• matériaux de couleur grise
• matériaux composites monolithiques
• composés de plusieurs constituants comprenant un squelette granulaire et une pâte de ciment

• ressemble à de la pierre naturel dans son aspect

• différents aspects visuels :
• brut de décoffrage
• désactivé ou lavé (utilisation de produits chimiques qui empêchent la 1ère couche de ciment de durcir)
• buchardé
• poli
• balayé ou strié
• ciré

Voir schéma

Les gravillons

• nettoyé, sans sel, sans coquillage

• type : naturel (alluvionnaire ou carrière), artificiel (usine) ou recyclé (déchets de construction et de démolition)

• granulométrie : tamisage (taille des tamis normalisée par l'UE)

Le sable

• nettoyé, sans sel, sans coquillage

• type : roulé, concassé ou mixte

• granulométrie : tamisage

Le ciment

• aspect : poudre fine de couleur grise
• liant : assure la cohésion des éléments (sable et graviers)
• hydraulique : durcit en contact avec de l'eau, substance insoluble dans l'eau
• hydratation du ciment : réaction chimique avec l'eau pour former une pierre de ciment durcit

–> réaction exothermique

• vitesse de durcissement : normale N ou rapide R
• classe de résistance : 3 classes [32,5 - 42,5 - 52,5] MPa

–> déterminé par la composition et la finesse

• surface spécifique : finesse en m²/g
• masse volumique : [2900 - 3100] kg/m³

• ciments spéciaux :
• ciment LA "Low Alkali"

–> environnement humide, teneur en alcalis trop élevée, présence de granulats sensibles à l'alcalis

• ciment HSR "High Sulfate Resisting"

–> présence de sulfates, béton en contact avec les eaux usées, eau de mer, sols séléniteux, ...

• ciment HES "High Early Strength"

–> lorsque le béton doit être décoffré ou mis en service rapidement

• ciment LH "Low Heat"

–> ouvrages de volume important

L'eau

• nettoyé, sans sel, sans coquillage
• peu d'eau –> béton durcit et compact
• bcp d'eau –> béton durcit et poreux

Les adjuvants

• composants chimiques ajoutés au béton à faible doses
• < 5% de la masse du ciment
• efficace et non nocif
• 3 familles :
• agissant sur la cinétique de durcissement
• agissant sur la rhéologie du béton frais
• divers
• permet de réduire fortement la teneur en eau sans modifier l'ouvrabilité
• permet de réduire la teneur en eau en augmentant l'ouvrabilité
• permet d'augmenter l'ouvrabilité sans ajouter d'eau
• critères d'efficacité :
• fluidification
• durée de fluidification

Les additions minérales

• corpoduits de diverses industries :
• industrie de l'acier
• métallurgie et industrie du silicium
• production de calcaire
• industrie du charbon

• plus économique et écologique qe le ciment
• déchets valorisés par leur incorporation dans le béton
• améliore certaines propriétés du béton
• donne un aspect visuel au béton
• actions mécaniques et chimiques (pouzzolanique ou hydraulique)

Autres ajouts

• colorants
• fibres métalliques en acier (renforcement)
• fibres synthétiques (renforcement au feu)

Les exigences

• résistance mécanique
• durabilité
• cohésion entre les grains
• ouvrabilité en fonction des angles des grains
• rapport eau/ciment le plus bas possible
• granulométrie continue et étalée

La pratique

• en suivant le Norme NF EN 206-1 :
• composition en m³ de béton
• performance du béton (fiche technique du béton)

La préparation

• coffrage : moule utilisé pour couler le béton et lui permettre d'avoir une forme et un aspect souhaités (lisse ou structuré)
• coffrage traditionnel (assemblage de planches)
• coffrage industriel (plaques métalliques)
• coffrage perdu (reste dans la structure)
• coffrage glissant (on le remonte au fur et à mesure de la prise et on y ajoute du béton au fur et à mesure)
• coffrage préfabriqué

–> défauts : différences de teinte, nid de gravier, trainé de sable, bulle d'air

• produits de décoffrage (eau, huile minérale, huile végétale, eau + huile, retardateur de prise permettant d'obtenir un béton lavé, cire)
• armatures : augmente la résistance de flexion et de traction

La mise en œuvre

• type de malaxeur : pâles rotatives, tambour rotatif
• transport approprié : évite la ségrégation du béton
• compactage : aiguille vibrante, vibration de coffrage, poutre vibrante, table vibrante, presses, laminage, centrifugation, extrusion
• protection :
• contre la dessiccation –> humidification du coffrage
• contre le gel (béton frais –> gonflement / béton sec –> écaillage)

Les caractéristiques du béton frais

• le cône d'Abrams
• consistance caractérisé par l'effet d'affaissement
• importance de la stabilité pour éviter le risque de ségrégation
• granulométrie continue
• faible rapport eau/ciment
• enrobage suffisant
• temps de compactage limité

• importance de la maturation pour l'évolution de la résistance
• f_cm(t) = B_cc(t) x f_cm
• f_cm(t) : résistance moyenne à t jours
• B_cc(t) : coefficient en fonction de l'âge et du type de béton
• f_cm : résistance moyenne à la compression à 28 jours

• accélération de la maturation:
• chauffer l'eau de gâchage
• utiliser du ciment R
• utiliser un accélérateur de prise

L'hydratation du ciment

• constituants principaux
• Clinker Portland, laitier granulé de haut fourneau, fumée de silice, pouzzolanes, cendres volantes, schiste calciné, calcaire

• fabrication du ciment Clinker de Portland :

• le degré d'hydratation peut être déterminé à l'aide de différentes techniques expérimentales :
• utilisation de chaleur dégagée
• en fonction de la quantité d'eau chimiquement obtenue par analyse thermique

• jamais égal à 1

Les propriétés mécaniques

• résistance à la compression
• f_ck = f_cm - 1,64s
• f_ck : caractéristique
• f_cm : moyenne
• s : écart type

• résistance à la traction
• par fendage
• résistance à la flexion

• module d'élasticité
• 
  

La déformation

• flèche : cisaillement, effort de compression et de traction
• retrait : chimique, par évaporation, thermique –> risque de fissure –> solutions : joints de retrait, ne pas surdose en eau, ni trop vibrer
• fluage
• mouvements thermiques changement de température