35 questions sur le béton

[B.karim]

35 questions sur le béton

1-Qu’est-ce que le béton ?

Béton est un terme générique qui désigne un matériau de construction composite fabriqué à partir de granulats (sable, gravillons, graves) agglomérés par un liant.

Le liant peut être « hydraulique » (car il fait prise par hydratation ; ce liant est couramment appelé ciment) ; on obtient dans ce cas un béton de ciment. On peut aussi utiliser un liant hydrocarboné (bitume), ce qui conduit à la fabrication du béton bitumineux. Le coulis est un mélange très fluide de ciment et d'eau. Enfin, lorsque les granulats utilisés avec le liant hydraulique se réduisent à des sables, on parle alors de mortier (en pratique, lorsque la granulométrie des agrégats est inférieure à 4 mm on parle de mortier, au-delà on parle de béton).

Le béton est un mélange de plusieurs composants : ciment, eau, air, granulats et le plus souvent, adjuvants qui doivent constituer un ensemble homogène. Les composants sont très différents en fonction de la nature recherchée. La pâte de ciment, élément actif du béton enrobe les granulats. L’objectif est de remplir les vides existants entre les grains.

2- Comment fabrique-t-on un béton ? Comment fonctionne une centrale à

béton ?

Pour la production industrielle du BPE (Béton prêt à l’emploi), les équipements sont conçus pour assurer une production diversifiée automatisée, fiable et rigoureuse.

Une centrale utilise généralement deux ou trois catégories de ciments stockés dans des silos de grande capacité. Les granulats (sables et gravillons) sont stockés par catégorie et à l'abri pour éviter les mélanges et les possibilités de pollution.

Le poste de dosage est un poste-clé, conçu pour une fabrication automatique à partir de compositions programmées du béton. Le dosage pondéral des granulats et du ciment atteint une précision de l'ordre de 1 %. Après détermination de la teneur en eau des granulats grâce à des sondes électroniques, le dosage de l'eau d'appoint est effectué de manière également

pondérale.

Le malaxage des constituants dans des malaxeurs à poste fixe est une garantie de régularité des bétons. Les malaxeurs sont généralement à axe vertical, ce qui assure un brassage efficace des constituants ; la gâchée est déversée directement dans les camions de livraison.

Les centrales sont commandées depuis un poste qui est le cerveau de la fabrication, de façon :

• soit automatique (cas le plus général aujourd'hui) : l'opérateur sélectionne la composition programmée dans la mémoire de l'ordinateur et inscrit le volume à fabriquer ; les dosages et le malaxage se font alors automatiquement,

• soit semi-automatique : le dosage des constituants est affiché par l'opérateur ; le cycle de fabrication se déroule alors automatiquement.

3- A partir de quelles matières premières fabrique-t-on un ciment ?

Les ciments sont issus d’une transformation chimique de minéraux par action thermique. La matière première servant à la fabrication des ciments est issue de carrière ; il s’agit de calcaire et d’argiles. Les matériaux naturels de carrière (calcaire, marne, argile...) doivent d'abord être concasses puis broyés pour obtenir un mélange intime, homogène et bien dosé (environ 75 %

de calcaire pour 25 % d'argile).

Ce broyage peut se faire à sec (procédé sec) ou en présence d'eau (procédé humide, pratiquement abandonné parce que consommant trop d'énergie). Le mélange homogène ainsi réalisé, passe dans un four rotatif où se produit vers 1450°C, la « clinkérisation » terme habituellement utilisé pour caractériser l'évolution à haute température d'un système renfermant

simultanément des phases solides et liquides (en fusion); c'est alors qu'ont lieu des réactions entre la chaux CaO et les oxydes acides Si02, Al2O3, Fe2O3 et que se forment les silicates, aluminate et alumino-ferrite de calcium.

Pour un ordre de grandeur, un grand four moderne peut atteindre 250 m de longueur et 6 à 7 m de diamètre et produire près de 3000 t de clinker en 24 heures.

La cuisson terminée, le clinker qui se présente sous forme de grains plus ou moins arrondis de 0,5 à 3 cm de diamètre environ est refroidi rapidement pour éviter des transformations cristallines nuisibles.

Le clinker, additionné d'un peu de gypse (3 à 5 %) avec éventuellement certains produits d'addition tels que laitier, cendres ou encore pouzzolanes, est ensuite réduit en poudre fine dans un broyeur à boulets. La finesse de mouture est variable suivant les qualités recherchées; elle peut varier de 2 700 à 4 500 cm2/g en surface spécifique Blaine; sa valeur moyenne normale est

de l'ordre de 3 200 cm2/g.

Le ciment issu du broyage est conservé en silo un certain temps, puis conditionné pour l'expédition en sacs, en containers ou en vrac (wagon, camion, péniche).

4- Qu’est-ce que le clinker ? Y a–t-il une différence entre clinker de Portland et ciment Portland ?

Le clinker est un produit obtenu par cuisson jusqu'à fusion partielle (clinkérisation) du mélange calcaire et argile, dosé et homogénéisé et comprenant principalement de la chaux (CaO), de la silice (SiO2) et de l'alumine (Al2O3). C'est le clinker qui, par broyage en présence d'un peu de sulfate de chaux (gypse) jouant le rôle de régulateur, donne des « Portland » et confère aux

ciments de ce groupe leurs propriétés caractéristiques.

Les quatre principaux constituants du clinker sont :

• le silicate tricalcique : SiO2, 3CaO (ou C3S), (50 à 65 %),

• le silicate bicalcique : SiO2, 2CaO (ou C2S), (15 à 20 %),

• l'aluminate tricalcique : Al2O3, 3CaO (ou C3A), (5 à 15 %),

• l'alumino-ferrite tétracalcique : 4CaO, Fe2O3, Al2O3, (ou C4AF) (5 à 10 %).

5-Comment reconnaît-on les différentes roches ?

Les différentes roches mises en œuvre pour la confection des ciments sont reconnues par un principe fondamental de la géologie ; la pétrographie. La pétrographie est une science qui consiste à reconnaître la nature des assemblages minéraux en identifiant chacun d’eux par microscopie optique à lumière polarisée, à partir d’une lame mince (« tranche » de roche de 30 ?m d’épaisseur). A cette épaisseur précise, les minéraux, de par leur réseau cristallin, présentent des propriétés optiques dont résultent des irisations et des teintes spécifiques lorsque ceux-ci sont observés par transmission de rayons lumineux unidirectionnels. L’analyse des teintes et des phénomènes d’extinction angulaires permet de déterminer la nature minéralogique de l’échantillon étudié, l’assemblage des différents minéraux permet de déterminer la nature de la roche.

6-Quelles sont les précautions à prendre lors de la manipulation des ciments et des bétons ?

Symbole de dangerosité : Xi

Principaux dangers pour l'homme et l'environnement:

- En cas d'inhalation, le ciment peut provoquer une irritation des voies respiratoires;

- En cas d’ingestion, le ciment peut irriter la bouche et l'estomac

- Le ciment peut provoquer des lésions oculaires graves en cas de contact avec les yeux; Le ciment peut provoquer une inflammation des paupières (blépharite), des conjonctivites et des brûlures des globes oculaires.

- Le ciment sec peut irriter la peau humide par hydratation partielle entraînant un pH

élevé.

- L'exposition prolongée de la peau avec du ciment gâché sans protection adaptée peut provoquer une dermite d'irritation, voire des brûlures. Chez certaines personnes, ces lésions peuvent précéder une allergie à certains éléments présents à

l'état de traces dans le ciment (chrome hexa-valent). Un contact répétitif avec la peau peut entraîner une sensibilisation (eczéma);

Note relative aux teneurs en chrome VI :

Suite a une directive européenne, les ciments contenant plus de 0,0002 % de chrome VI soluble (du poids sec total des ciments) sont traités avec un agent réducteur, le but visé étant de réduire les cas d'allergie au chrome. L'efficacité de l'agent réducteur est garantie pour une période précisée sur l'emballage. Une phrase imprimée sur le sac indique que le ciment contient un agent réducteur de chrome VI soluble, actif pendant au moins le nombre de mois mentionné ou jusqu'à la date indiquée près de la date d'emballage à condition de conserver le sac fermé, dans un local sec, à température ambiante et sans contact avec le sol. Si la date limite d'activité de l'agent réducteur est dépassée, cela n'affecte pas la qualité du ciment qui conserve toutes ses propriétés de liant. Toutefois sa teneur en chrome VI soluble pouvant dépasser les 0,0002%, son emploi ne sera possible que dans le cadre de procédés automatisés excluant tout contact avec la peau.

voila le lien:

http://www.4shared.com/file/87763718/d5c7624e/35_questions_sur_le_beton.html

bonne lecture

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