des
structures massives en béton
Facteurs qui influencent les propriétés à l’état frais
- Quantité relative pâte vs granulats
- Rapport Eau/Ciment (E/C)
- Granulométrie des granulats et proportion
des gros granulats et des granulats fins - Forme et caractéristique des granulats
- Utilisation ou non d’air entraîné
- Utilisation ou non d’adjuvants
Propriétés du béton durci
- Résistance mécanique
- Durabilité
- Perméabilité
- Stabilité volumétrique
type de resistance mecanique
- Compression
- Flexion
- Traction
- Cisaillement
- Module élastique
types de durabilité
- Résistance aux cycles de gel et dégel
- Résistance aux sels de déglaçage
- Résistance à l’abrasion et à l’usure
- Résistance au feu
types de Stabilité volumétrique
- Déformation thermique
- Retrait
- Fluage
resitance a la compression des différents types de beton (fc)
béton ordinaire : 20 à 40 MPa
béton à haute performance : 50 à 70 MPa
béton à ultra hautes performances : 160 MPa en chantier et 200 MPa et plus
810 MPa (records) en laboratoire
géneralement entre 120 et 180 MPa
Résistance à la traction
ft = 7 à 11% de fc
Résistance à la traction indirecte (fti)
fti= 8 à 14 % de fc
Résistance à la flexion (ff)
ff = 11 à 23 % de fc
Résistance au cisaillement (fci)
fci = 12% de fc
Facteurs qui influencent beaucoup les propriétés du béton durci
- Rapport massique eau/ciment : E/C
- Qualité des granulats
- Proportion des constituants du mélange
- Utilisation ou non d’air entraîné
- Cure ou mûrissement du béton
- Quantité d’eau de malaxage
comment influence le rapport massique eau/ciment : E/C du béton durcis
Plus le rapport E/C est faible, plus les
résistances sont élevées et meilleure est la
durabilité
comment influence de la cure sur la résistance à
la compression
la resistance de compression augmente en fonction du nombre de jours ecoulé pour un maximum d’environ 28 jours, et la cure humide augmente la resistance de compression
quel est essai de perméabilité et cet essai indique quoi
indicateur de la
durabilité du béton en mesurant la vitesse de pénétration de
l’eau dans le béton
Perméabilité en fonction du rapport E/C
plus le rapport E/C est faible plus le beton est perméable (- grande porosité)
comment l’endommagement affecte la perméabilité
Endommagement augmente la perméabilité
comment peut se deformer le beton en raison de la température
Dilatation ou contraction
Coefficient de dilatation thermique en fonction du temps
α élevé au jeune âge du béton -> liquide
α se stabilise peu après la prise du béton
Exemple : Déformation thermique pour un
spécimen en béton de 10 m de longueur
soumis à une hausse de température de 50°C
ΔL = α ΔT L
= 10 x 10-6 m/m.°C x 50°C x 10 m
= 5 mm
εthermique = ΔL/L = 5x10-3m/10m
= 500 µm/m
formule du changement de longueur selon la déformation thermique
Changement de longueur : ΔL = α ΔT L
formule de déformation thermique
Déformation : εthermique = ΔL/L = α ΔT L / L
c’est quoi le retrait endogène
Causé par l’hydratation du ciment avec l’eau de gâchage. La consommation de
l’eau par la réaction d’hydratation provoque une contraction du béton. ce phénomene est inévitable car il est car dû à l’hydratation du ciment
facteur d’influence du retrait d’endogène et comment l’influence-t-il
Retrait endogène augmente avec la diminution du rapport E/C
comment evalue-t-on le retrait de l’endogene
Évalue la déformation de spécimens conservés en conditions scellées.
def retrait de séchage
Le départ d’eau du béton vers le milieu ambiant cause une contraction du béton.
formule du retrait de sechage
retrait de sechage = retrait total (endo et seche) - retrait d’endogène
comment change le retrait de séchage du béton en fonction de la quantité d’eau dans le béton
le retrait augmenete en fonction de la quantité d’Eau contenu dans le béton
Déformation sous chargement
Partie linéaire élastique (aucun endommagement) et Partie non-linéaire (endommagement) voir graphique
def Fluage
Déformation différée présentée par un
spécimen de béton soumis à un chargement constant
Facteurs d’influence du fluage et comment l’influence-t-il
- Proportionnel à la contrainte appliquée
- Âge et résistance du béton au moment de
l’application de la contrainte, avec résistance plus élevée fluage plus faible - Période de temps de l’application de la
contrainte, fluage augmente avec la durée du chargement
Types de joints de construction et de dilatation
- joint de construction plats
- joint de construction plats goujonné
- joint de construction plats avec tirant
(voir dessins)
types de joints
- joints de construction et de dilatation
- Joints d’isolement (ou désolidarisation)
- Joints de retrait
- Dalle sur sol d’un bâtiment (RdC)
Types de joints de retrait
- joint de retrait scié
- joint de retrait prémoulé
