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COLLECTION T E C H N I Q U E C I M B É T O N G Bétons et mortiers Préparation e

COLLECTION T E C H N I Q U E C I M B É T O N G Bétons et mortiers Préparation et mise en œuvre sur chantier CIM CIM CENTRE D’INFORMATION SUR LE CIMENT ET SES APPLICATIONS41, avenue de Friedland - 75008 Paris - Tél. (1) 43.59.08.93 - Fax (1) 42.25.87.80 Ce manuel est destiné aux entreprises et artisans qui préparent leurs mortiers et bétons sur chantier. LES MATÉRIAUX I LES LIANTS HYDRAULIQUES 2 I LES GRANULATS 4 I L’EAU DE GÂCHAGE 7 I LES ADJUVANTS 8 LES MORTIERS I LES MORTIERS DE CIMENTS 9 I LES MORTIERS DE CHAUX 10 I LES MORTIERS BÂTARDS 10 I LES MORTIERS DE HOURDAGE DE MAÇONNERIE 10 I LES MORTIERS POUR ENDUITS 11 I LES MORTIERS POUR CHAPES 16 I LES MORTIERS POUR SCELLEMENTS 16 LES BÉTONS I LES DIFFÉRENTS TYPES DE BÉTONS 18 I LA PRÉPARATION DES CONSTITUANTS 21 I LE MALAXAGE 23 I LES DIFFÉRENTS ASPECTS DU BÉTON 24 I LA MISE EN ŒUVRE ET LES COFFRAGES 25 I LES PRÉCAUTIONS À PRENDRE 26 I LES BÉTONNAGES SPÉCIAUX 28 I LES MORTIERS INDUSTRIELS 31 I LES BÉTONS ET LES MORTIERS PRÊTS À L’EMPLOI 32 1 Sommaire LES LIANTS HYDRAULIQUES Les liants hydrauliques sont des produits ayant la propriété de durcir au contact de l’eau, et qui après durcissement conservent leur résistance et leur stabilité même sous l’eau. Ce sont des matériaux qui font l’objet de fabrications industrielles et de contrôles garantissant leur conformité aux normes. La conformité est attestée par la marque “NF - liants hydrauliques” apposée sur les sacs. Les ciments les plus usuels font l’objet de la norme NF P 15-301 “Liants hydrauliques CIMENTS COU- RANTS, composition, spécifications et critères de conformité”, ils sont subdivisés en cinq types selon la nature et la proportion des constituants : LES MATÉRIAUX 2 LES MATÉRIAUX 3 L E S M AT É R I A U X Les ciments blancs sont des ciments de ces familles, leurs conditions d’utilisation sont les mêmes que celles des ciments gris. D’autres ciments font l’objet de normes spécifiques,notamment : Ciments Portland CPA - CEM I Ciments Portland composés CPJ - CEM II/A ou B Ciments de haut-fourneau CHF - CEM III/A ou B CLK - CEM III/C Ciments pouzzolaniques CPZ - CEM IV/A ou B Ciments au laitier et aux cendres CLC - CEM V/A ou B Ciment prompt naturel CNP , norme NF P 15-314 Ciment alumineux fondu CA, norme NF P 15-315 Ciment à maçonner CM, norme NF P 15-307 Ciment naturel CN, norme NF P 15-308 Pour certains ouvrages particuliers, des caractéristiques complémen- taires peuvent être requises ; les ciments concernés font l’objet de normes spécifiques ; selon les cas on utilisera : I En milieux agressifs : • des ciments pour travaux à la mer (PM) (NF P 15-317), • des ciments pour travaux en eaux à haute teneur en sulfates (ES) (P 15-319) ; I Pour le bétonnage en grande masse : • des ciments à faible chaleur d’hydratation initiale (CP) (NF P 15-318). Les liants réagissent avec l’eau et doivent donc être protégés de l’humidité pendant leur stockage en les conservant dans un endroit sec ; les sacs doivent être isolés du sol (stockage sur des palettes par exemple). LES GRANULATS Les granulats entrant dans la composition des mortiers et bétons sont dans l’ensemble des grains minéraux appelés fines, sables, gravillons, cailloux ou graves,suivant leurs dimensions comprises entre 0 et 80 mm. Selon la norme de définition NF P 18-301, les granulats sont classés selon leurs dimensions : 4 Ainsi que les chaux hydrauliques : Chaux hydrauliques naturelles XHN, norme NF P 15-310 Chaux hydrauliques artificielles XHA, norme NF P 15-312 LES SABLES I Granulométrie Un sable de bonne granulométrie doit contenir à la fois des grains fins, moyens et gros. Les grains fins se disposent dans les intervalles entre les gros grains pour combler les vides. Le mortier obtenu est ainsi plus résistant et d’une meilleure compacité. 5 L E S M AT É R I A U X DIMENSIONS DES GRANULATS d - dimension D - dimension Désignation des grains des grains les plus petits les plus gros (mm) (mm) Fines 0/D 0 ≤0,08 Sables 0/D 0 ≤6,3 Gravillons d/D 2 ≤31,5 Cailloux d/D 20 ≤80 Graves d/D 6,3 80 Certains sables sont à éviter, notamment les “sables à lapin”, générale- ment très fins, les sables crus qui manquent de fines et les sables de dunes ou de mer qui contiennent des sels néfastes pour les constituants des ciments. I Propreté Les granulats, et en particulier le sable utilisé pour la fabrication des mortiers et des bétons,doivent être propres. La première épreuve à faire subir au sable, la plus simple, consiste à en prendre une poignée et à le frotter entre les mains. Si le sable laisse une trace colorée,c’est qu’il contient des impuretés. Il convient alors de le laver, en évitant cependant d’entraîner la fraction fine du sable. En cas d’exigence particulière, la proportion d’impuretés (boues et matières organiques) peut également être contrôlée par un laboratoire. I Foisonnement du sable T ous les dosages pondéraux ou volumétriques, aussi bien pour les mor- tiers que pour les bétons,sont indiqués pour des granulats secs. Or, sur chantier, les sables sont humides. L’eau produit un foisonnement, c’est-à-dire une augmentation apparente de volume dont il faudra tenir compte dans les dosages volumétriques. Dans les tableaux qui traitent des différentes compositions des mortiers et bétons, nous indiquons un dosage avec du sable sec et un dosage avec du sable humide,correspondant à un foisonnement d’environ 20 %. LES GRAVILLONS Les matériaux les plus usuels pour les mortiers et bétons sont d’origine alluvionnaire (dits roulés),semi-concassés ou concassés de roches massives. 6 I Granulométrie Les gravillons 5/20 que l’on trouve chez les négociants en matériaux ont une granulométrie adaptée à la composition des bétons. Il n’en est pas de même pour les tout-venants de rivière ou de carrière. Généralement, ces matériaux possèdent ou trop ou pas assez d’élé- ments fins (sables), ainsi que des cailloux, ce qui les rend impropres à l’usage pour des bétons en élévation. I Propreté De même que pour les sables, les gravillons doivent être propres. Ils ne doivent contenir ni argile, ni matières terreuses, ni poussières pro- venant du concassage. En effet, si la surface des gravillons est sale, l’adhérence avec les cristaux hydratés du ciment est mauvaise. L’EAU DE GÂCHAGE Nécessaire à l’hydratation du ciment, elle facilite aussi la mise en œuvre du béton ou du mortier (effet lubrifiant) dans la mesure où on n’abuse pas de cette influence par un excès d’eau qui diminue les résistances et la durabilité du béton. L’eau doit être propre et ne pas contenir d’impuretés nuisibles (matières organiques, alcalis). L’eau potable convient toujours. Le gâchage à l’eau de mer est à éviter, surtout pour le béton armé. Les caractéristiques des eaux requises pour la confection des mortiers et des bétons sont précisées dans la norme NF P 18-303. 7 L E S M AT É R I A U X LES ADJUVANTS Les adjuvants sont de plus en plus utilisés.Ils modifient les propriétés des bétons et des mortiers auxquels ils sont ajoutés (en faible proportion : < 5 % du poids de ciment). Par exemple,l’emploi des plastifiants-réducteurs d’eau et des superplasti- fiants facilite la mise en place du béton dans les pièces minces fortement armées. Les accélérateurs de prise facilitent le bétonnage par temps froid, tandis que les retardateurs de prise sont utiles pour le bétonnage par temps chaud. Les adjuvants font l’objet de la norme de définition NF P 18-103. 8 9 LES MORTIERS LES MORTIERS Dans toute construction, il est indispensable de réunir entre eux les dif- férents éléments (blocs de béton, briques, moellons, etc.) au moyen d’un mortier de ciment ou de chaux qui a pour rôle : • de solidariser les éléments entre eux ; • d’assurer la stabilité de l’ouvrage ; • de combler les interstices entre les blocs de construction. Le mortier est obtenu par mélange d’un liant – chaux ou ciment –, de sable,d’eau et éventuellement d’adjuvants. LES MORTIERS DE CIMENTS Les mortiers de ciments, très résistants, prennent et durcissent rapidement. De plus,un dosage en ciment suffisant les rend pratiquement imperméables. LES MORTIERS DE CHAUX Les mortiers de chaux sont gras et onctueux. Ils durcissent plus lente- ment que les mortiers de ciments. LES MORTIERS BÂTARDS Le mélange de ciment et de chaux permet d’obtenir conjointement les qualités de ces deux liants.Généralement,on utilise la chaux et le ciment par parties égales, mais on mettra une quantité plus ou moins grande de l’un ou de l’autre suivant l’usage et la qualité recherchée : LES MORTIERS DE HOURDAGE DE MAÇONNERIE On utilise des sables dont les grains les plus gros n’excèdent pas 5 mm. Le dosage le plus usuel est de 1 volume de liant (chaux hydrau- lique,ciment ou mélange des deux) pour 3 volumes de sable. 10 La quantité d’eau, qui joue un rôle important, ne peut être fixée a priori. En règle générale, on uploads/Ingenierie_Lourd/ beton-et-mortier-pdf 1 .pdf