Dr. Ir. P. Boeraeve

Cours de Béton armé

1-1

Chapitre 1. Composition du béton
1.1 Description
Le béton est un matériau composite constitué de granulats gros et fins (gravier ou pierre concassée, sable), de ciment et d'eau. Le mélange entre le ciment et l'eau forme une pâte qui durcit. La pâte de ciment hydraté et le sable constituent le mortier. Celui-ci à pour rôle de se lier avec les gros granulats pour former un conglomérat solide. Les adjuvants et les additions servent à améliorer certaines caractéristiques du béton frais ou durci.

1.2 Un peu d’histoire…
Le béton est né du besoin d’avoir un matériau de construction bon marché, malléable au moment de le mettre en place et résistant ensuite. La forme la plus ancienne du béton remonte à 7000 ans avant JC. Un matériau similaire était connu des égyptiens et des Romains, mais l’essor réel du béton tel qu’on le connaît aujourd’hui est dû à l’anglais Joseph Aspdin qui en 1824 fait breveter le ciment Portland.

1.3 Le ciment
Le ciment est un liant hydraulique : la réaction chimique entre la poudre de ciment et l’eau produit un minéral artificiel insoluble. Plus les grains de ciment sont fins, plus cette réaction (hydratation) s’opère rapidement. Le durcissement a lieu aussi bien à l’air que sous eau.

1.3.1 Le ciment Portland (aussi appelé clinker Portland)
Il s’agit d’un mélange, finement moulu de roche calcaire(craie) et de schiste (argile) , homogénéisé, séché, décarbonaté puis fondu(1500°C) dans un four rotatif. Ensuite ce mélange est refroidi rapidement et enfin broyé. On obtient ainsi le clinker Portland. Le clinker est finement broyé pour donner un ciment. Ce broyage s'effectue dans des broyeurs à boulets, gros cylindres chargés de boulets d'acier et mis en rotation. Lors de cette étape, le gypse(3 à 5%), indispensable à la régulation de prise du ciment, est ajouté au clinker. On obtient alors le ciment. Les matières premières (calcaire,argile) sont obtenues à partir de carrières naturelles à