Béton de Ciment

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Béton de ciment Un mètre cube de béton (représentant la production mondiale an- nuelle de béton par habitant). Le béton de ciment couramment appelé béton, est un mélange de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants. 1 Histoire du béton de ciment Article détaillé : Histoire du béton de ciment. 2 Le ciment Le ciment se compose essentiellement de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer combinés au silicate et aluminate de calcium. Les différents ciments résultent du mélange de clinker, de calcaire, de laitier et de cendres volantes (qui sont des composés à effet pouzzolaniques, mais non considérés comme des pouzzolanes). La fabrication du ciment se décompose en 6 étapes : L’extraction (de calcaire et d’argile) L’homogénéisation Le séchage et le broyage La cuisson Le refroidissement Le broyage 3 Les granulats Cette section est vide, insuffisamment détaillée ou incomplète. Votre aide est la bienvenue ! Un granulat est composé d’un ensemble de grains miné- raux qui, selon sa dimension, se situe dans une famille particulière. Les granulats sont donc triés selon leur gra- nulométrie, c’est-à-dire selon leur diamètre, et peuvent donc appartenir, selon la norme NFP 18-101, à l’une des 5 familles suivantes : Les fines avec un diamètre compris entre 0 et 0,08 mm Les sables avec un diamètre compris entre 0 et 6,3 mm Les gravillons avec un diamètre compris entre 2 et 31,5 mm Les cailloux avec un diamètre compris en 20 et 80 mm Les graves avec un diamètre compris en 6,3 et 80 mm Les granulats sont les principaux composants du béton (70 % en poids). Les performances mécaniques des gra- nulats vont donc conditionner la résistance mécanique du béton et leurs caractéristiques géométriques et es- thétiques, en particulier, l’aspect des parements des ou- vrages. Le choix des caractéristiques des granulats (rou- lés ou concassés, teintes, dimensions) est déterminé par les contraintes mécaniques, physico-chimiques et esthé- tiques du projet à réaliser et de mise en œuvre du béton (critère de maniabilité, enrobage) [1] . 3.1 Différents types de granulats Les granulats utilisés pour le béton sont soit d'origine naturelle, soit artificiels. Leur taille variable détermine- ra l'utilisation du béton (par exemple : les gros granu- lats pour le gros œuvre). La résistance du béton augmente avec la variété des calibres mélangés. Dans des régions de certains pays d'Asie du sud-est (Inde, Bangladesh...) particulièrement pauvres en roches, il est courant d'utiliser comme granulats des briques cuites, concassées et calibrées. Le concassage et le calibrage sont généralement effectués sur place. 1

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Tout sur la fabrication de béton de ciment

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Béton de ciment

Unmètre cube de béton (représentant la production mondiale an-nuelle de béton par habitant).

Le béton de ciment couramment appelé béton, est unmélange de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants.

1 Histoire du béton de ciment

Article détaillé : Histoire du béton de ciment.

2 Le ciment

Le ciment se compose essentiellement de chaux, desilice, d'alumine et d'oxyde de fer combinés au silicateet aluminate de calcium. Les différents ciments résultentdu mélange de clinker, de calcaire, de laitier et de cendresvolantes (qui sont des composés à effet pouzzolaniques,mais non considérés comme des pouzzolanes).La fabrication du ciment se décompose en 6 étapes :

• L’extraction (de calcaire et d’argile)

• L’homogénéisation

• Le séchage et le broyage

• La cuisson

• Le refroidissement

• Le broyage

3 Les granulats

Cette section est vide, insuffisamment détaillée ouincomplète. Votre aide est la bienvenue !

Un granulat est composé d’un ensemble de grains miné-raux qui, selon sa dimension, se situe dans une familleparticulière. Les granulats sont donc triés selon leur gra-nulométrie, c’est-à-dire selon leur diamètre, et peuventdonc appartenir, selon la norme NFP 18-101, à l’une des5 familles suivantes :

• Les fines avec un diamètre compris entre 0 et 0,08mm

• Les sables avec un diamètre compris entre 0 et 6,3mm

• Les gravillons avec un diamètre compris entre 2 et31,5 mm

• Les cailloux avec un diamètre compris en 20 et 80mm

• Les graves avec un diamètre compris en 6,3 et 80mm

Les granulats sont les principaux composants du béton(70 % en poids). Les performances mécaniques des gra-nulats vont donc conditionner la résistance mécaniquedu béton et leurs caractéristiques géométriques et es-thétiques, en particulier, l’aspect des parements des ou-vrages. Le choix des caractéristiques des granulats (rou-lés ou concassés, teintes, dimensions) est déterminé parles contraintes mécaniques, physico-chimiques et esthé-tiques du projet à réaliser et de mise en œuvre du béton(critère de maniabilité, enrobage)[1].

3.1 Différents types de granulats

Les granulats utilisés pour le béton sont soit d'originenaturelle, soit artificiels. Leur taille variable détermine-ra l'utilisation du béton (par exemple : les gros granu-lats pour le gros œuvre). La résistance du béton augmenteavec la variété des calibres mélangés.Dans des régions de certains pays d'Asie du sud-est (Inde,Bangladesh...) particulièrement pauvres en roches, il estcourant d'utiliser comme granulats des briques cuites,concassées et calibrées. Le concassage et le calibrage sontgénéralement effectués sur place.

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2 3 LES GRANULATS

Parmi les granulats naturels, les plus utilisés pour lebéton proviennent de roches sédimentaires siliceusesou calcaires, de roches métamorphiques telles que lesquartzites, ou de roches éruptives telles que les basaltes,les granites, les porphyres.Indépendamment de leur origine minéralogique, onclasse les granulats en deux catégories qui doivent êtreconformes à la norme NF EN 12620 et la NF P 18-545(Granulats - Éléments de définition, conformité et codi-fication ) :

1. les granulats alluvionnaires, dits roulés, dont laforme a été acquise par l'érosion. Ces granulats sontlavés pour éliminer les particules argileuses, nui-sibles à la résistance du béton et criblés pour obtenirdifférentes classes de dimension. Bien qu'on puissetrouver différentes roches selon la région d'origine,les granulats utilisés pour le béton sont le plus sou-vent siliceux, calcaires ou silico-calcaires ;

2. les granulats de carrière sont obtenus par abattageet concassage, ce qui leur donne des formes an-gulaires. Une phase de pré-criblage est indispen-sable à l'obtention de granulats propres. Différentesphases de concassage aboutissent à l'obtention desclasses granulaires souhaitées. Les granulats concas-sés présentent des caractéristiques qui dépendentd'un grand nombre de paramètres : origine de laroche, régularité du banc, degré de concassage…La sélection de ce type de granulats devra donc êtrefaite avec soin et après accord sur un échantillon.

Les granulats allégés par expansion ou frittage, très uti-lisés dans de nombreux pays comme la Russie ou lesÉtats-Unis, n'ont pas eu en France le même développe-ment, bien qu'ils aient des caractéristiques de résistance,d'isolation et de poids très intéressantes. Les plus usuelssont l'argile ou le schiste expansé (norme NF P 18-309)et le laitier expansé (NF P 18-307). D'une masse volu-mique variable entre 400 et 800 kg/m3 selon le type et lagranularité, ils permettent de réaliser aussi bien des bé-tons de structure que des bétons présentant une bonneisolation thermique. Les gains de poids sont intéressantspuisque les bétons réalisés ont une masse volumique com-prise entre 1 200 et 2 000 kg/m3.Les granulats très légers sont d'origine végétale et orga-nique plutôt que minérale (bois, polystyrène expansé).Très légers – 20 à 100 kg/m3 – ils permettent de réali-ser des bétons de masse volumique comprise entre 300et 600 kg/m3. On voit donc leur intérêt pour les bétonsd'isolation, mais également pour la réalisation d'élémentslégers : blocs coffrants, blocs de remplissage, dalles ou re-chargements sur planchers peu résistants. Les bétons cel-lulaires (bétons très légers) dont les masses volumiquessont inférieures à 500 kg/m3. Ils sont utilisés dans le bâ-timent, pour répondre aux exigences d'isolation. Lors desa réalisation, des produits moussants lui sont incorporéescréant des porosités dans le béton. Les bétons de fibres,

plus récents, correspondent à des usages très variés : dal-lages, éléments décoratifs, mobilier urbain.

3.2 Béton et recyclage

Le béton est un matériau qui permet le réemploi de cer-tain déchets industriels ou domestiques :

• fumée de silice : résidus de filtration des fumées defours à arc,

• laitier de haut-fourneau : résidus de fabrication de lafonte et de l'acier servant à la fabrication de certainsciments,

• sulfonates : composés chimiques issus de l'industriepapetière utilisés sous forme de plastifiant,

• polyphénols : composés chimiques issus del'industrie pétrolière utilisés sous forme de plasti-fiants,

• farines animales : produit issus du traitement descarcasses animales utilisés par brûlage pour la fa-brication du ciment,

• cendres : utilisation des résidus de brûlage des cen-trales à charbons sous forme de filer.

Le béton de BTP issu de chantiers dedémolition/déconstruction est théoriquement lui-même recyclable (ferraillage + granulats pouvantremplacer en partie les granulats naturels). En France(pour 2015) la production annuelle de déchets du BTPest d'environ 260 millions de t/an dont 20 millions det/an de déchets de béton (dont 80 % finissent en fondsde couche routière). Le projet Recybéton[2] lancé en2012 avec un soutien financier (5 millions d'euros pour2012-2016) de l'Ademe, du ministère de l'Écologie et del'ANR, parallèlement à Ecoreb (Eco-construction par lerecyclage du béton) regroupe 47 partenaires souhaitantpromouvoir le recyclage du béton (« y compris la fractionfine »[2]) en granulats, via des études de caractérisations,l'amélioration des procédés de séparation mécaniqueset optiques, la construction de plateformes de tri « auplus près des sites de production, tels les cimenteriesou les producteurs de granulats », une adaptation de lalégislation qui en 2014 via la norme NF EN 206-1/CN(publiée en décembre 2014) impose un maximum de 20% de substitution de gravillons naturels par des gravillonsrecyclés dans du béton[3]. Le projet Recybéton s’appuiesur trois chantiers expérimentaux (un parking fait avec100% de béton recyclé, une passerelle ferroviaire faiteavec 20 % de granulats recyclés et un bâtiment d'archivedont le béton contient 30 % de sable recyclé et de 50% de gravillon recyclé). Une des conditions à respecterest de bien éliminer les restes de plâtre ou d'autres sub-stances susceptibles d'affecter la qualité du futur béton.Les ouvrages en béton peuvent aussi être « écoconçus »

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de manière à faciliter le recyclage futur du béton etdiminuer sa forte empreinte carbone (Selon le groupeLafarge, la fabrication de ciment « représente quelques5% des émissions mondiales. 60% proviennent du pro-cessus de “décarbonatation” et 40 % de la combustion decombustibles fossiles » [4]).

3.3 Granulométrie

Béton.

Si un béton classique est constitué d'éléments degranulométrie décroissante, en commençant par les gra-nulats (NF EN 12620 - spécification pour les granulatsdestinés à être incorporés dans les bétons), le spectregranulométrique se poursuit avec la poudre de cimentpuis parfois avec un matériau de granulométrie encoreplus fin comme une fumée de silice (récupérée au ni-veau des filtres électrostatiques dans l'industrie de l'acier).L'obtention d'un spectre granulométrique continu et éten-du vers les faibles granulométries permet d'améliorer lacompacité, donc les performances mécaniques. L'eau aun double rôle d'hydratation de la poudre de ciment etde facilitation de la mise en œuvre (ouvrabilité). Un bé-ton contient donc une part importante d'eau libre, ce quiconduit à une utilisation non optimale de la poudre deciment. En ajoutant un plastifiant (appelé aussi réduc-teur d'eau), la quantité d'eau utilisée décroît et les perfor-mances mécaniques du matériau sont améliorées (BHP :béton hautes performances).Les résistances mécaniques en compression obtenuesclassiquement sur éprouvettes cylindriques normalisées,sont de l'ordre de :

• BFC : bétonnage fabriqué sur chantier : 25 à 35 MPa(méga Pascal), peut parfois atteindre 50 MPa ;

• BPE : béton prêt à l'emploi, bétonnage soigné enusine (préfabrication) : 16 à 60 MPa ;

• BHP : béton hautes performances : jusqu'à 80 MPa ;

• BUHP : béton ultra hautes performances, en labora-toire : 120 MPa.

• BFUHP : béton fibré à ultra hautes performances

La résistance en traction est moindre avec des valeurs del'ordre 2,1 à 2,7 MPa pour un béton de type BFC. Laconductivité thermique couramment utilisée est de 1,75W·m−1·K−1, à mi-chemin entre les matériaux métalliqueset le bois.

4 Les adjuvants

Un adjuvant est un produit incorporé au moment du ma-laxage du béton, à une dose inférieure ou égale à 5% enmasse de la teneur en ciment du béton pour modifier lespropriétés du mélange à l’état frais et/ou durci.En avril 1998, l’Association Française de Normalisation(AFNOR) publie la norme NF EN 934-2 qui définit lescatégories générales propres aux adjuvants. Ces catégo-ries sont au nombre de 3 selon leurs caractéristiques gé-nérales :

• La prise et le durcissement (accélérateurs de prise,accélérateurs de durcissement, retardateurs de prise)

• L’ouvrabilité (plastifiants, superplastifiants)

• Certaines propriétés particulières (entraineurs d’air,générateurs de gaz, hydrofuges de masse)

L’ajout d’un adjuvant dépend donc des caractéristiquesque l’on souhaite obtenir dans le béton utilisé.La réaction chimique qui permet au béton de ciment de« faire prise » est assez lente : au bout de sept jours, larésistance mécanique à la compression atteint à peine 75% de la résistance finale. La vitesse de durcissement dubéton peut cependant être affectée par la nature du ci-ment utilisé, par la température du matériau lors de sondurcissement, par la quantité d'eau utilisée, par la finessede la mouture du ciment, ou par la présence de déchetsorganiques. La valeur prise comme référence dans les cal-culs de résistance est celle obtenue à 28 jours, équivalentà 80 % de la résistance finale. Également, en présenced'eau, la résistance continuera d'augmenter, très légère-ment même après 28 jours.Il est possible de modifier la vitesse de prise en incorpo-rant au béton frais des adjuvants ou des additifs, ou en uti-lisant un ciment prompt ou à prise rapide. D'autres typesd'adjuvants permettent de modifier certaines propriétésphysico-chimiques des bétons. Par exemple, la fluiditédu béton peut être augmentée pour faciliter sa mise enœuvre en utilisant des « plastifiants », le rendre hydro-fuge par l'adjonction d'un liquide hydrofuge ou d'une ré-sine polymère, ou maîtriser la quantité d'air incluse avecun « entraîneur d'air ». Différents modèles (théorie de lapercolation, modèle des empilements granulaires pour lesbétons de haute performance) permettent d'expliquer lesréactions physiques et chimiques de la « prise ».

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4 7 CLASSIFICATION

La résistance elle-même du béton pourra être amélioréepar l'usage d'adjuvant de type super plastifiant qui paramélioration de l'ouvrabilité du béton permet de réduirela quantité d'eau de gâchage et donc la porosité résultanteet par défloculation du ciment améliore la réaction deprise. L'usage de produits de type fumée de silice rem-plissant une double fonction de filer et de liant permetégalement d'augmenter la compacité et la résistance.

5 Eau de gâchage

5.1 Importance du rapport eau/ciment

Les dosages de l'eau et du ciment sont deux facteurs im-portants. En effet, l'ouvrabilité et la résistance sont gran-dement affectés par ces deux paramètres. Plus le rap-port eau/ciment est grand, plus l'ouvrabilité sera grande.En effet, plus il y a d'eau, plus le béton aura tendance àremplir aisément les formes. Le rapport des masses E/C« moyen » est normalement fixé à 0,55. C'est ce rapportqui est le plus souvent utilisé, car le béton obtenu disposed'une assez bonne ouvrabilité, tout en ayant une bonnerésistance.Le phénomène de ressuage est dû à un rapport eau surciment trop élevé. Il se manifeste par l'apparition d'uneflaque au-dessus du béton frais. Au niveau des granulats,on observe la présence d'eau à l'interface entre les granu-lats et la pâte de ciment. La résistance en est réduite, carl'eau s’évapore et il y a des vides entre le granulat et lapâte.

6 Formulation

Le choix des proportions de chacun des constituants d'unbéton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de miseen œuvre souhaitées s’appelle la formulation. Plusieursméthodes de formulations existent, dont notamment :

• la méthode Baron ;

• la méthode Bolomey ;

• la méthode de Féret ;

• la méthode de Faury ;

• la méthode Dreux-Gorisse[réf. nécessaire].

La formulation d'un béton doit intégrer avant tout les exi-gences de la norme NF EN 206-1, laquelle, en fonctionde l'environnement dans lequel sera mis en place le béton,sera plus ou moins contraignante vis-à-vis de la quan-tité minimale de ciment à insérer dans la formule ainsique la quantité d'eau maximum tolérée dans la formule.De même, à chaque environnement donné, une résistance

garantie à 28 jours sur éprouvettes sera exigée aux pro-ducteurs, pouvant justifier des dosages de ciments plus oumoins supérieurs à la recommandation de la norme, et ba-sée sur l'expérience propre à chaque entreprise, laquelleétant dépendante de ses matières premières dont la massevolumique peut varier, notamment celle des granulats.D'autres exigences de la norme NF EN 206-1 imposentl'emploi de ciment particuliers en raison de milieux plusou moins agressifs, ainsi que l'addition d'adjuvants confé-rant des propriétés différentes à la pâte de ciment que cesoit le délai de mise en œuvre, la plasticité, la quantitéd'air occlus, etc.

7 Classification

Le béton utilisé dans le bâtiment, ainsi que dans les tra-vaux publics comprend plusieurs catégories. En généralle béton peut être classé en trois groupes (norme NF EN206-1 articles 3.1.7 à 3.1.9), selon sa masse volumiqueρ :

• béton léger : ρ entre 300 et 1 800 kg/m3 ;

• béton normal : ρ entre 1 800 et 2 300 kg/m3 ;

• béton lourd : ρ > 2 300 kg/m3 ;

Le béton courant peut aussi être classé en fonction de lanature des liants :

• béton de ciment ;

• béton silicate (Chaux) ;

• béton de gypse (gypse) ;

• béton asphalte.

Lorsque des fibres (métalliques, synthétiques ou miné-rales) sont ajoutées, on distingue : les bétons renforcésde fibre (BRF) qui sont des bétons « classiques » quicontiennent des macrofibres (diamètre ~1 mm) dans pro-portion volumique allant de 0,5 % à 2 % ; et les bétonsfibrés à ultra hautes performances (BFUHP). Ce sontdes bétons (BUHP) qui contiennent des microfibres (dia-mètre > 50 µm), ou un mélange de macrofibres et de mi-crofibres. Utilisés depuis le milieu des années 1990 dansle génie civil et parfois la réhabilitation d'ouvrages an-ciens, en milieu littoral notamment[5].Le béton peut varier en fonction de la nature des granu-lats, des adjuvants, des colorants, des traitements de sur-face et peut ainsi s’adapter aux exigences de chaque réa-lisation, par ses performances et par son aspect.

• Les bétons courants sont les plus utilisés, aussi biendans le bâtiment qu'en travaux publics. Ils présententune masse volumique de 2 300 kg/m3 environ. Ilspeuvent être armés ou non, et lorsqu'ils sont très sol-licités en flexion, précontraints.

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8.1 Essai de gâchage 5

• Les bétons lourds, dont les masses volumiquespeuvent atteindre 6 000 kg/m3 servent, entre autres,pour la protection contre les rayons radioactifs.

• Les bétons de granulats légers, dont la résistancepeut être élevée, sont employés dans le bâtiment,pour les plates-formes offshore ou les ponts.

8 Étude de la composition

Il n’existe pas de méthode de composition du béton quisoit universellement reconnue comme étant la meilleure.La composition du béton est toujours le résultat d’uncompromis entre diverses exigences souvent contradic-toires. De nombreuses méthodes de composition du bé-ton plus ou moins compliquées et ingénieuses ont été éla-borées. Une étude de composition de béton doit toujoursêtre contrôlée expérimentalement ; une étude effectuéeen laboratoire doit généralement être adaptée ultérieure-ment aux conditions réelles du chantier.Une méthode de composition du béton pourra être consi-dérée comme satisfaisante si elle permet de réaliser unbéton répondant aux exigences suivantes : Le béton doitprésenter, après durcissement, une certaine résistance àla compression. Le béton frais doit pouvoir facilementêtre mis en œuvre avec les moyens et méthodes utiliséssur le chantier. Le béton doit présenter un faible retrait(source de fissurations internes et externes : phénomènede « faïençage ») et un fluage peu important. Le coûtdu béton doit rester le plus bas possible. Dans le passé,pour la composition du béton, on prescrivait des propor-tions théoriques de ciment, d’agrégat fin et d’agrégat gros-sier. Mais l’élaboration des ciments ayant fait des progrèsconsidérables, de nombreux chercheurs ont exprimé desformules en rapport avec les qualités recherchées :

• minimum de vides internes, déterminant une résis-tance élevée ;

• bonne étanchéité améliorant la durabilité ;

• résistance chimique ;

• résistance aux agents extérieurs tels que le gel,l’abrasion, la dessiccation.

Sur un petit chantier où l’on fabrique artisanalement (etsouvent bien) son béton, on utilise un dosage dit « stan-dard » de 350 kg de ciment par m³ de béton. La compo-sition de 1 m3 de béton « standard » est donc de :

• 350 kg de ciment

• 680 kg de sable (granulométrie de 1 à 5 mm)

• 1 175 kg de gravier (granulométrie de 6 à 15 mm).

soit des proportions proches de 1-2-3. C'est-à-dire quepour un volume de ciment, on a deux volumes de sable(350 kg × 2) et trois volumes de graviers (350 kg × 3).C'est la fameuse règle du 1-2-3 qui va de la granulométriela plus fine (le ciment) à la plus grosse (le gravier).En pratique, on achète souvent un mélange déjà fait desable et de gravier qu'on appelle “paveur”. La formule1,2,3 devient alors une pelle de ciment pour 5 pelles depaveur. La quantité d’eau de gâchage varie trop souventau gré du savoir-faire du maçon, la nature de ciment, l’hu-midité du granulat passant après la consistance du béton àobtenir. Le béton peut varier en fonction de la nature desgranulats, des adjuvants, des colorants, des traitements desurface, et peut ainsi s’adapter aux exigences de chaqueréalisation, par ses performances et par son aspect. Lacomposition d’un béton et le dosage de ses constituantssont fortement influencés par l’emploi auquel est destinéle béton et par les moyens de mise en œuvre utilisés.

8.1 Essai de gâchage

Béton frais : mesure Δ (contrôle des dosages effectifs)mesure plasticité (contrôle de la consistance) mesure te-neur en air (contrôle des vides). Fabrication éprouvette(contrôle de β moyen). Béton durci : mesure Δ, me-sure β cube, évolution scléromètre, évolution essai gel,perméabilité, essais spéciaux…

8.2 Corrections

En fonction des observations, des mesures faites lors del’essai de gâchage et des résistances mécaniques obtenues,il sera nécessaire d’effectuer des corrections.

1. Consistance : Lors de l’essai de gâchage, il est re-commandé de ne pas ajouter tout de suite la quan-tité d’eau totale E prévue. Il est préférable d’ajou-ter seulement 95 % de E, de mesurer la consistance,puis d’ajouter de l’eau jusqu’à obtention de la consis-tance prescrite.

2. Dosage en ciment : Si le dosage en ciment effec-tivement réalisé est incorrect, on devra le corriger.S’il faut rajouter (ou enlever) un poids ΔC de cimentpour obtenir le dosage désiré, on devra enlever (ourajouter) un volume absolu équivalent de sable, soitun poids ΔC égal à : Si ΔC est important, il faudraaussi corriger la quantité d’eau.

3. Résistances mécaniques : Si les résistances méca-niques sont insuffisantes, il faudra avoir recours àl’une ou à plusieurs des possibilités suivantes :

• Augmenter le dosage en ciment (au-delà de 400kg/m3, une augmentation de dosage en ciment n’aplus qu’une très faible influence sur l’accroissementde résistance).

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6 9 UTILISATIONS DU BÉTON DE CIMENT

• Diminuer le dosage en eau sans changer la granulo-métrie ;

• Corriger la granulométrie et réduire la quantitéd’eau ;

• Utiliser un autre type de granulats ;

• Utiliser un adjuvant et réduire la quantité d’eau ;

• Utiliser un ciment à durcissement plus rapide.

Il faudra en tous cas toujours veiller à ce que la consis-tance du béton permette une mise en œuvre correcte.

9 Utilisations du béton de ciment

9.1 Bloc de béton aggloméré

Le bloc de béton aggloméré a été inventé par FrançoisCoignet. Sa première utilisation a été faite pour la maisonde François Coignet en 1853. L'église Sainte-Margueriteau Vésinet, réalisée en 1855 par l'architecte L. A. Boileausuivant le procédé Coignet de construction de béton ag-gloméré imitant la pierre, fut le premier bâtiment publicnon industriel réalisé en béton en France. Cette église futtrès critiquée lors de sa réalisation en raison de sa mor-phologie mais aussi du procédé Coignet qui a provoquétrès rapidement des marbrures noires sur les murs (en rai-son de présence de mâchefer dans le béton). C'est un ma-tériau imitant la pierre.

9.2 Béton armé

Article détaillé : Béton armé.Le ciment armé a été inventé par Joseph Monier qui

Le béton armé a été utilisé dès la Seconde Guerre mondiale pourla réalisation de dispositifs défensifs tels que bunkers ou lignesantichars (ici des hérissons tchèques de la ligne Siegfried).

en a déposé les brevets dès 1870. On peut citer aussiles barques de Lambot (1848) en ciment armé de 5 à

6 cm d'épaisseur et dont deux exemplaires existent tou-jours. On se reportera pour plus de précision au livre Jo-seph Monier et la naissance du ciment armé paru aux édi-tions du Linteau (Paris, 2001). C'est ensuite en 1886 queFrançois Hennebique va étudier et améliorer l'inventionde Joseph Monier pour ensuite l'utiliser pour la construc-tion en 1899 du premier pont civil en béton armé deFrance, le pont Camille-de-Hogues à Châtellerault.De façon intrinsèque, le béton de ciment possède unebonne résistance à la compression, mais une faible résis-tance à la traction. Aussi est-il nécessaire, lorsqu'un ou-vrage en béton est prévu pour subir des sollicitations entraction ou en flexion (par exemple un plancher, un pont,une poutre…), d'y incorporer des armatures en acier des-tinées à s’opposer aux efforts de traction et à les re-prendre. Les armatures mises en œuvre peuvent être soiten acier doux (l'acier doux est généralement lisse, il n'estplus guère utilisé aujourd'hui en béton armé que dans laconfection des boucles de manutention préscellées pourson aptitude aux pliages-dépliages successifs sans pertede résistance) soit en acier haute-adhérence (aciers HAanciennement dénommés TOR) dont les caractéristiquesmécaniques sont de l'ordre du double de celles des aciersdoux.

9.3 Béton précontraint

Article détaillé : Pont en béton précontraint.

Le béton possède des propriétés mécaniques intéres-santes en compression alors que la résistance en tractionest limitée (environ 1/10e de la résistance à la compres-sion). Lorsque les sollicitations deviennent très impor-tantes, l'alourdissement de la section de béton armé de-vient prohibitif (en général au-delà de 25 m de portéepour une poutre). C'est ainsi qu'il devient intéressant decréer une compression initiale suffisante pour que le bé-ton reste entièrement comprimé sous les sollicitations ;ainsi toute la section du béton participe à la résistance :c'est le principe du béton « précontraint ».Le béton « précontraint » est une technique mise au pointpar Eugène Freyssinet en 1928 et testée sur des poteauxpréfabriqués destinés au support de câbles électriques.Ultérieurement, le champ d'application du béton précon-traint s’est considérablement élargi. Le béton précontraintconvient aussi bien à des petites dalles préfabriquées qu'àdes ouvrages de très grandes portées (100 mètres ou plus).Lorsque le béton précontraint subit des sollicitations designe opposé à la précontrainte, le béton se décomprime ;les variations de tensions dans les armatures sont quasi-ment négligeables compte tenu de la forte inertie de lasection de béton rapportée à celles des aciers. En pratique,les règlements modernes (BPEL, Eurocodes) autorisentde légères décompressions du béton sensiblement dans lalimite de sa résistance en traction. Ceci pose problèmedans certains domaines (enceinte de béton de réacteur nu-

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9.5 Autres utilisations 7

cléaire par exemple, où des déformations différées anor-males du béton ont été constatées dans les années 1980-1990 ; anomalies « que les modèles de calcul réglemen-taires ne prenaient pas en compte d'une façon satisfai-sante » ont été constatées [6]. Ces anomalies ont en Francejustifié une vaste étude sur ces bétons par EDF, avec desmodélisations du « comportement réel en fluage des en-ceintes déjà construites »[6]).Les aciers utilisés pour la mise en compression du bé-ton sont des câbles (à torons) ou des barres de très hauterésistance à la rupture. Selon que cette tension appliquéeaux armatures est effectuée avant la prise complète du bé-ton ou postérieurement à celle-ci, on distingue la précon-trainte par « pré-tension » et la précontrainte par « post-tension ».

• Dans la « pré-tension » (le plus souvent utiliséeen bâtiment), les armatures sont mises en tensionavant la prise du béton. Elles sont ensuite relâchées,mettant ainsi le béton en compression par simpleeffet d'adhérence.Elle est très souvent réalisée enusine, avec des machines spécifiques. les prédallesou les poutrelles préfabriquées sont réalisées aveccette technique. Elle ne permet pas d'atteindre desvaleurs de précontrainte aussi élevées qu'en post-tension.

• La « post-tension » consiste à disposer les câblesde précontrainte dans des gaines incorporées au bé-ton. Après la prise du béton, les câbles sont ten-dus au moyen de vérins de manière à comprimerl'ouvrage au repos. Cette technique, relativementcomplexe, est généralement réservée aux grands ou-vrages (ponts) puisqu'elle nécessite la mise en œuvred'encombrantes « pièces d'about » (dispositifs misen place de part et d'autre de l'ouvrage et permet-tant la mise en tension des câbles).

L'équilibre des efforts est obtenu par un tracé judicieuxdes câbles de précontrainte sur l'ensemble de la poutreou de l'élément concerné de telle sorte que les sectionsde béton restent (quasiment) entièrement compriméessous l'effet des différentes actions. Par exemple, au mi-lieu d'une poutre isostatique, à vide, la précontrainte seraconçue de telle sorte que la contrainte du béton soit maxi-male en fibre inférieure et minimale en fibre supérieure(dans ces conditions, une contre-flèche peut apparaître àvide). Une fois la poutre soumise à sa charge maximale, laprécontrainte en fibre inférieure sera presque annulée parla tension de charge, alors que dans la partie supérieurela compression sera largement plus importante que dansune poutre en béton armé classique.

9.4 Autres techniques de renforcement

On peut améliorer la résistance mécanique (post-fissuration) du béton de différentes manières :

• en y incorporant des fibres (0.5 à 2% en volume).L'incorporation de celles-ci dans le béton rend cedernier davantage ductile (moins fragile). Différentstypes de fibre peuvent être utilisés avec des proprié-tés spécifiques. C'est surtout le rapport entre la lon-gueur et le diamètre des fibres (élancement) qui auraune influence sur les performances finales du bétonfibré. On obtient ainsi un « béton fibré », souvent misen œuvre par projection (tunnels) ou courammentutilisé pour les dallages industriels par exemple.

Pour les applications architecturales ou quand la corro-sion des armatures est potentiellement dangereuse, lesciments à renfort fibre de verre, dits « CCV » (compo-sites ciment-verre), sont utilisés depuis la fin des années1970. Ils allient une matrice riche en ciment et des fibresde verre alcali résistantes (3 à 6 % en masse totale du mé-lange humide) et peuvent être préfabriqués en produitsminces, donc légers[7],[8].

9.5 Autres utilisations

L’invention du premier « bateau-ciment » par le Fran-çais Joseph Lambot remonte à 1848. Dans les années1970, aux États-Unis, a lieu la première compétition decanoës de béton. Depuis, près de 200 universités améri-caines participent chaque année à l’événement, et ce typede compétition s’est exporté dans de nombreux pays telsque la France depuis 2000, le Canada, l’Allemagne, leJapon ou encore l’Afrique du Sud.

10 Pratique industrielle

10.1 Fabrication

Le béton peut être confectionné dans une bétonnière mo-bile (électrique ou thermique) pour les petites quantités.Mais il est aussi fabriqué dans des centrales à béton oudans des usines de préfabrication qui utilisent directementle matériau produit en fabriquant des éléments en béton.Si nous sommes en présence d’un chantier qui demandede grandes quantités, une centrale mobile est parfois ins-tallée directement sur le chantier ; ce qui permet d’aug-menter le débit de livraison au chantier. De plus, cela né-cessite moins de camions malaxeurs (couramment appe-lés camions-toupie) pour le transport du béton étant don-né que la distance parcourue est plus courte. Cependant,elle nécessite une grue sur le chantier.Il existe deux types de méthodes pour fabriquer le bétonprêt à l'emploi (BPE) : (Dry-Batch) et le (Pré-Mix) . LeDry-batch consiste à mélanger les agrégats et adjuvantschargés par convoyeurs directement dans le camion-toupie. Cette méthode nécessite que la bétonnière malaxependant 5 minutes. Le Pré-Mix consiste à mélanger lesagrégats et adjuvants dans un malaxeur dans l’usine pour

Page 8: Béton de Ciment

8 10 PRATIQUE INDUSTRIELLE

ensuite le déverser dans le camion-toupie qui est prête àfaire sa livraison. Attention, il faut livrer le béton sur lechantier avant qu'il n'ait commencé à prendre.

10.2 Acheminement

Camion-pompe à béton en action lors de travaux de rénovationd’un hôtel de Ploumanac’h, Perros-Guirec.

Le mode, la durée et les conditions de l’acheminementdu béton sont des éléments déterminants dans sa formu-lation. Ils ont chacun une influence particulière sur samanœuvrabilité et sa qualité. Le béton se transporte soitpar des moyens manuels (seau, brouette…), soit, pour degrandes quantités, par des moyens mécaniques. Dans cecas, il est généralement transporté depuis la centrale à bé-ton par camions malaxeurs appelés « toupies » dont lacapacité est de 4 m3 maximum pour un camion 4 x 2ou 4 x 4, 6 m3 maximum pour un camion 6 x 4, 8 m3

maximum pour un camion 8 x 4, et 10 m3 pour un ca-mion semi-remorque 2-essieux de 38 tonnes. Au Québecles capacités varient : 5 m3 pour un camion 10 roues, 7à 8 m3 pour un camion 12 roues, 10 m3 pour un semi-remorque 2-essieux, et 13 m3 pour un semi-remorque 3-essieux. Une fois sur le chantier, il est transvasé soit dansdes bennes à béton (350 litres à 3 m3 et à volant ou à man-chette) qui sont levées à la grue pour être ensuite vidéesdans le coffrage, soit dans une pompe à béton qui est ac-couplée à un mât de distribution du béton. Certaines tou-pies sont aussi équipées d’un tapis convoyeur (standard,télescopique, avec une goulotte rotative en bout de tapis),pouvant aller jusqu’à 17 m.Le béton peut aussi être projeté à l’aide d’un compresseurpneumatique, cette technique est très utilisée pour répa-rer des ouvrages en béton. Le temps de prise du bétoncommence à partir du mélange et malaxage, à sa fabri-cation. Le transport entame donc ce temps et doit êtrele plus rapide possible pour préserver un maximum demanœuvrabilité du béton pendant sa mise en place. Engénéral la durée moyenne pour le transport et la mise enœuvre du béton est de deux heures, au-delà de cette du-rée, les centrales à béton ne garantissent plus la qualité carle béton a déjà commencé à faire prise. La température

lors du transport est aussi importante. La rapidité de prisedu béton est fortement influencée par la température am-biante. Lors du malaxage il est ainsi possible d’utiliser del’eau froide par très grosses chaleurs et de l’eau chaude partemps froid. Certain camions sont également calorifugés

10.3 Mise en œuvre

Coulage d’une dalle en béton.

Les propriétés rhéologiques du béton à l’état frais peuventpermettre de distinguer différents types de béton :

• béton vibré : nécessite une vibration (aiguille vi-brante, banche vibrante...) pour une bonne mise enplace dans le coffrage ; chasser les “vides” et resser-rer le matériau autour des armatures.

• béton compacté au rouleau : béton très raide quiest mis en place à l’aide d’un rouleau compresseur(utilisé principalement pour les chaussées, les pistesd’atterrissage ou les barrages[9]) ;

• béton projeté : béton raide mis en place par pro-jection sur une surface verticale ou en surplomb (ilexiste deux techniques : la projection par voie hu-mide et la projection par voie sèche) ;

• béton tapissé : concerne tous les types de béton duplus sec au plus fluide qui est acheminé à l'aide d'untapis convoyeur à béton.

• béton pompé : béton fluide qui peut être achemi-né sur plusieurs centaines de mètres à l’aide d’unepompe à béton ;

• béton auto-plaçant et béton auto-nivelant : bé-tons très fluides qui ne nécessitent pas de vibration,la compaction s’effectuant par le seul effet gravi-taire.

De façon courante, le béton est coulé dans un coffrage(moule à béton). Pendant son malaxage, son transportet sa mise en œuvre, le béton est brassé et de l’air reste

Page 9: Béton de Ciment

10.5 Contact avec l’eau potable 9

emprisonné en lui. Il faut donc enfoncer des aiguilles vi-brantes dans le béton pour faire remonter ces bulles d’airen surface. La vibration a aussi pour effet de couler plusfacilement le béton dans le coffrage, de répartir ses agré-gats et son liant autour des armatures et sur les faces etles angles qui seront visibles, de le rendre homogène mé-caniquement et esthétiquement. Le béton est coulé parcouches d’environ 30 cm pour la simple raison qu’un vi-breur courant fait 30 cm de haut. Lorsque l’on enfonceun vibreur dans le béton, il faut atteindre la couche infé-rieure pour la marier avec la dernière couche sans pochesjointives. La cure du béton est importante au début desa prise. Elle consiste à maintenir le béton dans un envi-ronnement propice à sa prise. Il faut éviter toute évapo-ration de l’eau contenue dans le béton (par temps chaudet/ou venteux), ce qui empêcherait la réaction chimiquede prise de se faire et mettrait donc en cause la résistancedu béton.Il faut aussi éviter les chocs thermiques. La réaction exo-thermique du béton, éventuellement ajoutée à une fortechaleur ambiante fait que le béton pourrait « s’autocuire ».À l’inverse il faut protéger le béton du froid ambiant pourque la réaction chimique du béton s’amorce et qu’elle s’en-tretienne pendant un laps de temps minimum (jusqu’à 48heures pour les bétons à prise lente). Dans le cas de grandsfroids, les coffrages sont isolés (laine de verre ou tenteschauffées) et doivent rester en place jusqu’à ce que le bé-ton ait fait sa prise.

10.4 Vieillissement

Carbonatation du béton

Selon sa composition (alcali-réaction ou réactionsulfatique interne), ses additifs et selon les conditions desa préparation (température, etc.) ou de son coulage ouselon les contraintes qu’il a subies (attaques chimiques,séismes, vibrations, chocs thermiques, etc.), le bétonvieillit plus ou moins bien. De nombreux tests et étudesportent sur la durabilité des bétons. En particulier, lacaractérisation des matériaux par acoustique ultrasonorepermet de détecter des changements structuraux du

matériau.Un des maux qui affectent le plus fréquemment le bé-ton est sa carbonatation. Il s’agit d’une réaction chimiqueentre le CO2 de l’atmosphère et le ciment du béton, quiattaque son alcanilité et le rend moins basique (passantde 12 à environ 9) ce qui est suffisant pour ne plus pro-téger les aciers. Lorsque l’acier n’est plus protégé par labarrière basique de 12, celle-ci se corrode et gonfle, cequi fait éclater le béton les enrobant. Les armatures nesont alors plus protégées et la résistance mécanique estcompromise.

10.5 Contact avec l’eau potable

Dans un château d'eau ou un réservoir d’eau potable, lesbétons sont soumis à des contraintes non rencontrées ha-bituellement sur des bâtiments. Le béton seul (sans adju-vant) est normalement apte au contact avec l’eau potable.Pour respecter les exigences de la norme EN 206-1 et ob-tenir les caractéristiques physico-chimiques requises pourun réservoir (résistance mécanique et chimique, porosi-té, durabilité, etc.), l’utilisation d’adjuvants est devenueindispensable (il s’agit de molécules ou de polymères àpropriété antigel, de plastifiants, de résine, de fumées desilice, d’hydrofuge, etc.). Pour éviter que ces produits sediffusent plus tard dans l’eau, ces adjuvants doivent êtrecertifiés aptes pour contact avec l’eau potable.L’eau potable, en étant légèrement acide ou très faible-ment minéralisée, est agressive pour le béton des parois.L’eau dissout progressivement la chaux du ciment, celaentraîne une augmentation de la porosité du béton et unelégère élévation du pH de l’eau, sans conséquence ma-jeure sur la qualité de l’eau. En revanche, en devenantporeuse, la surface de béton peut alors favoriser le déve-loppement d’un biofilm. Des résines étanches, certifiéesaptes au contact alimentaire et eau potable, peuvent alorsêtre utilisées. Les joints des canalisations peuvent aussiparfois relarguer dans l’eau des nutriments d’origine orga-nique pouvant stimuler la croissance de certaines bacté-ries. « Certains matériaux de revêtement interne de grossesconduites ou de réservoirs relargueront pour leur part despolymères ou des adjuvants, ou des solvants ce qui se tra-duira par l’apparition de saveurs désagréables »[10],[11].

10.6 Autres causes de dégradation

En France, des documents spécifiques, recommandationset fascicules de documentation, synthétisent des principesde prévention pour des problématiques de durabilité encomplétant les normes européennes. Il s’agit :

• Recommandations pour la prévention des désordresdus à l'alcali-réaction[12]

• Recommandations pour la durabilité des bétons dur-cis soumis au gel[12]

Page 10: Béton de Ciment

10 12 DONNÉES TECHNIQUES

• Définitions et classifications des environnementschimiquement agressifs, recommandations pour laformulation des bétons (FD P 18-011)[13]

• Recommandations pour la prévention des désordresliés aux réactions sulfatiques internes[14]

10.6.1 Corrosion des armatures

Elle se manifeste pour le béton armé par des tachesde rouille à la surface du béton, mais aussi par de ladélamination. L'acier des armatures se transforme enoxyde de fer, ce qui augmente le volume des armatureset provoque la dégradation du béton qui enrobe ces ar-matures.

10.6.2 Alcali silica réaction

Si les granulats utilisés contiennent de la silice mal cris-tallisée, on peut observer une réaction alcali granulats quise manifeste par un gonflement au niveau microscopiquequi peut entraîner des dégradations au niveau macrosco-pique.

10.7 Recyclage

Le béton peut être recyclé lors des chantiers de démo-lition : il est alors concassé, la ferraille en étant ex-traite par aimantation. Il peut être utilisé essentiellementdans la confection de remblais[15]. Les gravillons obte-nus peuvent être aussi réincorporés dans du béton neufdans des proportions variables (maximum de 5 % enFrance, tolérances plus élevées dans d’autres pays)[15]. Sicette proportion est trop importante, le béton résultant estmoins solide[15].

11 Aspect

Le béton peut être teinté dans la masse en y incorporantdes pigments naturels ou des oxydes métalliques. Il peutaussi être traité à l'aide d'adjuvants pour être rendu hydro-fuge (il devient alors étanche, empêchant les remontéescapillaires). L'ajout de différents matériaux (fibres tex-tiles, copeaux de bois, matières plastiques…) permet demodifier ses propriétés physiques. Son parement pouvantêtre lissé ou travaillé, le béton de ciment est parfois laisséapparent (« brut de décoffrage ») pour son aspect mini-maliste, brut et moderne. Le béton utilisé en revêtementde grandes surfaces (esplanades, places publiques…) estsouvent désactivé : on procède en pulvérisant, à la sur-face du béton fraîchement posé, un produit désactivantqui neutralise sa prise. Un rinçage à haute pression permetalors, après élimination de la laitance, de faire apparaître,en surface, les divers gravillons constitutifs.

Moulé ou « banché » (c'est-à-dire coulé dans une banche :un moule démontable mis en place sur le chantier etdémonté après la prise), le béton peut prendre toutesles formes. Cette technique a permis aux architectes deconstruire des bâtiments avec des formes courbes. Ellepermet aussi de réaliser les tunnels. En technique rou-tière, le béton extrudé, mis en œuvre à l'aide de coffragesglissants, permet de réaliser des murets de sécurité, desbordures et des dispositifs de retenue sur des linéaires im-portants.

12 Données techniques

12.1 Énergie grise

Article détaillé : Énergie grise.

• parpaing : 410 kWh/m3

• béton armé : 1 850 kWh/m3

12.2 Classes de résistance

En application de la norme[16], les bétons de masse vo-lumique normale et les bétons lourds sont classés selonleur résistance à la compression, ce classement[17] est dela forme Cx/y.x désigne la résistance caractéristique exigée à 28 jours,mesurée sur des cylindres[18] de 150 mm de diamètre sur300 mm de haut ; y désigne la résistance caractéristiqueexigée à 28 jours, mesurée sur des cubes de 150 mm decôté.La résistance caractéristique est définie par la normecomme étant la valeur de résistance en dessous de laquellepeuvent se situer 5 % de la population de tous les résul-tats des mesures de résistance possibles effectués pour levolume de béton considéré (fractile de 5 %). Cette résis-tance caractéristique, une pression, est exprimée en MPaou en N/mm².Les classes de résistance normalisées sont C8/10,C12/15, C16/20, C20/25, C25/30, C30/37, C35/45,C40/50, C45/55, C50/60, C55/67, C60/75, C70/85,C80/95, C90/105 et C100/115.Pour les bétons légers le classement est de la forme[19]

LCx/y (art. 4.3.1 tableau 8), les classes de résistancenormalisées sont LC8/9, LC12/13, LC16/18, LC20/22,LC25/28, LC30/33, LC35/38, LC40/44, LC45/50,LC50/55, LC55/60, LC60/66, LC70/77 et LC80/88.

12.3 Importance économique

Avec une production annuelle de cinq milliards de mètrescubes, il est le matériau le plus consommé au monde (se-

Page 11: Béton de Ciment

11

lon les pays, 5 à 10 fois la consommation de métaux, 10à 30 fois celle de carton ou plastique)[20]

12.3.1 En France

Ce secteur tient une place économique importante, dansle secteur public, comme dans le privé. Il subit la crisede 2008, mais bien moins qu'en Espagne ou au Portu-gal selon les producteurs[21],[22]. Si l'on considère la ventede béton prêt à l’emploi comme un indicateur d'activité,l'Italie, l’Allemagne et la France ont été en 2011 les 3 plusgros producteurs de ces bétons, avec plus de 40 millionsde mètres cubes chacun[22].Selon les relevés d’enquête de FIB-UNICEM[23], et lesproducteurs[22]. En 2005, le béton prêt à l'emploi repré-sentait 39 365 800 m3 vendus, pour 3 365 407 000 eurosdont 3 048 000 euros à l’exportation dans 542 entreprisesou sections d’entreprises, par 7 914 salariés (dont 4 310cadres & ETAM), effectuant 6 164 000 heures de travail,pour une masse salariale brute (hors cotisations sociales)de 206 749 000 euros. En 2008, la fabrication de pro-duits en béton représentait 29 829 000 tonnes vendues,pour 3 146 757 000 euros dans 708 entreprises ou sec-tions d’entreprises, par 20 526 salariés (dont 6 077 cadreset ETAM), effectuant 23 003 000 heures de travail, pourune masse salariale brute (hors cotisations) de 535 769000 euros. La fabrication de supports en béton armé re-présente 120 700 tonnes vendues, pour 34 045 000 eu-ros dans 9 entreprises ou sections d’entreprises, par 260salariés (dont 131 cadres & ETAM), effectuant 225 000heures de travail, pour une masse salariale brute (hors co-tisations) de 6 866 000 euros.En 2011 la France a produit 41,3 millions de mètres cubesde béton prêt à l’emploi en 2011, soit une hausse de +10,4% (explicable pour 3 à 4 % par un « effet de rattrapagede 3 mois d’intempéries subis en 2010 » mais alors que lamoyenne européenne a été de +2,7 %) ; La France est si-tuée après l'Italie (51,8 millions de mètres cubes, −4,8%) et l’Allemagne (48 millions de mètres cubes, +14,3%). La construction en béton est dopée en Italie, Alle-magne et Autriche notamment, par l'habitude de fabri-quer des routes en béton. Avec 0,638 m3 de béton parhabitant et par an en 2011 la France est au-dessus de lamoyenne communautaire (0,613 m3), loin derrière l’Au-triche (1,254 m3 par habitant) qui utilise beaucoup debéton pour construire des routes[22]. La France disposaiten 2011 d'environ 1 800 centrales à béton employant 14500 personnes et 6 500 camions toupies[22]. En 2011, 22% des bétons étaient pompés (jusqu'à 30 % dans les dé-partements du Sud-Est) Avec 1 800 pompes à béton, c'estplus qu'en Italie (2 400 camions pompes) et un peu moinsqu'en Allemagne (1 600 camions pompes)[22]. La livrai-son est plus rapide et ne nécessite pas de grue, mais avecmoins d'emplois (3 personnes contre 5)[22].

13 Métiers

La pratique du béton se raccroche à la pratique du maçonet de la maçonnerie. On parle de bétonneur ou de maçon-bétonneur. Le travail d’élaboration des coffrages se faitpar le coffreur. L'ingénieur structure est responsables del'étude des ferraillages et ferrailleurs de leur pose.

14 Recherche et développement

Le CERIB, Centre d'études et de recherches de l'industriedu béton manufacturé[24], est créé en France en janvier1967, (publication au journal officiel[25], au vu de la loi surles Centres Techniques Industriels 48-1228 du 22 juillet1948), actuellement financé par une taxe parafiscale surles produits en béton et en terre cuite[26], qui travaille deconcert avec le CIMBETON (Centre d'information sur leciment et ses applications) et le CSTB (Centre scientifiqueet technique du bâtiment), le CTMCC (Association desCentres Techniques des Matériaux et Composants pourla Construction) et l'EFB (École Française du Béton) etle SFIC (Syndicat Français de l'Industrie Cimentière).En 2007 à l'université de Leeds, John Forth et son équipeont mis au point le « bitublock ». À base de 95 % deverre brisé, ferrailles et cendres, ce block serait six foisplus résistant que le béton classique.

15 Notes et références[1] « Site d'infociments, collection technique Cimbéton »

[2] site du projet Recybéton, consulté 2015-06-04

[3] Recyclage récupération ; Recybéton veut faire évoluer lesnormes,3 juin 2015

[4] Groupe Lafarge (2001) 1er rapport de performance écono-mique, sociale et environnementale ; “Construire un mondedurable” , voir p 34/60 (encart : les réductions des émis-sions de CO2)

[5] Thierry KUBWIMANA, Nicolas BOURNETON, Nico-las ROUXEL, Aldéric HAUCHECORNE Utilisation desbétons fibrés à ultrahautes performances en site portuaire(p. 685-692) DOI:10.5150/jngcgc.2010.079-K (Lire enligne)

[6] Jean-Michel Torrenti (1995) différé du béton dans les en-ceintes de centrales nucléaires : analyse et modélisationLaurent Granger 1 1995-02-15, Feed HAL:tel-00520675(Thèse de Doctorat de l'École Nationale des Ponts etChaussées), 406 pages

[7] P. Faucon, « Les composites ciment verre : Un maté-riau pour accéder à de nouveaux marchés », dans Congrèsinternational du béton manufacturé No5, Paris, Fédéra-tion de l'industrie du béton, 1996, 560 p. (présentation enligne), p. II.59-II.71

Page 12: Béton de Ciment

12 15 NOTES ET RÉFÉRENCES

[8] Thierry Lucas, « Les composites ciment-verre s’im-miscent dans le B-TP », L'Usine nouvelle, no 2970, 30 juin2005 (lire en ligne)

[9] Barrage de Petit-Saut

[10] Ghislain Loiseau et Catherine Juery, mis à jour par Jean-luc cellerier et Jean-Antoine Faby ; La dégradation de laqualité de l’eau potable dans les réseaux, Fonds nationalpour le développement des adductions d’eau ; Office In-ternational de l’Eau, SNIDE, PDF, 98 pages

[11] Schulhof P., Cabridenc R., Chedal J. Qualité de l’eau dansles grands réseaux de distribution, TSM, 1990, no 11, 561-594

[12] http://madis-externe.ifsttar.fr/exl-php/cadcgp.php?CMD=CHERCHE&VUE=ifsttar_internet_recherche_experte&MODELE=vues/ifsttar_internet_recherche_experte/home.html&query=1

[13] http://www.boutique.afnor.org/norme/fd-p18-464/beton-dispositions-pour-prevenir-les-phenomenes-d-alcali-reaction/article/819017/fa176300

[14] http://dtrf.setra.fr/notice.html?id=Dtrf-0004269

[15] Amaury Cudeville, « Recycler le béton », Pour la Science,octobre 2011, p. 17-18.

[16] Norme NF EN 206-1 Béton Partie 1 : Spécification, per-formances, production et conformité. Cette norme n'estpas librement accessible sur l'internet mais vendue parl'AFNOR

[17] NF EN 206-1, art. 4.3.1 tableau 7

[18] Avant l'homologation de la norme NF EN 206-1, leséprouvettes cylindriques, couramment utilisées en France,avaient comme dimensions 16 cm de diamètre sur 32 cmde haut. À partir de la norme NF EN 206-1, ces cylindresdoivent avoir des dimensions conformes à la norme NFEN 12390-1 (Essai pour béton durci Partie 1 : Forme, di-mensions et autres exigences relatives aux éprouvettes etaux moules), soit 150 mm de diamètre sur 300 mm dehaut.

[19] C comme Concrete et LC comme Light Concrete

[20] conférence de Paul Acker à l'Université de tous les Savoirs,01/10/2000

[21] L’organisation européenne du béton prêt à l’emploi(ERMCO ou European Ready Mixed Concrete Organiza-tion) ; chiffres de production pour l’année 2011

[22] BatiActu, Béton prêt à l’emploi : pourquoi la France résisteà la crise (2012-08-29)

[23] [http://www.unicem.fr/ Site de l’UNICEM

[24] Site du CERIB

[25] JO du 14 janvier 1967

[26] Décret no 2000-1278 du 26 décembre 2000 portant créa-tion d’une taxe parafiscale sur les produits en béton et enterre cuite

15.1 Articles connexes

• Histoire du béton

• Matériau composite

• Bloc de béton

• Béton armé

• Béton cyclopéen

• coulis (maçonnerie)

• Carbonatation du béton

• François Hennebique, inventeur du béton armé

• Auguste Perret, premier architecte à généraliserl’usage du béton armé dans la construction

• Union nationale des industries de carrières et maté-riaux de construction (France)

15.2 Liens externes

• CIMbeton, Centre d'information sur le ciment et sesapplications (France)

• SNBPE, Syndicat National du Béton Prêt à l'Emploi(France)

• FIB, Fédération de l'Industrie du Béton (France)

• FedBeton, Fédération du béton prêt à l'emploi (Bel-gique)

• Infociments, la base documentaire de référence surles ciments et les bétons (France)

• AFNOR, Association Française de Normalisation(France)

• IFSTTAR, Institut Français des sciences et techno-logies des transports, de l'aménagement et des ré-seaux (France)

15.3 Bibliographie

• Sous la direction de Jean-Pierre Ollivier et Angé-lique Vichot pour l'ATILH - La durabilité du béton- Presses de l'école des Ponts et Chaussées - Paris -2008 (ISBN 978-2-8597-8434-8)

• Cimbéton, cahier des modules de conférence pourles écoles d'architecture - Janvier 2009 - Histoire dubéton, naissance et développement 1818-1970

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15.3 Bibliographie 13

• Portail de la chimie

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14 16 SOURCES, CONTRIBUTEURS ET LICENCES DU TEXTE ET DE L’IMAGE

16 Sources, contributeurs et licences du texte et de l’image

16.1 Texte• Béton de ciment Source : https://fr.wikipedia.org/wiki/B%C3%A9ton_de_ciment?oldid=116334404 Contributeurs : Hashar, Nataraja,

Hemmer, Alno, Cdang, Greudin, HasharBot, Abrahami, Gem, Maggic, Jd, BTH, Spedona, Fafnir, Nguyenld, Phe, Marc Mongenet, Med-Bot, Sam Hocevar, VIGNERON, Jmskobalt, Phe-bot, Vev, La pinte, FH, Domsau2, Urban, Neja, Hégésippe Cormier, Woww, Romary,Lilian, Jef-Infojef, Ste281, Darkoneko, .melusin, Rama, Leag, Bob08, Poulos, Gédé, Padawane, Daniela, Xfigpower, Flatazor, Diamond-Dave, DocteurCosmos, Clonn2b, Henry Salomé, Stéphane33, Peter17, GôTô, Vdo, RobotE, Zetud, Vazkor, David Berardan, Nykozoft,Roland45, Probot, Lmaltier, Arnaud.Serander, Zwobot, TouN, RobotQuistnix, FlaBot, ComputerHotline, Sixsous, EDUCA33E, YurikBot,Zelda, Guillom, Fv, Jerome66, Flo, 16@r, Steff, Cyberugo, Le gorille, Mathiasricci, Traumrune, Mr H., KocjoBot~frwiki, Oxo, MHM55,Freewol, Cédric Boissière, Xofc, Papa6, Olmec, SashatoBot, Jmax, Malost, Sene, Bertrand Brogliato, Lamiot, Barbetorte, Liquid-aim-bot,Ptyx, Bbruet, Genium, Galexandre, Grondin, Guérin Nicolas, PieRRoBoT, Zen 38, Djibe89, Rhadamante, CalcXEF, Madlozoz, Daniel*D,Thijs !bot, Acanu, Chaoborus, Grimlock, PierreLeGall, En passant, Escarbot, Kyle the bot, Supernes, Rémih, Deep silence, Pj44300, Ecas-rev, Manuguf, LeFit, Us, IAlex, Sebleouf, Alchemica, Simon Villeneuve, CommonsDelinker, Eiffele, VonTasha, PimpBot, Irønie, HAF932, Wikig, Mr net88, Salebot, Goofyjavier, Emmanuel.boutet, Snipre, Redak125, DorganBot, Critias, Mr Bonheur, Idioma-bot, Fran-çois GOGLINS, TXiKiBoT, VolkovBot, Theoliane, AmaraBot, Langladure, Chicobot, Janex, MonstroLinux, Docteur Saint James, Cjp24,Frydman Charles, Phso2, Gz260, Pascal Boulerie, SieBot, Binabik, Gorgorgueu, JLM, Kyro, Wanderer999, Ange Gabriel, Vlaam, Dhatier,PipepBot, Jeannine Adam 1934, Xlasserre, Céline Conrardy, Bloody-libu, DumZiBoT, Virda, Sensonet, Alphos, Chatsam, Francis Vergne,Alexbot, Justounet, HerculeBot, Nicolas Pawlak, Kikuyu3, WikiCleanerBot, Letartean, ZetudBot, Ggal, Cos, Mike Coppolano, Shinko-lobwe, LaaknorBot, Harmonia Amanda, GrégoireG, Betons, Luckas-bot, Vcloclo1, K90, Jaym Ellem, GrouchoBot, Elcaballerosolitario,Byakuya, Mabifixem, JmCor, Frédéric Kuhlmann, Heureuxcalme, Penjo, Tpa2067, Xqbot, Rafoufou, Rubinbot, GSV27, MOSSOT, Ka-nabiz, Colm~frwiki, Alex-F, PomX, Dany680, Eudemon, AnneJea, Schumihelo, Coyote du 57, Lomita, MondalorBot, Dinamik-bot, TheTitou, Buisson, Tca~frwiki, Derfla~frwiki, Toto Azéro, Catschlum, Frakir, Arthurlegrand, EmausBot, Salsero35, VELAVEDOVA, Kilith,HRoestBot, Kvardek du, ZéroBot, GihefBey, Dyolf77, Michel Awkal, Auregann, AntonyB-Bot, DELAVEDOVA, Franz53sda, Floconde-neige55, Cyrith~frwiki, ChuispastonBot, SteeveDS, Pincourt, Jules78120, NeptuneGalaxy, Latelier.mb, Cetunisia, Pignoof, Guillermooo,Legamer51, 0x010C, Oimabe, Paul.schrepfer, Haugure, Symbolium, Utilisateur disparu, Indeed, OrlodrimBot, Le pro du 94 :), Doja-da, Justincheng12345, RjpBot, Association pour la Restauration des Milieux Naturels, Simon-kempf, Titlutin, Maggy FR, Lolxdptdrmdr,OrikriBot, Thekingjoker69, Benjamindu02, Benjamindu02860, Steffy3001, Leodegar, Addbot, Juricane, Keegan (WMF), BerAnth, Fils-detamaman, JeanMolinier, Gregki, Juricane29932, Calime29930, Heliotabaillon et Anonyme : 319

16.2 Images• Fichier:Applications-development.svg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9d/Applications-development.svgLicence : Public domain Contributeurs : The Tango ! Desktop Project Artiste d’origine : The people from the Tango ! project

• Fichier:Betonrot_Hippodroom.JPG Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f4/Betonrot_Hippodroom.JPG Li-cence : CC-BY-SA-3.0 Contributeurs : Travail personnel Artiste d’origine : MADe

• Fichier:Bundesarchiv_Bild_146-1984-051-27,_Westwall,_Straßensperre_(Kampfwagenschranke).jpg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Bundesarchiv_Bild_146-1984-051-27%2C_Westwall%2C_Stra%C3%9Fensperre_%28Kampfwagenschranke%29.jpg Licence : CC BY-SA 3.0 de Contributeurs : Cette image a été donnée à Wikimedia Commons parles Archives fédérales allemandes (Deutsches Bundesarchiv) dans le cadre d'un projet commun. Les Archives Fédérales allemandesgarantissent l'authenticité de la photographie, grâce à l'utilisation exclusive d'originaux (positifs/négatifs) de leur Archives d'imagesnumériques et leur numérisation. Artiste d’origine : Lohmeyer

• Fichier:Ciudad.svg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b0/Ciudad.svg Licence : GFDL Contributeurs : Travailpersonnel Artiste d’origine : Ecelan

• Fichier:Concrete_aggregate_grinding.JPG Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/Concrete_aggregate_grinding.JPG Licence : Public domain Contributeurs : ? Artiste d’origine : ?

• Fichier:Concrete_pouring_0020.jpg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/58/Concrete_pouring_0020.jpg Li-cence : CC-BY-SA-3.0 Contributeurs : Travail personnel Artiste d’origine : en:User:Pollinator

• Fichier:Concrete_pump_Ploumanac'h.JPG Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/08/Concrete_pump_Ploumanac%27h.JPG Licence : CC BY-SA 3.0 Contributeurs : Travail personnel Artiste d’origine : Barbetorte

• Fichier:Metre-cube-beton-p1040192.jpg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/02/Metre-cube-beton-p1040192.jpg Licence : CC BY-SA 2.0 fr Contributeurs : ? Artiste d’origine : ?

• Fichier:Nuvola_apps_edu_science.svg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Nuvola_apps_edu_science.svgLicence : LGPL Contributeurs : http://ftp.gnome.org/pub/GNOME/sources/gnome-themes-extras/0.9/gnome-themes-extras-0.9.0.tar.gzArtiste d’origine : David Vignoni / ICON KING

• Fichier:Question_book-4.svg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/64/Question_book-4.svg Licence : CC-BY-SA-3.0 Contributeurs : Created from scratch in Adobe Illustrator. Originally based on Image:Question book.png created by User:Equazcion.Artiste d’origine : Tkgd2007

• Fichier:Symbol_cristallography2.svg Source : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/eb/Symbol_cristallography2.svg Li-cence : CC BY 2.5 Contributeurs : ? Artiste d’origine : ?

16.3 Licence du contenu• Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0