BETON / Les composants

Le ciment

Le ciment est un liant hydraulique qui fait prise par hydratation, c'est-à-dire au contact de l'eau. Il existe des ciments courants régis par la norme EN 197-1, et des ciments spéciaux qui possèdent des propriétés spécifiques de prise ou de résistance : ciment alumineux fondu, ciment prompt naturel…régis par des normes spécifiques.
Le ciment est gris le plus souvent mais il existe des ciments blancs composés à partir de matières premières très pures et sans oxyde de fer.

L'eau

L'eau a un double rôle d'hydratation de la poudre de ciment et de facilitation de la mise en œuvre (ouvrabilité). Son dosage est très important. En l'absence d'adjuvant plastifiant, la quantité d'eau est déterminée par la condition de mise en œuvre. En ajoutant un plastifiant (appelé aussi réducteur d'eau), la quantité d'eau utilisée décroît et les performances mécaniques du matériau sont améliorées (BHP : béton hautes performances).

Les granulats
 

Les granulats utilisés pour le béton sont soit d'origine naturelle (alluvionnaire ou de carrière), soit artificiels (sous-produits industriels, granulats à hautes caractéristiques élaborés industriellement, granulats recyclés, granulats légers et très légers) ; De 0 à 125 mm, ils déterminent les caractéristiques techniques et esthétiques du béton.

Les adjuvants

Les adjuvants modifient en les améliorant les propriétés du béton. De plus en plus utilisés, ils représentent néanmoins moins de 5% du poids du ciment. On en distingue 3 grands types :
- les plastifiants et superplastifiants qui modifient l'ouvrabilité du béton
- les accélérateurs de prise et de durcissement et les retardateurs de prise qui ont une action sur les délais de prise (temps chaud / temps froid)
- les entraîneurs d'air, hydrofuges de masse, rétenteurs d'eau qui ont une action sur la résistance aux agents extérieurs (milieux agressifs / ouvrages hydrauliques)

Le choix des proportions de chacun des constituants d'un béton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise en œuvre souhaitées s'appelle la formulation.

 BETONS COURANTS 

Les bétons courants ont une masse volumique entre 2 000 et 2 600 kg/m3.
Ce sont les plus utilisés, aussi bien dans le bâtiment qu'en travaux publics. Ils peuvent être armés ou non, et lorsqu'ils sont très sollicités en flexion, précontraints.

BETONS SPECIAUX

A côté des bétons courants, il existe des BETONS SPECIAUX dont la composition est adaptée à une utilisation spécifique.

Les bétons lourds 

Les bétons lourds, ont une masse volumique ρ > 2600 kg/m3 et peuvent atteindre 6000 kg/m3. Formulés avec des granulats spéciaux de densité élevée, ils servent, entre autres, pour la protection contre les rayons (X, Gamma, radioactifs).

Les bétons légers

Les bétons légers ont une masse volumique ρ comprise entre 800 et 2 000 kg/m3 ; ils ont un caractère caverneux (bétons cellulaires) ou bien utilisent des granulats légers (argile expansée, vermiculite, polystyrène, particules de bois…). Dans le bâtiment ils sont utilisés  pour alléger des structures, pour des chapes légères en rénovation, et l'isolation thermique et phonique.

Les bétons réfractaires

Ils sont composés d'un liant réfractaire (ciment alumineux) et de granulats réfractaires. Ils résistent à des températures élevées et dans la maison sont utiles pour la réalisation de cheminées.

Les bétons de fibres

Ce sont des matériaux composites réalisés à partir de mortiers dans lesquels on a incorporé des fibres (fibres naturelles, fibres de verre, métalliques, polypropylène...) de façon à constituer un maillage d'armatures et augmenter la résistance à la fissuration

NOUVEAUX BETONS

Ils proposent des solutions adaptées à chaque type d'ouvrage, à la nature du chantier, aux conditions de mise en œuvre, aux exigences esthétiques.
Ce sont :

Les Bétons Auto Plaçants (BAP) et Bétons Auto Nivellants (BAN)

Ces bétons autoplaçants (BAP) ou autonivellants (BAN) sont très fluides grâce à l'ajout de superplastifiants et disposent d'une composition granulométrique étudiée. Ils n'ont plus besoin d'être vibrés, ce qui offre une mise en œuvre facilitée et des aspects de surface très esthétiques.

Les Bétons Hautes Performances (BHP)

Résistance élevée à la compression, ouvrabilité, durabilité, résistance au jeune âge sont les principales propriétés des BHP. En effet, grâce aux superplastitfiants, il est possible d'obtenir des BHP présentant une excellente ouvrabilité pendant plusieurs heures. La compacité des BHP leur confère une grande durabilité. Ils présentent une porosité (inférieure à 5 %) et une perméabilité faibles constituant une barrière efficace contre les agressions chimiques. Du fait de leurs résistances accrues les BHP permettent de concevoir des structures plus élancées, offrant de plus grandes portées.

Les Bétons Fibrés Ultra Performants (BFUP)

Au cours des années 90, une rupture technologique est intervenue dans le monde du matériau béton avec la mise au point des bétons fibrés ultraperformants (BFUP). Ce sont des bétons très compacts disposant d'une granulométrie à 4 niveaux (granulats, sables, ciment, poudre ultrafine). L'adjonction de superplastifiants permet une réduction de la quantité d'eau nécessaire. Ils atteignent des résistances élevées en quelques heures. Très fluides, ils se coulent facilement dans les coffrages, adoptent le moindre détail du moule et ouvrent de nouvelles perspectives d'utilisation, notamment dans le design.