I -7) Produits d'hydratation :
Une pâte de ciment Portland hydraté contient
approximativement 15 à 25 % (en masse) de portlandite, 60 à 70 %
de C-S-H et 5 à 15 % de phases aluminates.
Lorsque le gypse est totalement consommé, la
solution devient sous saturée par rapport à l'ettringite.
Celle-ci se dissout et devient la nouvelle source de sulfate pour former avec
l'aluminate excédentaire un nouveau composé : le
monosulfoaluminate de calcium hydraté.
L'hydratation du C3S et C3A provoque
un effet thermique important dès les premières
échéances. Sur chantier, l'élévation de
température dans les pièces massives peut atteindre 10°C
(dalles routières) voire 30°C (barrages) ou plus dans certaines
pièces massives. [8]
I -8) Les différents types de ciment :
La normalisation des ciments (NF EN 197-1) distingue cinq
types de ciments courants :
Les ciments portlands : CEM I
Ces ciments contiennent au moins 95 % de clinker.
Les ciments portlands composés : CEM II
On distingue deux catégories de CEM II :
- les CEM II/A qui contiennent plus de 80 % de clinker et
moins de 20 % de constituants
Secondaires ;
- les CEM II/B dont les valeurs sont respectivement plus
de 65 % de clinker et moins de 35 % de constituants secondaires.
Les ciments de hauts fourneaux : CEM III
Ces ciments sont subdivisés en trois catégories
selon leur teneur en laitier : les CEM III/A (de 36 à 65% de laitier),
les CEM III/B (de 66 à 80 % de laitier) et les CEM III/C (de 81 à
95 % de laitier).
Le reste des constituants est du clinker avec
éventuellement un filler dans la limite de 5% de l'ensemble des
constituants.
Les ciments pouzzolaniques : CEM IV
On distingue également deux catégories
:
- les CEM IV/A qui contiennent plus de 65 à 90 % de
clinker ;
- les CEM IV/B dont la valeur est de 45 à 64 % de
clinker.
Le reste des constituants sont des ajouts pouzzolaniques
avec éventuellement un filler dans la limite de 5 %. Les ajouts
pouzzolaniques peuvent être des fumées de silice, des pouzzolanes
naturelles et des cendres volantes siliceuses.
Les ciments au laitier et aux cendres : CEM V
Ils sont subdivisés en deux catégories selon
leur teneur en laitier de haut fourneau et de pouzzolanes
naturelles ou de cendres volantes siliceuses : les CEM V/A (de 18
à 30 %) et les CEM V/B (de 31 à 50 %).
[24]
I -9) Les constituants du béton (l'eau et
les granulats):
A- Les granulats :
Le granulat est constitué d'un ensemble de grains
minéraux qui selon sa dimension (comprise entre 0 et 125 mm) se situe
dans l'une des 7 familles suivantes :
Fillers ; sablons ; sables ; graves ; gravillons ;
ballast ; enrochements.
Les granulats sont obtenus en exploitant des gisements de
sables et de graviers d'origine alluvionnaire terrestre ou marine, en
concassant des roches massives (calcaires ou éruptives) ou encore par le
recyclage de produits tels que les matériaux de démolition. Leur
nature, leur forme et leurs caractéristiques varient en fonction des
gisements et des techniques de production.
La nature minérale des granulats est un
critère fondamental pour son emploi, chaque roche possédant des
caractéristiques spécifiques en termes de résistance
mécanique, de tenue au gel et des propriétés
physico-chimiques. Les granulats les plus usuels pour la fabrication des
mortiers et des bétons sont élaborés à partir de
roches d'origine alluvionnaire (granulats roulés ou
semi-concassés) ou à partir de roches massives (granulats
concassés).
Différents types de
granulats :
Un granulat, en fonction de sa nature et de son origine,
peut être :
· Naturel : d'origine
minérale, issus de roches meubles (alluvions) ou de roches massives,
n'ayant subi aucune transformation autre que mécanique (tels que
concassage, broyage, criblage, lavage).
· Artificiel :
d'origine minérale résultant d'un procédé
industriel comprenant des transformations thermiques ou autres.
· Recyclé :
obtenu par traitement d'une matière inorganique utilisée
précédemment dans la construction, tels que des bétons de
démolition de bâtiments. [23]
Un sable ou un gravier utilisé en génie
civil se caractérise notamment par sa courbe granulométrique.
Elle donne la distribution de la taille des granulats en pourcents de la masse
totale du tamisât. Elle est utile pour la composition de mélanges
et permet de définir certains paramètres caractéristiques
de distribution : diamètre du plus petit grain (Dmin),
du plus gros (Dmax), etc.Le sable par exemple ne doit pas
excéder 6 mm.
B- Le Sable :
Le sable est le constituant du squelette granulaire qui a
le plus d'impact sur les bétons et du mortier. Il joue un rôle
primordial en réduisant les variations volumiques, les chaleurs
dégagées et le prix de revient des bétons. Il doit
être propre et ne pas contenir d'éléments nocifs.
Il convient de se méfier de la présence de
sables granitiques, de micas en paillettes, d'argiles, de sulfates...et dans le
cas de sable concassé: des poussières, des plaquettes, des
aiguilles.
En vue de son utilisation dans la confection du mortier,
le sable doit être soumis à des essais de laboratoire, à
savoir l'analyse granulométrique, l'essai de l'équivalent de
sable, l'essai au bleu de méthylène et l'analyse chimique.
[23]
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