Présenté par : RAKOTONIAINA Volasolo

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1 UNIVERSITE D ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D ANTANANARIVO DEPARTEMENT SCIENCES DES MATERIAUX MEMOIRE DE FIN D ETUDE EN VUE DE L OBTENTION DU DIPLOME D ETUDES APPROFONDIES (D.E.A) Option : Sciences des Matériaux CONTRIBUTION A L ETUDE DU BETON DE SABLE - APPLICATIONS Présenté par : RAKOTONIAINA Volasolo Promotion 2006

2 UNIVERSITE D ANTANANARIVO ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D ANTANANARIVO DEPARTEMENT SCIENCES DES MATERIAUX MEMOIRE DE FIN D ETUDE EN VUE DE L OBTENTION DU DIPLOME D ETUDES APPROFONDIES (D.E.A) Option : Sciences des Matériaux CONTRIBUTION A L ETUDE DU BETON DE SABLE - APPLICATIONS Date de Soutenance : 03 Aout 2007 Présenté par : RAKOTONIAINA Volasolo MEMBRE DE JURY : Président : Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal, Directeur de l Ecole Supérieure Polytechnique d Antananarivo. Membres du Jury : Docteur RANARIVELO Michel, Chef de Département Sciences des Matériaux et Métallurgie ; Professeur ANDRIANARY Philippe, Chef de Département Génie Chimique ; Docteur RANDRIANARIVELO Fréderic, enseignant du Département Sciences des Matériaux et Métallurgie. Rapporteur : Professeur RANAIVONIARIVO Gabriely, Responsable de la formation en 3 ème cycle dans le Département Sciences des Matériaux

3 REMERCIEMENTS Ce mémoire n a pas pu voir le jour sans l aide et la collaboration de plusieurs personnes à qui nous adressons nos vifs et sincères remerciements. En particulier, nous adressons notre profonde reconnaissance à : Monsieur RAMANANTSIZEHENA Pascal, Directeur de l Ecole Supérieure Polytechnique d Antananarivo qui a accepté de présider ce mémoire et qui a donné son aval quant à la tenue de cette soutenance ; Les honorables Membres du Jury : - Docteur RANARIVELO Michel, Chef de Département Sciences des Matériaux et Métallurgie ; - Professeur ANDRIANARY Philippe, Chef de Département Génie Chimique ; - Docteur RANDRIANARIVELO Fréderic, Enseignant du Département Sciences des Matériaux et Métallurgie ; qui malgré leurs responsabilités, ont bien voulu accepter d examiner ce mémoire ; Monsieur RANAIVONIARIVO Gabriely, Professeur à l Ecole Supérieure Polytechnique d Antananarivo, responsable de la formation en 3ème cycle dans le Département Sciences des Matériaux et Rapporteur du présent mémoire. Il nous a suggéré ce sujet de mémoire et, de sa large compréhension, il a consacré son précieux temps à diriger nos travaux. Nous sommes reconnaissants de sa haute directive du présent ouvrage Tous les Enseignants de l Ecole Supérieure Polytechnique d Antananarivo qui ont contribué à notre formation qualifiante ; Toute ma famille ; Tous ceux qui ont contribué de près et de loin dans la réalisation de ce mémoire. Sur ce merci!

4 Sommaire REMERCIEMENT SOMMAIRE LISTE DES TABLEAUX LISTE DES FIGURES LISTE DES ABREVIATIONS INTRODUCTION GENERALE Partie : I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE INTRODUCTION A QUELQUES NOTIONS SUR LE BETON CHAPITRE I / GENERALITES CHAPITRE II / LES DIFFERENTES CARACTERISTIQUES DU BETON CHAPITRE III / DIFFERENTS TYPES DE BETONS ET UTILISATIONS - ADDITIFS CHAPITRE IV / FORMULATION DU BETON B / BÉTON DE SABLE CHAPITRE V / GENERALITES CHAPITRE VII / CONCLUSION PRATIQUES D UTILISATION DES BETONS DE SABLE Partie : II ETUDE EXPERIMENTALE - APPLICATIONS INTRODUCTION CHAPITRE VIII / DESCRIPTION ET CARACTERISATION DES ESSAIS CHAPITRE IX / METHODES DE FORMULATION DES BÉTONS DE SABLE CHAPITRE X / ESSAI DE FABRICATION DE BETON DE SABLE CHAPITRE XI / AVANTAGES ET LIMITE D EMPLOI DES BETONS DE SABLE CONCLUSION GENERALE BIBLIOGRAPHIE ANNEXES

5 LISTE DES TABLEAUX Tableau n 01 : Les cinq types de ciment de la norme européenne. Tableau n 02 : Les différents types de ciment selon la norme NF EN Tableau n 03 : Exigences sur les caractéristiques physiques et chimiques du ciment selon la norme NF P Tableau n 04 : Valeur de A / (A+C) de la norme XP P Tableau n 05 : Tableau n 06 : Tableau n 07 : Tableau n 08 : Tableau n 09 : Tableau n 10 : Impuretés admissibles dans l'eau de gâchage Liste des principaux adjuvants Utilisations des adjuvants Valeur de k en fonction de la nature du ciment Dosage minimal en ciment facteurs de résistance et d'ouvrabilité Tableau n 11 : Affaissement au cône d'abrams (selon NFP ) Tableau n 12 : Tableau n 13 : Tableau n 14 : Tableau n 15 : Tableau n 16 : Tableau n 17 : Tableau n 18 : Valeur du coefficient granulaire G avec vibration Correction en pourcentage sur le dosage en eau en fonction de la dimension maximale D des granulats Teneur en eau approximative des granulats courants en litres pour un mètre cube de matériau (en volume apparent) Propretés du sable à l'aide de l'équivalent de sable Valeur du terme correcteur K en fonction du dosage en ciment, de la puissance de la vibration et de l'angularité des granulats Valeur du coefficient de compacité Le dosage minimum en ciment en fonction du diamètre (D) du granulat employé Tableau n 19 : Caractéristiques de l'eau exigés selon la norme NFP Tableau n 20 : Interpretation vis-à-vis des moyens de mise en place

6 Tableau n 21 : Classes de résistance des bétons routiers, selon la norme NF P Tableau n 22 : Temps de vibration pour la mise en place du béton Tableau n 23 : Résultat d analyse granulométrique du sable de rivière 1 Tableau n 24 : Résultat d analyse granulométrique du sable de rivière 2 Tableau n 25 : Tableau n 26 : Tableau n 27 : Tableau n 28 : Tableau n 29 : Tableau n 30 : Résultat d analyse granulométrique du sable de carrière Résultat d analyse granulométrique du sable de dunes Caracteristique du ciment utilisé Caracteristique de l eau Caracteristiques des fines d ajout Caracteristiques des adjuvants Tableau n 31 : Résultats des essais avec sable de rivière 1 Tableau n 32 : Résultats des essais avec sable de rivière 2 Tableau n 33 : Tableau n 34 : Tableau n 35 : Tableau n 36 : Résultats des essais avec sable de carrière Résultats des essais avec sable de dunes Les valeur de Filler/C correspondant à la valeur de R C28 maximum Exemple calcul de la quantité de sable Tableau n 37 : Exemples utilisations du béton de sable fabriqué avec sable de rivière 1 Tableau n 38 : Exemples utilisations du béton de sable fabriqué avec sable de rivière 2 Tableau n 39 : Tableau n 40 : Tableau n 41 : Tableau n 42 : Exemples utilisations du béton de sable fabriqué avec sable de carrière. Exemples utilisations du béton de sable fabriqué avec sable de dunes. Exemple de calcul n 1, résultats du modèle Alizé Exemple de calcul n 2, résultats du modèle Alizé

7 LISTE DES FIGURES Figure n 01 : Figure n 02 : Figure n 03 : Figure n 04 : Figure n 05 : Influence du dosage et l'âge du béton sur la résistance à la compression procédures de formulation de béton Abaque permettant d'évaluer approximativement le dosage en ciment à prévoir en fonction du rapport C/E et de l'ouvrabilité désirée (affaissement au cône). Variation de la correction en eau si la dimension maximale des granula est différente de 25mm Fuseaux proposés pour la granularité des sables à béton Figure n 06: Analyse granulométrique Norme NFP Figure n 07 : Figure n 08 : Figure n 0 9 : Figure n 10 : Figure n 11 : Figure n 12 : Figure n 13 : Figure n 14 : Figure n 15 : Figure n 16 : Figure n 17 : Figure n 18 : Proportion du gravillon dans le béton Influence de la nature du sable sur la maniabilité (avec fines d addition calcaires) Effets du dosage et de la finesse de d addition sur la résistance Influence de la nature de l addition sur le niveau de résistance Effets de la granularité sur la résistance Variation de l adherence d une armature en fonction de la formulation Influence de la résistance en traction du béton de sable sur l adhérence des armatures Courbe de fatigue Retrait d auto-dessiccation Retrait total Fluage d auto-dessiccation Fluage total Figure n 19 : Courbe d analyse granulométrique sable de rivière 1 Figure n 20 : Courbe d analyse granulométrique sable de rivière 2 Figure n 21 : Figure n 22 : Courbe d analyse granulométrique sable de carrière Courbe d analyse granulométrique sable de dune

8 Figure n 23 : Figure n 24 : Figure n 25 : Figure n 26 : Figure n 27: Figure n 28: Figure n 29: Figure n 30: Figure n 31: Figure n 32: Iinfluence du diamètre D du sable sur le dosage en fines Influence de la dimension d sur la porosité minimale du béton pour deux tailles D du sable Rélation entre ouvrabilité et le dosage (e+v) d une matrice pour une mise en œuvre donnée Coefficient d activité du filler calcaire (modèle) Etape de calcul de la formulation du béton de sable Caractérisation des matériaux utilisés Choix de l action à effectuer Presentation des résultats sous forme tabulaire Détermination des composition à partir du R C28 Détermination des composition à partir du R C28 Figure n 33: Courbes de Filler/C en fonction de C pour le sable de rivière 1 Figure n 34: Courbes de Filler/C en fonction de C pour le sable de rivière 2 Figure n 35: Figure n 36: Courbes de Filler/C en fonction de C pour le sable de carrière Courbes de Filler/C en fonction de C pour le sable de dunes Figure n 37: Courbes de R C28 en fonction de filler/c pour le sable de rivière 1 Figure n 38: Courbes de R C28 en fonction de filler/c pour le sable de rivière 2 Figure n 39: Figure n 40: Courbes de R C28 en fonction de filler/c pour le sable de carrière Courbes de R C28 en fonction de filler/c pour le sable de dune Figure n 41: Courbes de R C28 en fonction du dosage C pour le sable de rivière 1 Figure n 42: Courbes de R C28 en fonction du dosage C pour le sable de rivière 2 Figure n 43: Figure n 44: Courbes de R C28 en fonction du dosage C pour le sable de carrière Courbes de R C28 en fonction du dosage C pour le sable de dune Figure n 45: Courbes de K en fonction du rapport Filler/C pour le sable de rivière 1 Figure n 46: Courbes de K en fonction du rapport Filler/C pour le sable de rivière 2 Figure n 47: Figure n 48: Courbes de K en fonction du rapport Filler/C pour le sable de carrière Courbes de K en fonction du rapport Fil/C pour le sable de dunes

9 LISTE DES ABREVIATIONS

10 A A 1 b BAC BBTM BB BS c C C' CHF CLC CLK CPA CPJ CPZ Poids de l'addition utilisée. Affaissement au cône Pente de la courbure de la fatigue Béton armé continu Dalle épaisse de béton de sable goujonnée ou armée, revêtue d'un béton bitumineux très mince Béton Bitumineux Béton de sable Volume de ciment Poids de ciment CPA, Liant équivalent Ciment de haut Fourneau Ciment aux cendres volantes Ciment de Laitier au Clinker Ciment portland Artificiel Ciment portland jumelé Ciment portland pouzzolane CV Dosage en cendres volantes d abs Densité absolue d app Densités apparente E Module d élasticité f Finesse Blaine FS CBR Filler silicieux cendre de balle de riz FC Cipolin Filler calcaire comme Cipolin FIL Dosage en filler calcaire FS Dosage en fumée de silice G Coefficient granulaire F CE Classe vraie du ciment à 28 jours en Mpa d Dimension du tamis retenant 90% du granulat d 1 la plus grande des passoires, sur laquelle on recueille les plus gros éléments [mm] d 2 Passoire immédiatement inférieure (mm] D Dimension du tamis retenant 10 % du granulat D 1 Fumée de silice e Volumes d eau e ex Quantité excédentaire d'eau f t Résistance en fendage à 28j g- G Augmentation de la grosseur des grains de valeur g à la valeur G j jour k c Coefficient de calage k d Coefficient de discontinuité k r Coefficient de risque k s Coefficient de portance k t Coefficient de thermique k 1 Coefficient de prise en compte utilisé, k 2 Coefficient dépendant de la nature du ciment et du mode de serrage selon la formule de Feret Constante donnée en fonction de la nature du ciment et de l'âge du béton selon la formule de Bolomey Caractérisent la nature ou l'énergie du liant à un âge déterminé k 4

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12 Introduction générale sable béton de 2007 INTRODUCTION GENERALE D.E.A Sciences des materiaux 1

13 Introduction générale sable béton de 2007 Les infrastructures constituent non seulement un indicateur permettant d évaluer le niveau de développement d un pays mais surtout une base de ce développement lui-même. Leur efficacité réside en pratique dans leur durabilité qui est essentiellement assurée par celle du béton. Ce dernier est constitué de plusieurs éléments à savoir le gravillon, le sable, le ciment, l adjuvant, etc.le gravillon joue un rôle essentiel du point de vue dureté. Pourtant, une contrainte en matière d utilisation de cet élément est due au fait qu il n est disponible que dans certaines régions alors que le sable est en abondance dans la nature. Face à telle situation, l étude du béton de sable a été menée dans le but de rendre possible l utilisation de béton sans gravillon, sans pour autant perdre les performances techniques essentielles. Telle technicité a fait l objet de nombreuses études, en particulier, en France et au Canada. A Madagascar, elle présente un intérêt économique important en résolvant, à titre d exemple, le problème d absence des gravillons dans les zones côtières. Ainsi, on assiste à une valorisation des ressources en sable assez abondantes dans nombreuses zones de la Grande île. Etant donné les intérêts indubitables qu apporte le béton de sable, une étude sur ses applications est à promouvoir chez nous. Aussi, serions-nous amenés à axer notre thème de mémoire sur la «Contribution à l étude du béton de sable applications». L objectif consiste donc à renforcer l étude de béton de sable en nous inspirant des formules existantes pour assurer la durabilité de l ouvrage. Pour atteindre cet objectif, notre plan sera divisé en deux parties. La première partie sera consacrée à l Etude bibliographique. On entamera dans la deuxième partie l Etude expérimentale et les applications. D.E.A Sciences des materiaux 2

14 Etude experimentale - Applications sable béton de 2007 Partie : I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE Partie : I ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE D.E.A Sciences des materiaux

15 Etude bibliographique béton de sable 2007 INTRODUCTION L idée à l origine de la création du béton de sable actuelle a été développé depuis longtemps. En effet, ses ancêtres ont vu le jour il y a un siècle et demi. Cependant, la modélisation de calcul, contenu dans nombreux ouvrages, ne cesse d être améliorée. Afin de pouvoir bien développer l étude de béton de sable, il faut se rendre compte de ces ouvrages existants. C est ainsi que nous abordons notre recherche à l étude bibliographique. Nombreuses sont les études faites et les documents déjà élaborés en matière de béton de sable et le présent ouvrage tâche de réunir tous ces renseignements en dispersion. Or, le béton de sable n est autre qu une famille de béton classique, il convient, ainsi, d examiner en premier lieu les compositions minéralogiques, les différentes caractéristiques, les types existants et la méthode de formulation du béton classique. Après, nous allons voir ce qui est du béton de sable, une section qui aborde des études sur des généralités.. D.E.A Sciences des materiaux 2

16 Etude bibliographique béton de sable 2007 A QUELQUES NOTIONS SUR LE BETON CHAPITRE I / GENERALITES CHAPITRE I / GENERALITES I / Définition On traite ici comme béton tout aggloméré composé de granulats, de nature et de dimensions quelconques, et d'un liant durcissant avec l'eau par cristallisation physico-chimique et éventuellement d'adjuvant. Les granulats constituent l'ossature du matériau; l'eau et le liant se combinent pour constituer une sorte de colle qui réunit entre eux les granulats. Selon la nature des granulats utilisés on distingue : le béton cyclopéen (avec les moellons), le béton de cailloux (gros béton), le béton de gravillons (petit béton) et le béton de sable, mortier avec les sables fins ou gros suivant l'emploi. On dit que le béton est plein lorsque le mortier remplit exactement les vides entre les éléments gros, mais il est dit creux ou maigre si le mortier est insuffisant pour remplir les vides. Un béton binaire est un béton fabriqué avec deux composants inertes, tels que sable et gravier par exemple, et ternaire s'il est composé de trois granulats comme sable, gravier et gravillons. II / Historique Le béton avait pris ses pas après le mortier. Il est à noter que le mortier serait très ancien, citant les colonnes d'egypte, en pierre artificielle qui date de 3600 ans avant notre ère. Les plus anciens mortiers reconnus sont ceux des maçonneries de remplissage, des pyramides et ceux des citernes et de tombeaux étrusques. Ce sont les Romains qui développèrent l'art des mortiers de chaux grasses, en y associant la pouzzolane (cendre du Vésuve à Pouzzoles) pour la prise hydraulique et qui en fixèrent la technique. Dans cette période, du règne de la chaux grasse, à durcissement trop lent pour permettre la tenue du béton en élévation, il ne fut employé que pour les aires (routes, dallages, planchers...) et les fondations. Vicat obtint systématiquement les chaux hydrauliques en 1818 en partant de calcaires argileux. Le ciment ne fut utilisé qu'à partir du milieu du XIXème siècle pour les bétons en D.E.A Sciences des materiaux 3

17 Etude bibliographique béton de sable 2007 élévation. Coignet exécuta, en l847, le premier immeuble en béton coffré, puis des pièces moulées et en 1852 un plancher avec poutrelles en fer et en béton coulé (terrasse à Saint- Denis). Le béton armé de fers ronds apparut en 1848, avec le bateau Lambot, Le béton armé s'est étendu ensuite à toutes les constructions portantes chargées. Entre 1930 et 1950, on construit les premières réalisations en béton précontraint. Ce nouvel essor est apporté par Eugène FREYSSINET. Les premières études systématiques sur les bétons eurent lieu en France et sont dues aux Ingénieurs des Ponts et Chaussées. Les travaux de R.Féret sont considérables. En 55ans, il donne près de 200 publications sur les liants, les mortiers, les bétons, mais son étude de Complétée par celle de 1896 et qui n'a pas de correspondance nulle part, était déjà déterminante pour la découverte des lois du béton. En 1925 Bolomey propose une loi continue qui reprend celle de Ful1er sur la granulométrie et composition. Le Clerc du Sablon en 1927 a fait une étude de résistance liée à la compacité du béton. En 1937, A.Caquot met en évidence l'effet de paroi des moules. En 1940, R.Valette a fait une étude de la résistance des bétons en fonction du rapport gravier / sable. En 1942, Faury donna une étude générale du béton et proposa une nouvelle granulation type, variante assouplie des granulations continues antérieures Actuellement, les recherches et les études sur les bétons ne cessent d'évoluer, dans le but d'améliorer leurs performances et aussi pour les rendre plus économique III / Les constituants du béton Nous avons indiqué que le béton s'obtient en mélangeant de liant, des granulats, de l'eau et d'adjuvant. Chaque constituant joue un très grand rôle dans la fabrication du béton et ses caractéristiques influent sur les propriétés et la destination du matériau. III 1 / Liants D.E.A Sciences des materiaux 4

18 Etude bibliographique béton de sable 2007 Les liants hydrauliques sont constitués par les ciments et les chaux hydrauliques. Aujourd'hui, l'emploi de la chaux existe encore mais son emploi se substitue considérablement à l'utilisation du ciment faute de sa prise trop lente et sa faible résistance Dans cette étude nous ne considérons que les ciments. On distingue deux sortes de ciments : o Les ciments proprement dits; o Les ciments équivalents. III-1-1/ Les ciments Définition Les ciments sont des liants hydrauliques fabriqués à partir : o Du clinker qui est obtenu par cuisson, jusqu'à fusion partielle, d'un mélange dosé et homogénéisé comprenant essentiellement de la chaux, de la silice, de l'alumine et l'oxyde de fer; o Du laitier qui est obtenu par refroidissement brusque de la scorie en fusion provenant des hauts fourneaux; o De la pouzzolane ou des cendres volantes en provenance des centrales thermiques; o Des fillers qui sont obtenus par broyage de roches de qualités convenables et qui, par leur granularité, agissent sur certaines qualités des ciments (maniabilité,...). Normalisation et classification Les ciments et la normalisation Plusieurs normes sont utilisées, pour la normalisation des ciments. Madagascar, les normes en vigueur et utilisées par les laboratoires de contrôle sont celles publiées par l AFNOR. La norme de référence des ciments courants est la norme européenne EN publée par AFNOR sous la référence NF EN 197-1, est subdivisée en trois rubriques: - une première partie descriptive qui définit les constituants du ciment et délimite les différents types de ciments; - une deuxième partie qui fixe les classes de résistance, les spécifications mécaniques et physico-chimiques; - une troisième partie consacrée aux critères de conformité, les procédures de leur D.E.A Sciences des materiaux 5

19 Etude bibliographique béton de sable 2007 vérification et les seuils de garantie. Dans la norme NF EN 197-1, les ciments courants sont subdivisés en cinq types selon la nature et la proportion des constituants. Tableau n 01 : Les cinq types de ciment de la norme européenne. Type Ciment Portland Ciments Portland composés Ciment de haut fourneau Ciment pouzzolaniques Ciments composés Désignation CEM I CEM II / A ou B CEM III / A,B ou C CEM IV / A ou B CEM V / A ou B Les ciments de la norme NF EN (ciments courants) Les ciments de la norme NF EN sont définis comme ciments courants, à l instar des autres ciments plus spécifiques, dans la composition, la fabrication et/ou l utilisation. Le tableau suivant donne une description détaillée des différents types de ciments courants. D.E.A Sciences des materiaux 6

20 Etude bibliographique béton de sable 2007 Tableau n 02 Les différents types de ciment selon la norme NF EN Type Notation composition (en % en masse) Dénomination Symbole (2) Clinker Constituants principaux Constituants secondaires CEM I Ciment Portland CEM I CEM II Ciment Portland au laitier Ciment Portland à la fumée de silice (3) Ciment Portland à la pozzolane Ciment Portland aux cendres volantes CEM II/A - S CEM II/B - S CEM II/A D CEM II/A - P CEM II/B - P CEM II/A - Q CEM II/B - Q CEM II/A - V CEM II/B - V CEM II/A - W CEM II/B - W Ciment Portland CEM II/A T au schiste calciné CEM II/B T Ciment Portland au calcaire CEM II/A - L CEM II/B - L CEM II/A - LL CEM II/B - LL Ciment Portland CEM II/A - M composé (4) (5) CEM II/B - M CEM III CEM IV ciment de haut fourneau (6) CEM III/A CEM III/B CEM III/C Ciment CEM IV/A pouzzolaniques (5) (7) CEM IV/B CEM V Ciment composé (5) CEM V/A CEM V/B (1) : Les valeurs données se réfèrent à la somme des constituants principaux et secondaires. (2) : Signification des lettres : Quantité des constituants principaux (autres que le clinker) : o A : 6 à 20 % D.E.A Sciences des materiaux 7

21 Etude bibliographique béton de sable 2007 o B : 21 à 35 % o C : 36 à 65 % Nombre : la lettre M pour signaler qu'on a au moins 2 constituants principaux Noms : o S : laitier de haut fourneau o D 1 : fumée de silice o P : pouzzolane naturelle o Q : pouzzolane naturelle calcinée o V : cendres volantes siliceuses o W : cendres volantes calciques o T : schiste calciné o L ou LL : calcaire (3) : La proportion de fumée de silice est limitée à 10 % 4) : Présence de plusieurs constituants principaux à différentes proportions (5) : Les constituants principaux doivent figurer dans la désignation du ciment (Symboles entre parenthèses) (6) : Le laitier de haut fourneau est le seul principal ajout au clinker pour ce type de ciments (7) : Les principaux ajouts sont de la fumée de silice, de la pouzzolane naturelle et des cendres volantes (D, P ou Q et V ou W) Pour bénéficier pleinement de l activité hydraulique des fines d'addition, on privilégiera souvent les CPA par rapport aux CPJ. D.E.A Sciences des materiaux 8

22 Etude bibliographique béton de sable 2007 Tableau n 03 Exigences sur les caractéristiques physiques et chimiques du ciment selon la norme NF P PROPRIETES Perte au feu Oxyde de magnésium Résidu insoluble Sulfates (SO 3 ) Chlorure TYPE DE CIMENT CPA CHF CLK CLASSE DE RESISTANCE EXIGENCES (%) Toutes classes 5,0 CPA Toutes classes 5,0 CPA CHF Toutes classes 5,0 CLK 35 CPA 35R < 3,5 CPJ 45 CPZ 45R CLC 55 55R < 4,0 CHF Toutes classes Toutes classes sauf Tous types 55R < 0,10 55 < 0,05 III-1-2/ Le liant équivalent Le liant équivalent est constitué de ciment CPA et d'une addition normalisée venant en substitution partielle du ciment (cendre volante, addition calcaire, laitier vitrifié moulu de haut fourneau, filler siliceux ou fumée de silice). La norme XPP définit précisément le liant équivalent et les conditions d'emploi des additions par : o un rapport maximal addition / addition + ciment CPA qui dépend de la nature de l'addition et de la classe de l'environnement ; o un coefficient K de prise en compte des additions, spécifique à leur nature ; o le liant équivalent C'est ainsi définit par la relation : C = C + k 1 A ; [1] o La hauteur maximale d'addition prise en compte dans le liant équivalent est fixé par A / (A+C) ; Avec, D.E.A Sciences des materiaux 9

23 Etude bibliographique béton de sable 2007 k 1 = coefficient de prise en compte utilisé, A = poids de l'addition utilisée. Selon les types d'additions utilisées dans le béton, le rapport A/ (A+C) doit être inférieur ou égal à une valeur bien définie : Tableau n 04 Valeur de A / (A+C) de la norme XP P ,30 Laitier vitrifié moulu 0,30 Cendres volantes 0,25 Additions calcaires 0,10 Fumées de silice 0,10 fillers siliceux III-1-3/ Propriétés La finesse de mouture d'un ciment est caractérisée par sa surface spécifique ou surface développée totale des grains contenus dans une masse donnée. Cette finesse, mesurée conventionnellement selon la norme NF P , est exprimée en cm 2 /g. En générale, elle est de 2700 à 3500cm 2 /g (surface spécifique Blaine). La masse volumique des ciments est, en générale de 800 à 1200kg/m 3 et la masse volumique réelle varie en générale de 2900 à 3200kg/m 3, soit en moyenne une densité absolue de 3,1 généralement admise. III-2/ Granulats III-2-1/ Définition Les granulats sont des débris rocheux de diamètre compris entre 0 et 125mm. Ils peuvent provenir de la carrière ou extraits du lit de rivières. Ils constituent le squelette du béton. Selon les formulations retenues, ils forment de 70 à 90 % en masse de un mètre cube de béton. III-2-2/ Classifications On distingue plusieurs types de granulats, selon la norme XP P : En fonction de leur origine : o Granulats naturels, issus de roches meubles ou massives et qui ne subissent aucun traitement autre que mécanique. D.E.A Sciences des materiaux 10

24 Etude bibliographique béton de sable 2007 o Granulats artificiels, provenant de la transformation thermique et mécanique de roches ou de minérales. Granulats recyclés, granulats qui proviennent de la démolition d'ouvrages ou qui sont réutilisés. En fonction de leur masse volumique réelle (MVR) : o - Granulats courants, granulats dont la MVR est comprise entre 2 et 3 t/m 3 ; o - Granulats légers, granulats dont la MVR est inférieure à 2 t/m 3 ; o - Granulats lourds, granulats dont la MVR est supérieure à 3 t/m 3. En fonction de leur coupure granulométrique : o Filler, 0 / D avec D < lmm et au moins 70% passant à 0,063 mm; o Sablon, 0 / D avec D < 2mm et au moins 70% passant à 0,063 mm; o Sable, 0 / D avec l < D < 6,3 mm; o Gravillon, d / D avec d > lmm et D < 125mm. III-2-3/ Propriétés Les granulats employés pour la confection des bétons doivent satisfaire à un certain nombre de conditions visant particulièrement : Les caractéristiques physiques et chimiques de leur roche d'origine : ils doivent provenir des roches inertes, c'est à dire sans action sur le ciment et inaltérable à l'air et à l'eau. Ils ne doivent pas contenir d'impuretés nuisibles aux propriétés essentielles du béton ou susceptibles d'altérer les armatures et les autres matériaux. Ce sont notamment : o le charbon et ses résidus ; o les matières organiques, même en très petite quantité, peuvent nuire au durcissement du béton, car les acides formés par la décomposition des déchets végétaux se combinent aux sels alcalins du ciment ; o les matières solubles ainsi que le limon, la vase, l'argile et de façon générale, les matières extra-fines qui, par brassage de l'agrégat sous l'eau, troublent le liquide, ne sont tolérées qu'en faible proportion. o Les sulfures et les sulfates notamment le gypse et l'anhydrite. La forme des éléments des granulats joue aussi un rôle essentiel sur les propriétés du béton. Les sables et graviers les meilleurs, à ce point de vue, sont ceux dont la forme des grains diffère le D.E.A Sciences des materiaux 11

25 Etude bibliographique béton de sable 2007 moins de la sphère s'ils sont arrondis, ou du cube s'ils sont anguleux. Les matériaux contenant des plaquettes ou des aiguilles sont défectueux; les granulats qui contiennent une forte proportion de ces grains de mauvaise forme doivent être rebutés. Les granulats comprennent les sables et les pierrailles III-2-4/ Sables Le sable est constitué par des grains provenant de la désagrégation des roches; la grosseur de ces grains est généralement inférieure à 6 mm. Le poids du mètre cube de sable est d'environ 1600kg. Le sable utilisé doit être propre; en particulier, il ne doit comporter ni terre, ni matières organiques, ni argile (fines). On classe les sables en trois catégories : les fins, dont la grosseur des éléments est comprise entre 0 et 0,5 mm; les moyens, dont les éléments sont compris entre 0,5 mm et 2mm; les gros, dont les éléments sont compris entre 2 mm et 5 mm. La composition du sable au point de vue de la grosseur des grains a une importance considérable sur la qualité du béton obtenu. III-2-5/ Pierrailles Les pierrailles sont constituées par des fragments de roches dont la grosseur est généralement comprise entre 5 et 25 mm. Elles peuvent être extraites du lit des rivières (matériaux roulés) ou obtenues par concassage de roches dures (matériaux concassés). Les roches constituant les pierrailles doivent être dures, propres. Le poids de un mètre cube de pierrailles est d'environ 1400 kg. III-3 / Eau La quantité d'eau employée pour le gâchage du béton est toujours supérieure à celle nécessaire pour l'hydratation du ciment. La quantité d'eau de gâchage introduite dans la composition du béton influe, d'une part sur la qualité du béton, et d'autre part sur la facilité de mise en œuvre. L'eau entrant dans la composition du béton doit être pure, sans acide, ni alcali. L'eau de mer doit être à éviter dans toute la mesure du possible. La normalisation officielle prescrit que les eaux employées pour le gâchage des bétons, ne D.E.A Sciences des materiaux 12

26 Etude bibliographique béton de sable 2007 doivent pas contenir des matières en suspension, ni être chargées de sels dissous au-delà de certaines proportions : Tableau n 05 Impuretés admissibles dans l'eau de gâchage Qualité du béton Pour les bétons de qualités En suspension 2g/L Impuretés Dissoute 15g/L Autres bétons 5g/L 30g/L III-4/ Les adjuvants III-4-1/ Définition Les adjuvants sont des produits chimiques «purs» ou des mélanges de produits organiques ou minéraux qui sont généralement incorporés aux bétons lors du malaxage ou lors de la mise en œuvre. Leur efficacité est liée à l'homogénéité de leur répartition dans la masse du béton. L'utilisateur peut être amené à utiliser simultanément plusieurs adjuvants ayant des fonctions différentes, soit pour obtenir des effets conjoints, soit pour corriger des effets secondaires non recherchés ou amplifier l'une des fonctions principales. L'efficacité et les effets secondaires de chaque adjuvant peuvent varier en fonction de son dosage dans le béton et les divers composants de celui-ci, en particulier du ciment. Pour l'interaction adjuvant-adjuvant, l'employeur doit s'assurer que les adjuvants utilisés sont compatibles entre eux, et qu'ils sont de même marque. III-4-2/ Fonctions des adjuvants Fonction principale Chaque adjuvant est définit par une fonction principale et une seule, caractérisée par la ou les modifications majeures qu'il apporte aux propriétés des bétons et (ou) mortiers et (ou) coulis, à l'état frais ou durci. L'efficacité de la fonction principale de chaque adjuvant peut varier en fonction de son dosage et des matériaux utilisés. Fonction secondaire Un adjuvant peut également présenter accessoirement une ou plusieurs fonctions D.E.A Sciences des materiaux 13

27 Etude bibliographique béton de sable 2007 secondaires s'étendant au même domaine. Les fonctions secondaires sont également caractérisées par une efficacité qui est le plus souvent indépendante de celle de la fonction principale. Effets secondaires L'emploi d'un adjuvant peut entraîner des conséquences dites effets secondaires qui sans être recherchés n'en sont pas moins inévitables. III 4-3/ Les différents types d'adjuvants On distingue : Les plastifiants réducteurs dʹeau : De leur rôle double, ils permettent à la fois d'offrir au béton une consistance humide et la possibilité de réduire la quantité d'eau, la résistance du béton durci peut ainsi être notablement augmentée. Ils se caractérisent souvent par un effet secondaire «retardateur de prise» marqué lorsqu'on les utilise à un dosage élevé. Superplastifiants hautement réducteurs dʹeau : Leur mode d'action est similaire à celui des plastifiants mais il se produit avec une intensité bien importante. Rétenteurs dʹeau; Ils ont pour fonction principale de réduire la tendance au ressuage des bétons. Ils sont utilisés pour améliorer la cohésion des bétons fluides dont le sable manque d'éléments fins ou à faible dosage en ciment. Entraîneurs dʹair Les entraîneurs d'air permettent une diminution du dosage en eau à maniabilité équivalente mais les résistances mécaniques sont cependant affaiblies et d'autant plus qu'elles sont plus élevées. Ils améliorent aussi la plasticité et l'ouvrabilité du béton. y Accélérateurs de prise et de durcissement : Ils augmentent la vitesse d'hydratation du ciment donc permettent sa prise rapide. Ils sont utilisés souvent pour les bétonnages par temps froid ou pour les travaux urgents. Les résistances peuvent être légèrement diminuées D.E.A Sciences des materiaux 14

28 Etude bibliographique béton de sable 2007 Retardateurs : Ils agissent chimiquement comme les accélérateurs en retardant plus ou moins longtemps l'hydratation du ciment. Ils prolongent la durée de vie du béton frais Hydrofuges : Ce sont des adjuvants qui, introduits dans la masse du béton, ont pour fonction principale d'en diminuer l'absorption capillaire. Ils ne sont vraiment efficaces que si le béton est bien compact et homogène et que toutes les précautions sont prises afin d'éviter la formation des fissures. III-4-4 / Les principaux adjuvants Tableau n 06 Liste des principaux adjuvants Adjuvants Retardateurs Accélérateurs Plastifiant réducteur d'eau Entraîneurs Superplastifiant Rétenteurs d'eau Sucres et gluconates Nature Acides citriques et tartriques Oxyde de zinc, les phosphates De prise : Alcalis, carbonates et sulfate de soude ou de potasse De durcissement : Chlorure et carbonate Lignosulfonates Résine vinsol Aryl alkyl sulfonates Résine mélanine sulfonces Naphtalene- sulfonates Vinyl sulfonate Methyl cellulose ( methocel) D.E.A Sciences des materiaux 15

29 Etude bibliographique béton de sable 2007 III-4-5 / Utilisations Tableau n 07 Utilisations des adjuvants Adjuvants Superplastifiants Plastifiants Accélérateurs Retardateurs Entraîneurs d'air Utilisation Nécessité d'une bonne ouvrabilité Préfabrication Bétons à hautes résistances Transport pneumatique du béton Béton coulé sous l'eau Béton maigre : blancs, blocs Béton routier Sable manquant de fines Béton très ferraillé Injection (coulis et mortiers) Décoffrage rapide Temps froid - préfabrication Travaux d'étanchement, cachetage, Réparation rapide, pistes d aérodrome, routes, scellement Temps chaud Injection à grande profondeur (élévation de température) Voile d'étanchéité Transport de béton sur longue distance Reprise de bétonnage confection de béton avec granulats apparents (parements lavés) Parois moulées dans le sol Coulage en contenu Route, barrage, ponts - travaux Ouvrages exposés à l'action des eaux agressives Bétons extrudés D.E.A Sciences des materiaux 16

30 Etude bibliographique béton de sable 2007 CHAPITRE II / LES DIFFERENTES CARACTERISTIQUES DU BETON CHAPITRE II / LES DIFFERENTES CARACTERISTIQUES DU BETON I / Caractéristiques physiques I-1 / Masse volumique La masse volumique des bétons est comprise entre 2000 et 2400 kg/m 3. Cette masse volumique peut augmenter suivant les modalités de mise en œuvre et, avec une forte vibration, elle peut atteindre jusqu'à kg/m 3 I-2 / Coefficient de dilatation Ce coefficient varie avec le dosage en ciment, il est d'autant plus grand que le dosage est plus élevé; sa valeur moyenne qui vaut environ 10-5 est voisine de celle relative à l'acier. Le coefficient de dilatation thermique du béton dépend de sa composition et de la température. Il est compris, pour des températures normales, entre 9 et I-3 / Les retraits I-3-1 / Retrait hygrométrique Le retrait est la diminution de longueur ou de volume du béton au cours du temps. Mais lorsqu'il est conservé dans l'eau, le retrait devient presque nul, et on a même constaté parfois des augmentations de volume. Il est de l'ordre de 0,20 à 0,40%. Ce retrait dépend : o De la composition du béton (dosage du ciment, quantité d'eau de gâchage); o État hygrométrique du milieu ambiant (humidité, température ambiante); o De la géométrie de la pièce. Le retrait hygrométrique peut engendrer des fissurations au niveau de la pièce en béton. Pour cela, considérons les types de retrait suivant : o Le retrait d'autodissociation ou retrait endogène; o Le retrait plastique; o Le retrait thermique. D.E.A Sciences des materiaux 17

31 Etude bibliographique béton de sable 2007 I-3-2/ Retrait sous charge ou fluage On a constaté que le retrait était plus important lorsque le béton était conservé en étant soumis à une compression. Il existe donc un retrait sous charge, ou fluage, qui vient s'ajouter au retrait hygrométrique. L'intensité du fluage dépend de nombreux facteurs : o Composition du béton; o Géométrie de la pièce; o Humidité et température ambiante; o Age du béton lors de l'application de la charge, o Mode et niveau de sollicitation. II / Les caractéristiques mécaniques Les caractéristiques mécaniques du béton sont déterminées surtout par leurs résistances mécaniques. Le béton est défini par ses résistances à la compression et à la traction à 28 jours d'âges. Comme les roches naturelles, il possède une grande résistance à la compression et une faible résistance à la traction. II-1/ Résistance à la compression Rc La résistance à la compression du béton reste, du point de vue de l'ingénieur, la propriété la plus important du matériau. Différentes formules de résistances à la compression existent aussi mais les formules de Féret et Bolomey présentent l'avantage d'être générales, et s'appliquent aux bétons qui ne sont pas pleins. L'évaluation des caractéristiques d'un béton à l'aide d'une formule de résistance suppose la connaissance exacte de ses coefficients et nécessite pour cela des mesures préalables délicates. Les résultats obtenus sont toujours très approximatifs. Par ailleurs, les valeurs de la résistance à la compression s'obtiennent aussi en écrasant, entre les plateaux d'une presse hydraulique, des éprouvettes (cubique, cylindrique ou prismatique selon la norme adoptée par chaque pays) de béton d'âge donné et conservées dans des conditions fixées Connaissant la résistance à la compression à 28 jours d'âge, on peut déterminer celle à j jours d'âge : D.E.A Sciences des materiaux 18

32 Etude bibliographique béton de sable 2007 [2] Il y a une relation entre la composition du béton et la résistance à la compression. D'où la relation fondamentale qui lie la résistance à la compression R c d'un béton aux volumes absolus de ciment c, d'eau e et des vides v contenus dans un mètre cube de béton durci. II-1-1/ Formule de Féret [3] k 2, coefficient dépendant de la nature du ciment et du mode de serrage. Pour un serrage moyen et du ciment type CPA k 500. Où c, e et v sont les volumes de ciment, eau et d'air occlus Si v est négligeable : [4] [5] Où, E, C sont respectivement la masse volumique du ciment, les masses d'eau et de ciment par unité de volume. Si nous désignons par : C le poids du ciment, E le volume de l'eau de gâchage, V le volume des vides, alors pour 1 m3 de béton : o C = c x 3,10 (3,10 étant le poids spécifique des grains de ciment) o E = e o V = v D.E.A Sciences des materiaux 19

33 Etude bibliographique béton de sable 2007 On a alors : [6] II-1-2 / Formule de Bolomey D'après BOLOMEY: Pour béton plein et Pour béton présentant des vides [7] La valeur de est donnée en fonction de la nature du ciment et de l'âge du béton: Tableau n 08 Valeur de k en fonction de la nature du ciment Nature de ciment Age du béton (jours) CPA Ciment au laitier II-1-3/ Facteurs influant la résistance du béton La résistance du béton à la rupture à la compression varie avec : Dosage minimal en ciment : Les dosages minimaux en ciment indiqués dans la norme P sur la classification des environnements sont fixés à : [8], pour environnement d'agressivité moyenne et béton armé dans un environnement sans agressivité; [9], pour environnement d'agressivité très forte et béton armé dans un environnement d'agressivité sévère et pour béton précontraint Les valeurs de quelques dosages minimaux en ciment sont données dans le Tableau n 9 qui D.E.A Sciences des materiaux 20

34 Etude bibliographique béton de sable 2007 suit : Tableau n 09 Dosage minimal en ciment D en mm 5 6, c D 600 c D 500 c D Lʹâge du béton : le graphe suivant montre la variation de la résistance à la compression en fonction de l'âge pour un dosage donné : Figure n 01 Influence du dosage et l'âge du béton sur la résistance à la compression Lʹeau de gâchage et porosité: Si e est dans la formule de Féret la quantité totale d'eau, e h serait la quantité nécessaire à l'hydratation du ciment. Il y aura en effet une quantité excédentaire d'eau e ex telle que : e = e e ex h [10] qui est à l'origine de vides qui s'ajoutent aux vides physiques de volume v en constituant la porosité du béton (e ex = e - e h ) D.E.A Sciences des materiaux 21

35 Etude bibliographique béton de sable 2007 Ainsi, pour un dosage donné de ciment, la résistance est d'autant plus grande que la porosité du béton est plus faible Rapport E/C (OU C/E) : La quantité d'eau de gâchage du béton est caractérisée par le rapport E/C qui indique le poids de l'eau par rapport à celui du ciment. Il faut réduire autant que possible cette valeur car elle a une influence négative sur la résistance à la compression : plus E/C augmente plus cette résistance diminue. La compacité : Par une action mécanique de serrage et de compactage du béton frais en œuvre, on pourra diminuer le degré de vide. Ainsi, plus le béton est compact plus on améliore sa performance. Utilisation des adjuvants et additifs : L'utilisation des adjuvants fait réduire la quantité d'eau employée, ce qui implique la diminution de la valeur E/C et donne une bonne résistance à la compression. La température et lʹhumidité : La chaleur accélère la prise et le durcissement du béton alors que le froid allonge la durée de prise et peut même l'arrêter complètement. Le degré de l'humidité du milieu de conservation a une influence importante sur la résistance du béton. II-2 / Résistance à la traction R t La résistance à la traction du béton est beaucoup plus faible que sa résistance à la compression. Féret a établi que la résistance à la flexion et à la traction varie comme, à une constante près : [11] Dans cette formule, est un nombre négatif, k 4 caractérisent la nature ou l'énergie du liant à un âge déterminé, pour des conditions données de conservation du béton. Mais on peut mesurer la résistance à la traction du béton directement, sur des éprouvettes prismatiques. La résistance à la traction varie avec les mêmes facteurs et dans le même sens que la résistance à la compression D.E.A Sciences des materiaux 22

36 Etude bibliographique béton de sable 2007 III/ Autres caractéristiques III-1/ La consistance - ouvrabilité Elle dépend en général de la quantité d'eau de gâchage. Elle caractérise aussi le béton frais et son ouvrabilité. Un dosage en eau suffisante est un facteur d'ouvrabilité; cependant il ne faut en jouer qu'avec discernement, car son augmentation entraîne une baisse des qualités intrinsèques du béton. En effet, on peut avoir recours à des adjuvants plastifiants ou superplastifiants qui permettent d'augmenter les qualités de plasticité, fluidité et ouvrabilité tout en diminuant le dosage en eau, ce qui entraîne alors une amélioration de la résistance. La consistance du béton frais peut être évaluée avec la méthode d'affaissement au cône d'abrams (ou Slump Test), ou par le test C.E.S. III-2 / La compacité L'importance de la compacité, est capitale, du point de vue non seulement des résistances mécaniques, mais aussi de toutes les propriétés du béton. Il est reconnu que le retrait dépend non seulement de la quantité du ciment, de son dosage, de l'état hygroscopique de l'air et de la température, mais aussi, et surtout, de la compacité du béton. La contraction du matériau durcissant à l'air diminue très rapidement, toutes choses égales d'ailleurs, à mesure que sa compacité augmente. Le module d'élasticité du béton, c'est-à-dire sa rigidité, croît très sensiblement dans les mêmes conditions. Toute augmentation de la compacité a pour conséquence également de diminuer l'amplitude des déformations lentes du béton sous charges et d'atténuer très sensiblement les risques de fissuration des pièces armées, fléchies ou étirées. La résistance du béton aux intempéries et à l'action des eaux agressives croît également avec la compacité; si l'on veut éviter la désagrégation du béton, il convient, avant tout, de lui composer une ossature inerte aussi compacte que possible. La perméabilité aussi est liée également à la compacité. En résumé, toutes les qualités essentielles du béton varient dans le même sens que sa compacité III-3/ Influence de la dimension des granulats D.E.A Sciences des materiaux 23

37 Etude bibliographique béton de sable 2007 Nous savons que le béton tire du granulat une part de sa résistance et plus particulièrement du gros granulat. Il est donc nécessaire d'employer des granulats de qualité et de dimension maximale, celle-ci devant rester compatible avec une facilité de mise en oeuvre. D'une part, considérons la surface spécifique d'un granulat, cette surface qui consomme de la «colle» (liant), décroît rapidement en fonction de la grosseur des grains. Donc, le dosage en ciment est d'autant plus élevé que les grains seront plus fins; mais l'augmentation du dosage en ciment accentue le phénomène de retrait. D'autre part, une augmentation de la grosseur des grains de valeur g à la valeur G entraîne une réduction de l'intensité de fluage dans la proportion : Par Exemple : si G = 2g, le fluage est diminué de 11% III-4/ Effet de paroi On appelle «effet de paroi» la plus ou moins grande difficulté qu'il y a à bien remplir un moule dans lequel les surfaces en contact avec le béton (coffrage, armatures, gaines...) sont plus ou moins importantes par rapport au volume. Le béton se serre mal au voisinage des surfaces rigides (armature et paroi des moules). Pour un moule donné, l'effet de paroi est caractérisé par le rapport D/r où D est le diamètre maximal des grains ; r le rayon moyen des moules avec : [12] Détermination de D [13] Où : d 1 : la plus grande des passoires, sur laquelle on recueille les plus gros éléments [mm] d 2 : la passoire immédiatement inférieure (mm] x : la proportion des grains retenus sur d 1 y : la proportion retenue sur d 2 Choix de r D.E.A Sciences des materiaux 24

38 Etude bibliographique béton de sable 2007 Pour le calcul de r, le volume de la macle à considérer est celui de ses parties les plus ferraillées (et non pas de celui de la pièce entière). Choix de D en fonction de r Dans la pratique, on choisit D de telle sorte que : 0,8 < (D / r) < 1 (ce qui correspond à utiliser des graviers dont 20mm < D < 25 mm. III-5/ Effet de «poisson» En compression, comme en traction, la déformation longitudinale (dans le sens de l'effort) est accompagnée d'une déformation transversale; le coefficient de Poisson est le rapport entre la déformation transversale et la déformation longitudinale en valeurs relatives. Sa valeur varie de 0,15 à 0,30; il est d'autant plus élevé que le béton est jeune ou moins résistant. On le prend en général égale à 0,20 (sauf cas particuliers). III-6 / Le ressuage Le ressuage correspond à l'exsudation superficielle d'une partie de l'eau de gâchage à la surface supérieure du béton frais. Le béton se tassera d'autant plus rapidement et d'autant plus en valeur absolue que : o la durée de vibration est importante; o la profondeur du béton frais est plus grande; o la durée avant prise est importante. III-7 / Corrosion du béton La corrosion du béton est sa désagrégation due par divers facteurs autant internes qu'externes du béton. Parmi eux, considérons les principaux phénomènes qui entraînent cette désagrégation. III-7-1/ Gonflement dû au sulfate Si la teneur en sulfate atteint une certaine concentration, celle-ci peut occasionner un gonflement du béton. Les eaux souterraines contiennent parfois des sulfates en solution. Elles s'attaquent souvent au béton durci et provoquent par suite une désagrégation. III-7-2/ Alcalis-réaction Au sein du béton peuvent se produire des réactions chimiques entre certains constituants D.E.A Sciences des materiaux 25