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35 questions sur le béton

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35 questions sur le béton

Message  satauf le Dim 15 Fév - 14:16

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.
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35 questions sur le béton

Message  satauf le Dim 15 Fév - 14:17

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.
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35 questions sur le béton

Message  satauf le Dim 15 Fév - 14:21

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).
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Message  satauf le Dim 15 Fév - 14:29

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 %).
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Message  satauf le Dim 15 Fév - 14:30

5-Comment reconnaît-on les différentes roches ?
Les différentes roches mises en oeuvre 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 μm 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.
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Message  satauf le Dim 15 Fév - 14:31

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 hexavalent). 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.
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