Les mélanges de béton sont des compositions de plastique et de durcissement dans le temps, constituées d'un matériau liant, de charges, de plastifiants, d'additifs spéciaux et d'eau. En tant que liant, pour la préparation du béton, du ciment de différentes compositions et qualités est utilisé. Les charges pour la composition classique sont le sable et le gravier. Des types spéciaux de béton peuvent être remplis d'argile expansée, de scories concassées, de déchets de bois et d'autres matériaux qui modifient les caractéristiques techniques du matériau.
L'ajout de plastifiants facilite le processus de pose du béton et contribue à un meilleur compactage du mélange. Des additifs spéciaux permettent de travailler avec le matériau à basses températures, de faire mousser le mélange, d'augmenter la force et la résistance à l'humidité ou d'obtenir d'autres propriétés spéciales.
Exigences des composants
La qualité du béton, ses caractéristiques techniques et opérationnelles dépendent du rapport des composants. De plus, il ne faut pas oublier la composante économique, qui est déterminée, tout d'abord, par la quantité de ciment consommée.
Par conséquent, la composition correcte du mélange de béton et la détermination de la quantité de ciment nécessaire pour 1 mètre cube de béton garantissent non seulement la qualité de la construction, mais rendent également le coût de sa production économiquement viable.
Ciment
L'industrie moderne produit plusieurs types de ciment différents, fabriqués à l'aide de diverses technologies. Pour le béton, dans la plupart des cas, du ciment Portland de quatre grades est utilisé, de M300 à M600. Le grade de ciment signifie la quantité de charge qu'un prototype est capable de supporter.
Dans la construction privée, le plus courant est le ciment Portland de grade M400.
Construction industrielle de bâtiments et de structures, ainsi que travaux d'usines de produits en béton armé à base de ciment M500. Le grade le plus bas est utilisé pour la préparation des structures en béton. pas soumis au stress. Par exemple, pour les cloisons murales et les remplissages creux.
Le sable
Pour la préparation du béton, la mer, la rivière ou le sable tamisé lavé est utilisé. Une telle charge ne contient pas de poussière, de débris, de particules d'argile et d'autres additifs susceptibles de nuire à la qualité du matériau final.
La taille des particules constituantes de sable est divisée en:
- mince moins de 1,2 mm;
- très peu profonds 1,2-1,6 mm;
- petit 1,6-2,0 mm;
- 2,0-2,5 mm en moyenne;
- grand 2,5-3,0 mm.
Tous les types de fractions peuvent être utilisés pour le béton, mais la meilleure granulométrie serait comprise entre 1,2 et 2,5 mm. Lors de la préparation du mélange de béton, il est nécessaire de prendre en compte l'humidité du sable, qui peut atteindre 10% du volume et introduire des amendements lors de l'ajout d'eau au mélange.
Pierre concassée et gravier
Utilisées comme deuxième charge, les roches concassées ont également une gradation de taille et sont divisées en:
- très petit 3-10 mm;
- petit 10-20 mm;
- moyen 20-40 mm;
- grand 40-70 mm.
Les deux premières fractions sont appelées gravier et la plus grosse pierre est appelée pierre concassée. Les galets de mer ou de rivière ayant une surface lisse ne peuvent pas remplacer les particules broyées artificiellement, car ils n'assurent pas une bonne adhérence des composants.
Lors du choix d'un gros granulat, il faut tenir compte du fait que la taille des particules les plus grosses ne doit pas dépasser 1/3 de la future couche de béton.
Une caractéristique technique importante de la pierre concassée et du gravier est leur vide, qui détermine la quantité d'espace libre entre les particules individuelles.
Plus le taux de vide est élevé, plus il faudra de ciment et de sable pour préparer un mélange de béton de haute qualité. En fonction de cela, les charges de pierre sont divisées en poreux jusqu'à 2000 kg / m3 et dense plus de 2000 kg / m3.
Calcul de la consommation de composants pour la préparation du béton
Pour la détermination correcte du rapport des composants du mélange de béton et de la consommation de ciment pour 1 cube de béton, les données initiales suivantes sont requises:
- grade de béton nécessaire;
- taille de fraction du sable et du gravier achetés;
- marque de ciment disponible;
- plasticité souhaitée du mélange préparé.
Le calcul est effectué en déterminant le poids de chaque composant. Cependant, dans les conditions d'un chantier de construction, la pesée de la quantité de matériaux est très difficile et donc le calcul est effectué sur le rapport des pièces volumiques. On suppose que dans un seau de 10 litres, selon le degré de compactage, 13-15 kg de ciment, 14-17 kg de sable et 15-17 kg de pierre concassée sont placés.
La littérature de référence fournit des données toutes faites sur les proportions de béton dans les pièces, selon la marque de matériau cimentaire. Ainsi, pour le béton de différentes qualités utilisant du ciment Portland M400, le rapport sable / gravier par unité de ciment sera:
M100 | M200 | M300 | M400 | M500 | M600 | |
Ciment kg | 183 | 263 | 338 | 444 | 500 | 533 |
Sable kg | 842 | 738 | 642 | 533 | 500 | 480 |
Pierre concassée, kg | 1282 | 1265 | 1250 | 1200 | 1150 | 1120 |
Eau, l | 92 | 131 | 170 | 222 | 250 | 266 |
Proportions de Ts: P: Sh: V | 1:4,5: 7:0,5 | 1:2,8: 4,8:0,5 | 1:1,9: 3,7:0,5 | 1:1,2: 2,7:05 | 1:1: 2,3:0,5 | 1:0,9: 2,1:0,5 |
Lors de l'utilisation du ciment M500, les ratios seront les suivants:
M100 | M200 | M300 | M400 | M500 | M600 | |
Ciment kg | 155 | 226 | 292 | 380 | 452 | 533 |
Sable kg | 903 | 792 | 702 | 609 | 543 | 533 |
Pierre concassée, kg | 1262 | 1267 | 1258 | 1219 | 1177 | 1226 |
Eau, l | 78 | 113 | 146 | 190 | 226 | 266 |
Proportions de Ts: P: Sh: V | 1:5,8: 8,1:0,5 | 1:3,5: 5,6:0,5 | 1:2,4: 4,3:0,5 | 1:1,6: 3,2:0,5 | 1:1,2: 2,6:0,5 | 1:1: 2,3:0,5 |
Ces ratios montrent que pour des bétons de faible qualité, il est plus rentable d'utiliser du ciment Portland M400 et d'obtenir un matériau M500 plus durable.
Pour simplifier le processus de préparation, vous pouvez compter le nombre de sacs de ciment pour 1 mètre cube de béton et déterminer les proportions finales de béton dans des seaux pour d'autres matériaux. Une telle recette peut être plus pratique à utiliser.
Ce tableau est compilé pour une fraction de gravier de 20 mm. Pour les autres tailles de pierre, la consommation de ciment pour 1 mètre cube de mortier peut varier en fonction du taux de vide.
Pour le déterminer vous-même, récupérez un seau de 10 litres de remplissage, prenez un récipient à mesurer et versez de l'eau dans le seau. Si 3 litres de liquide entrent, alors le vide est de 30%, et si 4 litres, alors 40%. Pour combler les vides en excès entre les pierres, une quantité supplémentaire de sable et de ciment sera nécessaire, ce qui augmentera le coût final du mélange de béton.
L'eau pour la préparation du béton doit être propre, sans impuretés. Sa quantité dépend de la teneur en humidité du sable et du niveau de ductilité requis du matériau.
Moins il y a d'humidité dans la composition du béton, plus il est difficile à poser et à sceller correctement. Mais la conception monolithique est donc plus durable. Une grande quantité d'eau rend la composition plastique et facile à remplir, mais la résistance du béton sera quelque peu réduite.
10 | 20 | 40 | 80 | 10 | 20 | 40 | 80 | |
Plastique | 220 | 205 | 190 | 175 | 235 | 220 | 205 | 190 |
Ductilité moyenne | 210 | 195 | 180 | 165 | 225 | 210 | 195 | 180 |
Faible ductilité | 200 | 185 | 170 | 155 | 215 | 200 | 185 | 170 |
Peu flexible | 190 | 175 | 160 | 145 | 205 | 190 | 175 | 160 |
Méthodes de mélange du béton applicables
Dans la construction privée, une méthode manuelle ou mécanisée de mélange du béton est utilisée. La cuisson manuelle a du sens pour de petites quantités de travail, mais si vous devez cuire plus de 5 m3, il vaut mieux louer, voire acheter, une bétonnière mécanique à propulsion électrique. Si le béton a besoin de plus de 50 m3 Vous pouvez recommander l'achat de béton préfabriqué prêt à l'emploi fourni dans des mélangeurs de voiture.
Lot manuel
Pour le pétrissage manuel, un seau ou une auge avec un côté bas est requis. Dans un premier temps, du sable, du ciment sont versés dans ce récipient et mélangés jusqu'à l'obtention d'une masse grise homogène. Après cela, de l'eau est ajoutée et un mortier de ciment-sable ordinaire est fabriqué. Ensuite, ils commencent à ajouter progressivement de la pierre concassée et, si nécessaire, de l'eau jusqu'à obtention d'un mélange prêt à la pose.
Utilisation de bétonnière
Avec le pétrissage mécanique, environ la moitié de l'eau requise est versée dans un mélangeur de travail et la moitié des gravats est versée. Cela vous permet de faire tomber les restes de mortier de ciment restant du lot précédent des murs. Après cela, remplissez tout le ciment nécessaire, mélangez pendant 2-3 minutes et ajoutez du sable. Versez le reste de pierre concassée et ajoutez de l'eau pour obtenir la consistance nécessaire de la composition.
Le déchargement du béton fini doit être effectué complètement dans une palette placée sous la bétonnière. Il n'est pas autorisé de recueillir le mélange avec une pelle du mélangeur.