Guide Pratique f

Guide pratique du bton

Holcim (Suisse) SA

Concevoir et mettre en uvre des btons durables

Strength. Performance. Passion.

Table de matires

Copyright by Holcim (Suisse) SA | Auteurs: Marketing et Support Technique | 5e dition 2009 | Prix de vente: CHF 50.

1 Les constituants du bton 2

1.1 Les ciments 2

1.2 Leau de gchage 11

1.3 Les granulats 13

1.4 Les adjuvants 21

1.5 Les additions 26

2 Du bton frais au bton durci 32

2.1 Composition du bton 32

2.2 Spcification des btons 36

2.3 Ouvrabilit et consistance 44

2.4 Fabrication et transport 46

2.5 Mise en place et compactage 49

2.6 Bton pomp 51

2.7 Bton projet 53

2.8 Bton autocompactant 56

2.9 Bton lger 60

2.10 Bton haute rsistance 63

2.11 Bton de recyclage 66

2.12 Bton apparent 69

2.13 Influence du coffrage 72

2.14 Cure 75

2.15 Btonnage par temps chaud 78

2.16 Btonnage par temps froid 82

3 Causes et prvention des altrations du bton 84

3.1 Sgrgation 84

3.2 Fissuration 85

3.3 Carbonatation et corrosion des armatures 92

3.4 Efflorescences 94

3.5 Attaque du gel et des sels de dverglaage 96

3.6 Attaque par les sulfates 99

3.7 Attaque chimique 100

3.8 Raction alcalis-granulats 102

3.9 Rsistance au feu 105

Rfrences bibliographiques, normes, directives et

recommandations 106

Guide pratique du bton 1

Avant-propos

Voici dj cinq ans que la 4me dition de notre Guide

pratique a t publie. Cet ouvrage, largement utilis

dans la pratique et pour la formation, constitue dsormais

un standard unanimement reconnu. Cette 5me dition a

t fortement remanie afin de prendre en compte les

nouvelles connaissances, les rsultats rcents de la re-

cherche ainsi que les changements normatifs. Lquipe de

rdaction de Holcim (Suisse) SA a aussi profit de cette

occasion pour ajouter de nouveaux chapitres. Ainsi, cette

nouvelle dition, lgrement augmente, intgre des indi-

cations relatives au bton lger, au bton de recyclage et

au bton haute rsistance.

Lobjectif de ce Guide pratique du bton est rest iden-

tique. Cet ouvrage constitue un outil de diffusion des

connaissances afin de restituer la pratique le savoir-faire

et lexprience pratique pour tout ce qui touche la for-

mulation, la production et la mise en uvre du bton. En

consignant par crit les ficelles du mtier, fruits de lex-

prience quotidienne sur les chantiers et qui souvent ne

sont transmises quoralement, ce Guide pratique du

bton veut les rendre accessibles au plus grand nom-

bre. Le Guide pratique du bton prsente galement

de manire succincte des connaissances et rgles de lart

caractre plus gnral. Le lecteur intress approfon-

dir lun ou lautre thme trouvera dans la bibliographie

donne la fin de louvrage une liste de rfrences utiles

ainsi que les normes, directives et recommandations y

relatives.

Lquipe du Product Management de Holcim (Suisse) SA

a fourni un effort important pour adapter ce Guide pra-

tique du bton aux conditions et dveloppements

actuels de la construction en bton. Si un cas particulier

devait survenir et ncessiter une aide spcifique, nos col-

laborateurs du marketing et support technique se feront

un plaisir de vous conseiller afin de trouver une solution

sur mesure. Nous esprons que cette 5me dition du

Guide pratique du bton contribuera la ralisation

douvrages en bton de qualit.

Lquipe des auteurs

S. Bischof, B. Fleury, Dr J.-G. Hammerschlag, Dr P. Lunk,

S. Paulsen, E. Ritschard, B. Schneider, K. Wassmann

que. Par ailleurs, le dveloppement de ciments des types

CEM II et CEM III permet aux usagers doptimiser les pro-

prits du bton en termes douvrabilit, de chaleur dhy-

dratation, de durabilit, etc.

1.1.1 Fabrication

La fabrication du ciment Portland consiste prparer un

mlange de matires premires de granulomtrie dfi-

nie, le cuire jusquau seuil de fusion et broyer le pro-

duit de cette cuisson en une poudre fine et ractive : le

ciment. Globalement, on distingue quatre tapes dans la

fabrication du ciment.

Extraction et concassage des matires premires

Pour produire une tonne de ciment, il faut compter une

tonne et demie de matires premires calcaire et marne

ou argile qui libreront la cuisson de leau et du gaz

carbonique. Dans la carrire mme (fig. 1.1.1) la matire

premire est dj concasse en morceaux de la grosseur

du poing.

Mlange et rduction en farine crue

Lors de ltape suivante, les diffrentes matires premi-

res sont mlanges dans des proportions correspondant

la composition chimique optimum. Le moulin meules

(fig. 1.1.2), permet simultanment de rduire la matire

en poudre fine et de la scher. la sortie, on obtient la

farine crue, qui va tre mlange dans des silos dhomo-

gnisation pour garantir une composition uniforme.

Transformation de la farine crue en clinker

Le processus de cuisson une temprature denviron

1450 C est lopration principale de la fabrication du

ciment. Avant de pntrer dans le four rotatif (fig. 1.1.3),

la farine crue passe dans les cyclones des changeurs de

chaleur o elle est prchauffe 1000 C environ. la

sortie du four, la matire se prsente sous forme de clin-

ker incandescent avant dtre rapidement refroidie lair.

On utilise comme combustible du charbon, de lhuile

lourde ou du gaz naturel et, de manire de plus en plus

importante, des combustibles de substitution tels que

Guide pratique du bton2

Les constituants du bton

1.1 Les ciments

Le ciment est un liant hydraulique. On entend par l une

substance qui, mlange leau dite de gchage, est ca-

pable de durcir aussi bien lair que sous leau. La pte de

ciment durcie est pourvue dune rsistance mcanique

leve et elle ne se dissout plus dans leau. Les ciments

suisses doivent rpondre aux exigences des normes

SN EN 196 (Mthodes dessai des ciments) et SN EN 197-1

(Composition, spcifications et critres de conformit des

ciments courants). Lvaluation de la conformit des

ciments aux normes prcites est rgle par la norme

SN EN 197-2 (valuation de la conformit).

Depuis lintroduction de la norme europenne sur le

ciment en Suisse, les ciments Portland composs et les

ciments de haut-fourneau sont de plus en plus utiliss

dans notre pays. Le recours plus frquent dautres con-

stituants principaux comme le calcaire, le schiste calcin,

les cendres volantes ou le laitier lors de la fabrication du

ciment comporte aussi des avantages. Dune part, cela

permet au producteur de ciment de prserver ses rser-

ves de matires premires et, dautre part, la diminution

de la part du clinker rduit les missions de gaz carboni-

Historique

Dans lAntiquit dj, les Romains utilisaient un mor-

tier hydraulique compos dune chaux siliceuse addi-

tionne de pouzzolanes ou de brique pile. En y ajou-

tant des granulats appropris, ils obtenaient lOpus

Caementitium ou ciment romain considr comme

le prcurseur de notre bton et qui est lorigine du

mot ciment . En 1824, lAnglais J. Aspdin labora et

breveta un produit proche du ciment obtenu par cuis-

son dun mlange finement broy de calcaire et dar-

gile. Ce liant permettait de confectionner un bton

comparable la pierre de Portland, une pierre calcaire

trs rsistante extraite des carrires de lle de Port-

land qui est couramment utilise dans la construction

en Angleterre. Cest pour cette raison quon lappelle

ciment Portland .

1 Les constituants du bton



les pneus usags ou les boues dpuration sches (voir

ce sujet la directive de lOFEV Elimination des dchets

dans les cimenteries ).

Mouture du clinker, du gypse et dautres constituants

principaux

Pour obtenir un matriau ractif appropri, le clinker est

moulu dans une unit de broyage (fig. 1.1.4) avec une pe-

tite quantit de gypse (5% 7%) qui fera office de rgula-

teur de prise. La finesse de la mouture influence consid-

rablement la monte en rsistance du ciment. Suivant le

type de ciment produire, on incorpore dautres consti-

tuants principaux calcaire, schiste calcin, fume de

silice, laitier de haut-fourneau, cendres volantes au

clinker lors de la mouture. On obtient ainsi des ciments

Portland composs et des ciments de haut-fourneau. On

peut aussi mlanger les ciments et les autres constitu-

ants principaux pralablement moulus dans une installa-

tion de mlange pour obtenir des ciments proprits

particulires. Les constituants sont alors mlangs inten-

sivement jusqu ce que le produit soit parfaitement

homogne. Lavantage de cette mthode est sa souples-

se : elle permet en effet de produire flux tendus des

quantits variables de ciments la carte, rpondant aux

exigences spcifiques du client (fig. 1.1.5).

Fig. 1.1.1Engins lourds luvre dans une carrire

Fig. 1.1.3Le four rotatif, cur de la cimenterie

Fig. 1.1.2Moulin meules pour la rduction en farinedu mlange de matires premires

Fig. 1.1.4Intrieur dun moulin boulets o sopre le broyagedu clinker avec le gypse et les constituants principaux

Fig. 1.1.5Installation de mlange pour la productionde ciments la carte



1.1.2 Contrle de la qualit du ciment et de sa confor-

mit aux normes

La qualit des ciments suisses et leur conformit aux

normes sont garanties par un systme de management

de la qualit trois chelons :

contrle interne par le fabricant (autocontrle)

systme de management de la qualit efficace et certifi

contrle externe.

Contrle interne par le fabricant

Des chantillons sont prlevs et analyss tout au long

de la chane de fabrication du ciment, de lextraction de

la matire premire lexpdition du produit fini. Une

surveillance sans faille de la production garantit une

qualit leve et constante du ciment. Le traitement sta-

tistique des rsultats des prlvements de ciment lex-

pdition sert sassurer que le produit est en permanen-

ce conforme aux exigences de la norme SN EN 197-1. La

norme SN EN 196 dcrit les mthodes dessai des ciments

et la norme SN EN 197-2 lvaluation de la conformit.

Systme de management de la qualit

Toutes les cimenteries de Suisse ont dvelopp un syst-

me de management de la qualit quelles ont fait certi-

fier sur la base de la norme ISO 9001, de faon garantir

loptimisation, la traabilit et la transparence de tous les

processus de travail.

Contrle externe

Les contrles par le fabricant sont complts par un con-

trle externe rgi par la norme SN EN 197-2 et excut

par un organe de contrle accrdit pour les essais des

ciments.

Ciment certifi

Les ciments qui satisfont aux critres de conformit

selon la norme SN EN 197-2 se voient dlivrer un certifi-

cat de conformit par un organisme de certification et

doivent porter la marque de conformit CE.

Consignes de scurit

Afin de limiter les risques de dermatoses, couramment

appeles eczma du maon, tous le ciments commercia-

liss en Suisse doivent prsenter une teneur en chrome

(VI) rduite selon les exigences de lOrdonnance sur la

rduction des risques lis aux produits chimiques. Cette

limitation est obtenue par lajout dun agent rducteur

qui transforme le chrome (VI) soluble dans leau de

gchage respectivement dans le bton frais ou le mortier

en une forme insoluble non allergique. Cette mesure de

prvention ne dispense toutefois aucunement les utilisa-

teurs de se protger par des mesures appropries comme

lutilisation de gants et de protection de la peau et des

yeux.

1.1.3 Types et composition des ciments selon la norme

SN EN 197-1

La norme distingue vingt-sept produits dans la famille

des ciments dits courants et les rpartit dans cinq cat-

gories dsignes par les sigles CEM I CEM V (fig. 1.1.9).

Fig. 1.1.6Camion citerne pour le transport de ciment

Systm

e

demanagement certifi

ISO 9001:2000

Fig. 1.1.7Sceau de certificationSQS

Fig. 1.1.8Marque de conformit CE



Fig. 1.1.9Composition desciments selon SN EN 197-1

1) Les valeurs indiques (% de masse) se rf-

rent la somme des constituants princi-

paux et secondaires, cest--dire sans prise

en compte du sulfate de calcium et dven-

tuels adjuvants incorpors au ciment.2) La proportion de fume de silice est limite

10%.

95100 05CEM I Ciment Portland CEM I

Normo

Protego

Albaro

8094 620 05

CEM II

Ciment Portlandau laitier

CEM II/A-S Provato

6579 2135 05CEM II/B-S

9094 610 05Ciment Portland la fume desilice

CEM II/A-D Fortico

8094 620 05

Ciment Portland la pouzzolane

CEM II/A-P

6579 2135 05CEM II/B-P

8094 620 05CEM II/A-Q

6579 2135 05CEM II/B-Q

8094 620 05Ciment Portlandaux cendresvolantes

CEM II/A-V

6579 2135 05CEM II/B-V

8094 620 05CEM II/A-W

6579 2135 05CEM II/B-W

8094 620 05Ciment Portlandau schiste calcin

CEM II/A-T

6579 2135 05CEM II/B-T Riteno

8094 620 05

Ciment Portlandau calcaire

CEM II/A-L

6579 2135 05CEM II/B-L

8094 620 05CEM II/A-LL Fluvio

6579 2135 05CEM II/B-LL

8094 620 05Ciment Portlandcompos 3)

CEM II/A-M

6579 2135 05

6579 2135 05

CEM II/B-M

CEM II/B-M

Flextremo

Bisolvo

3564 3665 05

CEM IIICiment de haut-fourneau

CEM III/A Modero 3A

2034 6680 05CEM III/B Modero 3B

519 8195 05CEM III/C

6589 1135 05CEM IV

Cimentpouzzolanique 3)

CEM IV/A

4564 3655 05CEM IV/B

4064 1830 1830 05CEM V

Cimentcompos 3)

CEM V/A

2038 3150 3150CEM V/B

K S D 2) P Q V W T L LL

Clin

ker

Lait

ier

de

hau

t-fo

urn

eau

Fum

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lice

Pou

zzol

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Pou

zzol

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1) 4

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Constituants principaux 1)

3) Dans le cas des ciments Portland composs CEM II/A-M et CEM II/B-M, des

ciments pouzzolaniques CEM IV/A et CEM IV/B et des ciments composs

CEM V/A et CEM V/B, les constituants principaux autres que le clinker doi-

vent tre dclars dans la dsignation du ciment.4) Les matriaux inclus dans le ciment titre de constituants principaux ne

peuvent pas y tre incorpors simultanment en tant que constituants

secondaires.

05

Ciments rsistance leve aux sulfates

Conformment lannexe nationale la norme, les ci-

ments rsistance leve aux sulfates sont caractriss

par le suffixe HS (high sulfate resistance), plac aprs

la classe de rsistance. Les ciments suivants sont consi-

drs comme ciments rsistance leve aux sulfates :

CEMI avec teneur en C3A 3,0 % masse (Protego)

CEM III/B (Modero 3B)

CEMIII/C.

Pour ce qui est de la rsistance aux sulfates des autres

ciments, une performance quivalente doit tre prouve



Fig. 1.1.10Diagramme triangulaire CaO / SiO2 / Al2O3 + Fe2O3

Fig. 1.1.11Rsistances des ciments selon SN EN 197-1dfinies en termes de valeurs caractristiques

Ciments faible chaleur dhydratation

Les ciments faible chaleur dhydratation sont dsigns

par le suffixe LH (low heat), plac aprs la classe de

rsistance. La chaleur dhydratation dun ciment LH,

mesure 7 jours selon SN EN 196-8 ou 41 h selon

SN EN 196-9, doit tre infrieure 270 J/g (cf. fig. 1.1.13).

1.1.4 Diagramme triangulaire CaO / SiO2 / Al2O3 + Fe2O3En se rfrant aux principaux oxydes CaO, SiO2 et Al2O3 +

Fe2O3, la figure 1.1.10 montre la parent entre la compo-

sition minralogique du clinker Portland avec celle des

autres constituants principaux dun ciment (additions).

Plus de 90% de la crote terrestre est constitue de mi-

nraux contenant lun ou plusieurs de ces oxydes.

Clinker Portland (K)

Laitier granul de haut-fourneau (S)

Fume de silice (D)

Pouzzolane naturelle (P)et naturelle calcine (Q)

Cendre volante siliceuse (V)

Cendre volante calcique (W)

Schiste calcin (T)

Calcaire (L, LL)

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100%

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100%

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100%

% Ca

O

% SiO2

% AI 2O 3 + Fe 2O 3

CaO oxyde de calcium (chaux)SiO2 dioxyde de silicium

(silice)Al2O3 oxyde daluminium

(alumine)Fe2O3 oxyde de fer

1.1.5 Exigences mcaniques et physiques

Chaque classe de rsistance normale ( 28 jours) est sub-

divise en deux classes de rsistance court terme : lune

dsigne par la lettre N, caractrise par une monte en

rsistance normale, et lautre dsigne par la lettre R, ca-

ractrise par une monte en rsistance rapide (fig. 1.1.11).

Rsistance la compression 1) Temps de

[N/mm2] dbut de prise 2)

Classe de Rsistance

rsistance court termeRsistance courante

2 jours 7 jours 28 jours [min]

32,5 N 16,0 32,5 52,5 75

32,5 R 10,0

42,5 N 10,0 42,5 62,5 60

42,5 R 20,0

52,5 N 20,0 52,5 45

52,5 R 30,0

1) Essai selon SN EN 196-1

2) Essai selon SN EN 196-3



Fig. 1.1.12Exemples dinterprtation des dsignations normalises

CEMcimentselon

SN EN 197-1

Iciment de

type I (ciment

Portland)

52,5classe de

rsistance 52,5

Rrsistance court terme

leve

CEMcimentselon

SN EN 197-1

IIciment de

type II (cimentPortland

compos)

Acontient620%

daddition

LLaddition :

calcaire dehaute qualit

42,5classe de

rsistance 42,5

Nrsistance court terme

normale

CEMcimentselon

SN EN 197-1

IIciment de

type II (cimentPortland

compos)

Bcontient2135%

daddition

Mcontientplusieursadditions

(V-LL)additions :

cendre volantesiliceuse et calcaire

de haute qualit

32,5classe de

rsistance32,5

Rrsistance court terme

leve

CEMcimentselon

SN EN 197-1

IIIciment de

type III (ciment de

haut-fourneau)

Baddition de

6680%de laitiergranul

32,5classe de

rsistance32,5

Nrsistance court

terme normale

HSrsistanceleve aux

sulfates

LHfaible chaleurdhydratation

/

/

/

Ciment Portland, CEM I 42,5 N

Normo 4

Ciment Portland, CEM I 52,5 R

Normo 5R

1.1.6 Caractristiques des principaux types de ciments

Holcim

Pour davantage dinformations au sujet des produits vo-

qus de manire non-exhaustive ci-aprs, le lecteur

pourra se rfrer aux Fiches dinformation de la docu-

mentation Holcim. Lquipe de conseillers de Holcim

(Suisse) SA se tient disposition en cas dincertitude con-

cernant le choix et lutilisation dun ciment ainsi que

pour la rsolution de toute question particulire relative

au bton.

Normo 4

Le Normo 4 est un ciment Portland pur qui satisfait

toutes les exigences de la classe CEM I 42,5 N selon

SN EN 197-1. Ses caractristiques techniques varies en

font un ciment usage universel pour tous les domaines

de la construction. Le Normo 4 peut tre utilis pour le

bton arm ou non, le bton prcontraint, la maonnerie,

les chapes et les crpis.

Ciment Portland, CEM I 32,5 N

Normo 3

Normo 3

Le Normo 3 est un ciment Portland mouture grossire

qui satisfait toutes les exigences de la classe CEM I 32,5 N

selon SN EN 197-1. En raison de sa proportion leve en

grains de gros diamtre, le ciment Normo 3 prsente une

chaleur dhydratation modre, ce qui permet de rduire

le risque de fissuration engendre par le retrait thermi-

que. Cette caractristique en fait un ciment spcialement

adapt aux lments massifs.

Normo 5R

Le Normo 5R est un ciment Portland pur qui satisfait

toutes les exigences de la classe CEM I 52,5 R selon

SN EN 197-1. Cest un ciment de haute qualit qui dve-

loppe une monte en rsistance rapide et atteint une

rsistance finale leve. Le Normo 5R convient aussi bien

pour lexcution de structures trs sollicites que pour la

prfabrication dlments en bton.



Ciment Portland au calcaire, CEM II/A-LL 42,5 N

Fluvio 4

Ciment Portland au schiste calcin, CEM II/B-T 42,5 N

Riteno 4

Ciment Portland la fume de silice, CEM II/A-D 52,5 R

Fortico 5R

Ciment Portland blanc, CEM I 52,5 N

Albaro 5

Albaro 5

LAlbaro 5 est un ciment Portland pur de couleur blan-

che, obtenu partir dun clinker de composition chimi-

que spciale et qui satisfait toutes les exigences de la

classe CEM I 52,5 N selon SN EN 197-1. Ce ciment blanc

de haute qualit offre des valeurs leves de rsistance

court et long termes. LAlbaro 5 peut tre utilis

comme tout ciment Portland de la classe CEM I 52,5 N

pour le bton arm ou non arm, les produits prfabri-

qus en bton, les produits en ciment, la maonnerie et

les crpis.

Fortico 5R

Le Fortico 5R est un ciment Portland auquel ont t in-

corpors environ 8% de fume de silice lors du broyage. Il

satisfait toutes les exigences concernant les ciments

Portland la fume de silice de la classe CEM II/A-D 52,5 R

selon SN EN 197-1. Ce ciment permet de satisfaire des

exigences trs leves en matire de caractristiques

mcaniques et de rsistance aux agressions chimiques.

Le Fortico 5R convient pour la prfabrication dlments

en bton, les btons haute performance, les travaux

souterrains et le bton projet par voie sche ou humide.

Fluvio 4

Le Fluvio 4 est un ciment Portland au calcaire de la classe

CEM II/A-LL 42,5 N selon SN EN 197-1, auquel ont t

incorpors environ 17% de calcaire de haute qualit lors

du broyage. La fine poudre de calcaire agit comme un

lubrifiant et amliore louvrabilit du bton, notam-

ment lorsque ce dernier doit tre pomp. Ce ciment a

une bonne capacit de rtention deau, ce qui rduit les

risques de sgrgation et amliore ltanchit et ainsi

aussi la durabilit. Les possibilits dutilisation du Fluvio

4 sont vastes : bton arm et non arm pour la construc-

tion de logement et de locaux commerciaux ou indus-

triels, bton apparent, bton pomp, bton tanche,

maonnerie et crpis, chapes, produits en bton.

Riteno 4

Le Riteno 4 est un ciment Portland au schiste calcin con-

tenant environ 25% de schiste calcin. Il satisfait toutes

les exigences de la classe CEM II/B-T 42,5 N selon SN EN

197-1. Grce au choix soigneux des matires premires

et leur mouture conjointe, il en rsulte un ciment carac-

tris par des proprits particulires comme un dve-

loppement modr de chaleur dhydratation, une excel-

lente capacit de rtention deau, une excellente stabilit

avant prise et une durabilit leve. De ce fait le Riteno 4

prsente un large champ dapplication. Il peut tre utilis

pour des constructions en bton arm ou prcontraint,

pour des habitations, des bureaux et des installations

industrielles. Il convient la fois pour du bton apparent,

du mortier, des chapes et la prfabrication.

Ciment Portlandzement rsistance leve aux sulfates, CEM I 42,5 R HS

Protego 4R

Protego 4R

Le Protego 4R est un ciment Portland pur rsistance

leve aux sulfates obtenu partir dun clinker de com-

position chimique spciale (C3A < 3%). Ce ciment satisfait

toutes les exigences selon SN EN 197-1 pour la classe

de ciment CEM I 42,5 R ainsi qu celles de lannexe

nationale de cette norme concernant la rsistance leve

aux sulfates (HS). Le Protego 4R convient aussi bien pour

le bton arm que non arm.



Ciment Portland compos, CEM II/A-M (V-LL) 42,5 R

Flextremo 4R

Selon exigences du client

Ciments sur mesure

Ciment de haut-fourneau, CEM III/B 32,5 N HS LH

Modero 3B

Ciment de haut-fourneau, CEM III/A 32,5 N

Modero 3A

Flextremo 4R

Le Flextremo 4R est un ciment Portland compos obtenu

par le mlange soigneux de clinker Portland, de calcaire

de haute qualit, de cendre volante siliceuse ainsi que

dadjuvants en poudre. Il satisfait toutes les exigences

de la classe CEM II/A-M (V-LL) 42,5 R selon SN EN 197-1.

Le Flextremo 4R est un ciment spcialement conu pour

la fabrication de bton autocompactant (SCC, self com-

pacting concrete). Grce sa composition particulire, il

permet la production de SCC en centrale de chantier, de

bton prt lemploi ou en usine de prfabrication en ne

rajoutant en principe pas, ou si ncessaire que trs peu,

dadjuvant pour bton.

Modero 3B

Le Modero 3B est un ciment de haut-fourneau qui con-

tient environ 70% de laitier granul de haut-fourneau de

qualit. Il satisfait toutes les exigences de la classe

CEM III/B 32,5 N HS LH selon SN EN 197-1. Grce sa

forte teneur en laitier, il peut tre considr comme un

ciment faible chaleur dhydratation, ce qui en fait un

produit particulirement apprci pour les ouvrages ou

lments en bton massifs. Sa rsistance leve aux sul-

fates permet une mise en uvre en milieu fortement

agressif. De ce fait, le Modero 3B est un ciment idal

pour les travaux spciaux de gnie civil et les amnage-

ments hydrauliques.

Ciment Portland compositzement, CEM II/B-M (V-LL)

Flextremo 3R

Modero 3A

Le Modero 3A est un ciment de haut-fourneau qui con-

tient environ 50% de laitier granul de haut-fourneau de

qualit. Il satisfait toutes les exigences de la classe

CEM III/A 32,5 N selon SN EN 197-1. Le Modero 3A per-

met de rduire le risque dapparition defflorescences et

de concrtions de chaux la surface du bton et, de ce

fait, il convient spcialement pour les mortiers de pose et

de jointoiement de pierres naturelles ainsi que pour la

rnovation danciens btiments et douvrages histori-

ques. Son usage est galement possible en cas deaux et

de sols faiblement agressifs.

Ciments sur mesure

Une collaboration troite avec nos clients permet de

trouver le ciment sur mesure optimal satisfaisant la

fois aux exigences techniques et conomiques. De cette

manire, il est possible de proposer des ciments adapts

aux ralisations spciales (par ex. bton rsistant au feu)

ou aux modes de production (par ex. prfabrication).

Flextremo 3R

Le Flextremo 3R est un ciment Portland compos obtenu

par le mlange de clinker Portland, de calcaire de haute

qualit, de cendre volante siliceuse ainsi que dadjuvants

en poudre. Il satisfait toutes les exigences de la classe

CEM II/B-M (V-LL) 32,5 R selon SN EN 197-1. Le Flextremo

3R est un ciment spcialement tudi pour la fabrication

du bton autocompactant (SCC, self compacting concre-

te). Grce sa composition particulire, il permet la pro-

duction de SCC en centrale de chantier ou de bton prt

lemploi en ne rajoutant en principe pas, ou si ncessai-

re que trs peu, dadjuvants pour bton.

Ciment Portland compos, CEM II/B-M (V-LL) 32,5 R

Bisolvo 3R

Bisolvo 3R

Le Bisolvo 3R est un ciment spcial qui contient la fois

de la cendre volante siliceuse et du calcaire de haute qua-

lit. Le soin apport loptimisation de ses constituants

ainsi qu lhomognisation de leur mlange en font un

ciment Portland compos du type CEM II/B-M (V-LL) 32,5 R

selon la norme SN EN 197-1. Il convient aussi bien la pro-

duction de bton autocompactant qu celle de bton vibr.



Fig. 1.1.13Chaleur dhydratation des ciments CEM I de dif-frentes classes de rsistance, mesure selonSN EN 196-9 (essai Langavant, partiellementadiabatique). Le CEM I 32,5 remplit la conditionpour le ciment LH ( 270 J/g aprs 41 h)

1.1.7 Hydratation du ciment

Le mlange du ciment avec de leau dclenche une rac-

tion chimique : lhydratation du ciment. Cette raction

dgage une grande quantit de chaleur, la chaleur dhy-

dratation (fig.1.1.13), entrane le durcissement progressif

de la pte de ciment et, par consquent, du bton.

1.1.8 Stockage et conservation du ciment

Stock longtemps ou sans protection, le ciment absorbe

lhumidit de lair, ce qui conduit la formation de gru-

meaux et un risque daltration du processus de durcis-

sement. Tant que les grumeaux scrasent facilement

entre les doigts, la perte de rsistance est ngligeable. Le

ciment en sacs a une dure de conservation limite. Le

mieux est de le conserver au sec, dans un hangar. Les

sacs stocks temporairement en plein air doivent tre

empils sur des lambourdes ou des carrelets afin de per-

mettre lair de circuler librement (fig. 1.1.15). En outre,

pour que leau de condensation ne puisse imprgner le

ciment, il faut veiller ce que les bches ou feuilles plas-

tiques servant couvrir le dpt ne soient pas en contact

avec les sacs.

0

0

50

100

150

200

250270

300

350

400

450

CEM I 52,5

CEM I 42,5

CEM I 32,5

Ch

aleu

r d

hyd

rata

tion

[J/

g]

Temps [h]24

4148 72 96 120 144 168

Fig. 1.1.14Pte de ciment

durcie observe aumicroscope lectro-

nique balayage(trait blanc =

0,005 mm)

Consigne de scurit

Le ciment est un liant hydraulique qui dclenche une

raction alcaline au contact de leau ou de lhumi-

dit. Il faut donc viter dans la mesure du possible

tout contact avec la peau. En cas de projection dans

les yeux, rincer abondamment avec de leau et con-

sulter un mdecin si ncessaire. Des fiches de don-

nes de scurit sont disponibles sur www.holcim.ch.

Fig. 1.1.15Stockage des sacs lextrieur

Fig. 1.1.16Densit apparente du ciment en vrac

Densit apparente du ciment en vrac

Non tass 9001250 kg/m3

(selon le type de ciment)

Tass jusqu 2200 kg/m3

(selon le type de ciment, ainsi que la

dure et les conditions de stockage)

Lhydratation du ciment gnre la formation de deux

nouveaux minraux (fig. 1.1.14).

Des aiguilles de silicate de calcium hydrat (CSH) qui

croissent lentement et senchevtrent pour former un

rseau dense et rsistant.

Des plaquettes dhydroxyde de calcium [Ca(OH)2] ou

Portlandite, sans effet sur la rsistance mais prot-

geant les armatures de la corrosion en raison de leur

nature fortement alcaline.

Les deux produits dhydratation du ciment ont les

influences favorables (+) ou dfavorables () suivantes

sur le bton :

CSH + rsistance mcanique

+ tanchit

+ durabilit

Ca(OH)2 + protection des armatures contre la corro-

sion (pH > 12)

long terme soluble dans leau

efflorescences de chaux

participation aux ractions avec les sulfates

ou alcalis-granulats.

assurer labche deprotectioncontre lesassauts du vent

bche oufeuilleplastique

carrelet


Fig. 1.2.2Leau potable peut tre utilise pour legchage

1.2 Leau de gchage

On entend par eau efficace la quantit deau contenue

dans le bton frais, qui est prise en compte lors du calcul

du rapport e/c. Leau efficace comprend :

leau de gchage

lhumidit superficielle des granulats

leau apporte par les adjuvants et les additions (sus-

pension de fume de silice ou de pigments), si leur

quantit totale slve plus de 3 l/m3.


Humidit Eau apporte Eau de Eau absorbe

superficielle par les adju- gchage par les

vants/additions granulats

Eau totale

Eau efficace

Leau totale se compose de leau efficace et de leau absor-

be par les granulats. Celle-ci peut se rvler importante

en cas de granulats poreux. Selon SN EN 206-1, leau

absorbe par les granulats ne doit pas tre considre

pour le calcul du rapport eau/ciment. En cas dutilisation

de granulats poreux, il est cependant ncessaire de vri-

fier leffet de leau absorbe sur la consistance du bton

frais et le rapport e/c.

Leau joue un rle double dans la technologie du bton.

Dune part, elle permet lhydratation du ciment et, dau-

tre part, elle est indispensable pour assurer louvrabilit

et une mise en place correcte du bton frais.

1.2.1 Exigences relatives leau de gchage

selon SN EN 1008

Leau potable peut tre utilise sans contrle comme eau

de gchage (fig. 1.2.2). Tous les autres types deau comme

les eaux de lavage recycles dans les centrales bton

leau de la nappe phratique

les eaux superficielles naturelles ainsi que les eaux

usage industriel

doivent au contraire tre soumises des essais. Pour tre

utilises comme eau de gchage, elles ne doivent pas

contenir une quantit trop importante de substances

nuisibles et susceptibles dengendrer les phnomnes

suivants :

Fig. 1.2.1Composition de leau totale

ralentissement ou suppression du processus de prise

et de durcissement (par ex. sucre et acides humiques)

entranement excessif dair impliquant une baisse de

rsistance du bton (par ex. micro-organismes, huiles,

graisses, suspensions, certains sels minraux)

corrosion des armatures.

Leau use nest pas adapte la fabrication de bton.

Leau destine au gchage doit tre claire, incolore et ino-

dore. Il ne doit pas se former de mousse persistante

aprs agitation et la teneur en sels alcalins doit rester

faible dans les btons et les mortiers. Les impurets de

nature organique doivent tre ngligeables. De nom-

breuses substances agressives sont moins redoutables

dans leau de gchage que dans leau qui entrera plus

tard en contact avec le bton durci. Une eau sulfate ou

riche en acide carbonique, entre autres, peut attaquer ou

dtruire le bton durci de lextrieur alors quelle peut

tout fait convenir comme eau de gchage.



Fig. 1.2.3Installation de

lavage et recyclage

1.2.2 Eau de lavage

Dune manire gnrale, les eaux de lavage recycles

dans les centrales bton (fig. 1.2.3) ou les eaux combi-

nes, cest--dire le mlange entre les eaux de lavage et

leau dune autre source, doivent tre contrles confor-

mment SN EN 1008 ; ceci en particulier lorsquil sagit

de produire des btons performances leves.

De manire plus nuance, les eaux de lavage recycles

conviennent comme eau de gchage pour la production

de bton arm ou non et de bton prcontraint, sous

rserve des conditions restrictives suivantes :

Lapport supplmentaire en matires fines par les eaux

de lavage doit rester infrieur 1% de la masse totale

des granulats contenus dans le mlange.

10

5

9

2

3

8

11

12

4

7

1

67

1 Vis de relevage

2 Commande de la vis

3 Sortie des matires solides (sable /gravier)

4 Trop-plein des eaux charges de fines

5 Trmie de rception

6 Bassin en bton

7 Agitateurs

8 Alimentation en eau recycle de la centrale

bton

9 Alimentation en eau recycle de la potence

de lavage

10 Alimentation en eau recycle de la trmie

de rception

11 Amene deau du rseau

12 Flotteurs /contacteurs de commande de leau

du rseau

Les effets possibles de lutilisation deaux de lavage

doivent tre pris en compte sil sagit dun bton

devant rpondre des caractristiques particulires

comme le bton apparent, le bton prcontraint, le

bton autocompactant, le bton expos un environ-

nement agressif, etc.

La quantit deau de lavage utilise doit tre rpartie

de manire la plus homogne possible sur la produc-

tion journalire.

Pour le bton haute rsistance ainsi que pour le

bton air entran lutilisation deau de lavage est

dconseille.


Fig. 1.3.1Terminologie selon lancienne et la nouvelle norme,ainsi que celle utilise dans le Guide pratique dubton

1.3 Les granulats

On dsigne en gnral par granulats un mlange de

sable et de gravier ou gravillon de dimensions variables.

Ce mlange, qui se compose de diverses classes granulai-

res, constitue le squelette granulaire du bton et doit

comporter le moins de vides possible. Par rapport la

pte de ciment qui les enrobe, des granulats de bonne

qualit offrent les avantages suivants :

rsistance mcanique plus leve

meilleure durabilit

stabilit volumique en prsence dhumidit, do un

effet favorable sur le retrait du bton (rduction)

absorption dune partie de la chaleur dhydratation,

do un effet rgulateur sur le processus de prise.

La figure 1.3.1 donne un aperu de la terminologie selon

la norme SIA 162 par rapport celle de la nouvelle norme

SN EN 12620, ainsi que celle couramment utilise sur les

chantiers et reprise dans ce Guide pratique du bton .


Ancienne terminologie (SIA 162) Nouvelle terminologie (SN EN 12 620)Dnominations utilises

dans le Guide pratique du bton

Granulats Granulat Granulats

Sable, sable concass (D < 2,8 ou 4 mm) Sable (D 4 mm) Sable, sable concass

Gravier, gravillon (D > 2,8 ou 4 mm) Gravillon (D 4 mm) Gravier, gravillon

Granulats recycls Granulat recycl Granulats recycls

Fraction fine (D 0,02 mm) Fines (D 0,063 mm) Fines

Fines (D 0,125 mm) Farines (D 0,125 mm) Farines

Fraction, composante (par ex. 4/8) Classe granulaire d/D (par ex. 4/8) Classe granulaire

Mlange de granulats, tout-venant Grave (par ex. 0/32) Mlange pour bton, recompos

(par ex. 0/32)

Courbe granulomtrique, courbe Granularit Granularit

de tamisage

D dimension du tamis suprieur exprime en mm pour la classe granulaire considre

d dimension du tamis infrieur exprime en mm pour la classe granulaire considre

1.3.1 Caractristiques

Les caractristiques principales des granulats sont les

suivantes :

granularit

ptrographie, forme et tat de surface des grains

propret

masse volumique, densit apparente en vrac (cest--

dire compte tenu des vides) et taux dhumidit

absorption deau.



Fig. 1.3.5Sries de tamis normaliss

Fig. 1.3.2Mlange inappropri avec excs de granu-lats grossiers : la pte de ciment ne peut pasremplir tous les vides

Fig. 1.3.3Mlange optimal : le volume de pte deciment est juste suffisant pour enrober lesgranulats et remplir tous les vides

Fig. 1.3.4Mlange inappropri avec excs de granu-lats fins : ncessite un volume plus impor-tant de pte de ciment ou trop deau degchage (fort ressuage)

Srie de base et srie complmentaire 1 pour dsigner les classes granulaires

Srie de tamis intermdiaires pour dterminer la granularit

0

0,063 0,125 0,25 0,5 1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 45 63

1 2 4 8 16 31,5 635,6 11,2 22,4 45

Granularit

Les exigences concernant la granularit et les principales

caractristiques des granulats sont spcifies dans la

norme SN EN 12620 Granulats pour bton . Lannexe

nationale de la norme SN EN 206-1 prcise ces exigences

en fonction des conditions auxquelles le bton est expos

(cf. ch. 2.2 Classes dexposition ).

La granularit influence de manire dterminante la po-

rosit du squelette granulaire, et par consquent la den-

sit du bton. Avec ltat de surface, la forme et la surface

spcifique des grains, la granularit est un facteur qui a

une influence considrable sur la demande en eau et sur

louvrabilit du bton.

La granularit dun mlange pour bton ou recompos se

dfinit par les quantits relatives des diffrentes classes

granulaires (fig. 1.3.2 1.3.4). En tamisant le mlange au

moyen dune srie de tamis normaliss mailles carres,

on obtient pour chaque classe un refus qui permet de

quantifier le volume des passants pour chaque diamtre

de grain. Comme les classes granulaires dun granulat

prsentent gnralement plus ou moins toutes la mme

masse volumique, il est suffisant de spcifier la granula-

rit en pourcentage de masse (fig. 1.3.12 1.3.14).

Les tamis qui dlimitent les classes granulaires (srie de

base et srie complmentaire 1) ainsi que la srie de

tamis intermdiaires qui sert dterminer la granularit

sont indiqus la figure 1.3.5.



Fig. 1.3.7Lavage et triage des granulats dans uneinstallation de traitement

Fig. 1.3.6Relation entre la forme des grains et leursproprits

Ptrographie, forme et tat de surface des grains

Un granulat poreux et trop tendre compromet la qualit

du bton (SN 670 115). La forme des grains (fig. 1.3.6), en

premier lieu, mais aussi leur tat de surface et leur distri-

bution dimensionnelle influencent considrablement la

demande en eau et louvrabilit du bton.

Lexprience a montr quun mlange pour bton com-

prenant exclusivement des classes granulaires de granu-

lats concasss pouvait trs bien tre utilise. Les granu-

lats concasss amliorent la rsistance mcanique du

bton (traction, compression, abrasion), mais influencent

dfavorablement louvrabilit. En Suisse, la limitation des

gravires exploitables entrane un puisement progressif

des gisements de sables et de graviers naturels rouls,

raison pour laquelle le recours aux granulats concasss

et recycls sera de plus en plus frquent lavenir. Ceci

ne pose aucun problme, pour autant que le volume de

pte de ciment soit adapt en consquence.

Propret

Une propret insuffisante des granulats est prjudiciable

la qualit du bton. Il en rsulte, par exemple, une alt-

ration de la prise et du durcissement ainsi quune dimi-

nution de la rsistance au gel. Raison pour laquelle les

granulats doivent tre lavs (fig. 1.3.7).

Granulats rouls Granulats concasss

Forme sphriques aplatis/allongs cubiques aplatis/allongs

Angularit arrondis anguleux

Etat de surface lisses rugueux

Surface spcifique,

demande en eaucroissante

Ouvrabilit, aptitudedcroissante

au compactage



Fig. 1.3.8Classification des granulats dans la pratique

sable 0/3 mm non tassrecompos 0/8 mm non tassrecompos 0/30 mm non tass

Taux dhumidit [%]1,5

2,0

1,9

1,8

1,7

1,6

1,5

1,4

1,3

3,0 4,5 6,0 7,5 9,0 10,5 12,0 13,5

Dens

it ap

pare

nte e

n vra

c [kg

/dm

3 ]

Fig. 1.3.9Corrlation entre le taux dhumidit et ladensit apparente en vrac de quelquesclasses granulaires

Masse volumique, densit apparente, taux dhumidit

et absorption deau

Lorigine minralogique et la porosit des granulats d-

terminent leur masse volumique (fig. 1.3.8), ncessaire

au calcul du volume des matriaux. La densit apparente

correspond la masse de matriau en vrac par unit de

volume. Le taux dhumidit des granulats comprend leau

la surface des grains et celle absorbe par ceux-ci.

Gnralement, leau absorbe par les granulats joue un

rle ngligeable pour la production du bton, en sorte

que le taux dhumidit des granulats correspond prati-

quement leur humidit superficielle. Toutefois pour

des btons avec un rapport eau ciment e/c bas ainsi que

pour les btons avec une rsistance leve aux cycles de

gel-dgel en prsence de sel de deverglaage, il est imp-

ratif de considrer aussi leau absorbe par les granulats

pour la dtermination de la recette du bton. Lhumidit

des sables est gnralement comprise entre 4 et 8% de

la masse, tandis que celle des granulats plus grossiers

nexcde pas les 3% de la masse. Le taux dhumidit des

granulats doit tre pris en compte pour le calcul des

volumes de granulats et pour celui de leau de gchage.

La corrlation entre le taux dhumidit des granulats,

spcialement du sable, et la densit apparente est illus-

tre la fig. 1.3.9.

Granulats Masse volumique [kg/m3] Nature des granulats Exemples

Granulats courants 26502800 Dpts morainiques ou fluviaux, Bton arm et non arm,

en Suisse granulats concasss produits en ciment

Granulats lourds 3000 Barytine, minerai de fer, hmatite, Bton de protection contre

granulats en acier les radiations

Granulats lgers 2000 Argile, schiste ou verre expans, Bton lger, bton isolant,

pierre ponce bton de pente

Granulats durs 2500 Quartz, corindon, carbure de Revtements durs, bton

silicium, etc. rsistant labraison



Fig. 1.3.12Exigences normales concernant la granularitdes sables naturels et concasss

Fig. 1.3.11Tolrances applicables la granularit typedclare par le fournisseur pour les sablesdemploi courant

Sable

Il nexiste pas dexigences absolues concernant la granu-

larit (courbe granulomtrique). Les fournisseurs doivent

dclarer la granularit type (valeur moyenne) du sable,

qui doit se situer lintrieur de tolrances dfinies et

indiques la fig. 1.3.11 et doit rpondre certaines exi-

gences concernant les dimensions du tamis suprieur D

(fig. 1.3.12).

0Dimension du tamis suprieur

Pass

ant

[% m

asse

]

D 1,4 D 2 D

20

40

60

80

100 99%

95%

85%

Dimension

du tamis Tolrances du passant

[mm] [% masse]

0/4 0/2 0/1

4 5

2 5

1 20 20 5

0,250 20 25 25

0,063 3 5 5

Fig. 1.3.10Dfinition avec exemples des termes sable , gravillon et grave

1.3.2 Dfinitions selon SN EN 12620

Comme lillustre la figure 1.3.10, on fait la distinction

entre trois sortes de granulats : le sable (naturel ou con-

cass), le gravillon (en fait souvent dnomm gravier ou

gravillon, selon quil est naturel ou concass) et la grave

(plus couramment dsigne par les termes mlange

pour bton ou recompos ).

Dsignation Dfinition Exemples

SableD 4 mm

0/1

(naturel ou et d = 0

0/2

concass) 0/4

granularit restreinte 2/8

D/d 2 ou 8/16Gravillon

D 4 mm D 11, 2 mm 16/32(gravier ou

d 2 mm granularit tenduegravillon)

D/d > 2 et 4/32

D > 11,2 mm

Grave (mlange pour D 45 mm0/32

bton ou recompos) et d = 0



Fig. 1.3.15Valeurs limites et tolrances pour lagranularit des gravillons au moyen dun tamis intermdiaire

99%

99%

90%

60%

20%

90%

60%

20%

50%

50%

85%

Fig. 1.3.16Grave: les valeurs limites absolues selon SN EN 12620 sont indiques en bleu alorsque le fuseau conseill est marqu en rouge

0,125 0,5 2 4 8 1622

31,5 63

D 2D45

1,4D

0

20

40

60

80

100

0,125 0,5 2 4 8 1622

31,545

0

20

40

60

80

100

Ouverture des tamis [mm]

D 2D1,4DOuverture des tamis [mm]

Pass

ant

[% m

asse

]Pa

ssan

t[%

mas

se]

98%

85%

98%

Gravillon (gravier ou gravillon)

Il faut faire une distinction entre les gravillons granula-

rit tendue et ceux granularit restreinte.

Les gravillons granularit restreinte sont dfinis uni-

quement par les parts de refus et de passant autori-

ses.

Les gravillons granularit tendue sont dfinis par les

parts de refus et de passant autorises ainsi que par

des valeurs limites et tolrances de granularit pour

un tamis intermdiaire (fig. 1.3.15).

Fig. 1.3.13Exemple de gravillon ou gravier granularitrestreinte (16/32)

Fig. 1.3.14Exemple de gravillon ou gravier granularittendue (4/32)

1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 45 63

d/2 d D 1,4D 2D

20

40

60

80

100

5%

98%

15%

9o%

99%

70%

25%

1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11,2 16 22,4 31,5 45 63d/2 d D 1,4D 2D

20

40

60

80

100

5%

98%

20%

85%

99%


Pass

ant

[% m

asse

]


Pass

ant

[% m

asse

]

Tamis Limites Tolrances sur la granularit

intermdiaire gnrales type dclare

D/d [mm] [% masse] par le fournisseur

< 4 D/1,4 25 70 15

4 D/2 25 70 17,5

Lorsquun tamis intermdiaire, douverture telle quindique ci-dessus, nest

pas disponible, il convient dutiliser le tamis ayant louverture la plus proche.



Grave (mlange pour bton ou recompos)

Une grave est un mlange de sable et de gravillon dfini

par une distribution approprie en % de la masse de ses

diffrentes classes granulaires (composantes). Le mlange

doit respecter certaines valeurs limites fixes dans la

norme (domaine indiqu en bleu la fig. 1.3.16). Les gra-

nularits (courbes granulomtriques) ayant fait leur

preuve en pratique sont situes dans le fuseau marqu

en rouge la fig. 1.3.16.

Exigences gomtriques, physiques et chimiques

Les granulats constituent la part la plus importante du

volume de bton. Les caractristiques des granulats utili-

ss ont par consquent une influence dterminante sur

des proprits essentielles du bton, comme la rsistance

au gel. Cest pourquoi, suivant lutilisation envisage, les

granulats doivent non seulement satisfaire des exigen-

ces concernant la granularit mais aussi certaines exi-

gences dordre gomtrique, physique et chimique. La

durabilit sera vrifie au moyen de lessai ptrographi-

que (SN 670 115).

Classes granulaires

Dune manire gnrale les granulats sont livrs et uti-

liss en classes granulaires bien dfinies (fig. 1.3.17).

Laptitude lutilisation de classes granulaires concasses

doit tre contrles au moyen dessais prliminaires

systmatiques et probants.

La classe granulaire 4/8 mm a une influence relative-

ment dfavorable sur louvrabilit et la demande en eau

du bton, raison pour laquelle on cherche gnralement

en rduire la part dans la grave (mlange pour bton).

Lorsquune classe granulaire fait partiellement ou totale-

ment dfaut dans une grave, on parle de granularit

discontinue . lendroit de la classe manquante, la gra-

nularit (courbe granulomtrique) est caractrise par

un palier horizontal ou lgrement inclin (fig. 1.3.18). Le

recours une granularit discontinue peut tre ncessai-

re pour le bton pomp afin damliorer louvrabilit et

doptimiser lutilisation des granulats.

Exemples de classes Dsignation selon

granulaires SN EN 12 620

0,063 mm Fines

0,125 mm Farines

Classes granulaires

roules (naturelles)

0 4 mm Sable Sable

4 8 mm Gravier

8 16 mm GravierGravillon

16 32 mm Gravier

32 mm Gravier grossier

Classes granulaires

concasses (naturelles)

0 4 mm Sable concass Sable

4 8 mm Gravillon

8 16 mm Gravillon

16 22 mm GravillonGravillon

22 mm Ballast

Granulats artificiels/

granulats recycls

Sable de bton

concass

0 4 mm Sable de dmolitionSable

non tri

Granulats de bton

> 4 mm Granulats de dmo- Gravillon

lition non tris

Fig. 1.3.17Classes granulaires usuelles

Fig. 1.3.18Exemple de granularit discontinue

0,125 0,5 2 4 8 1622

31,5125

0

20

40

60

80

100


Pass

ant

[% m

asse

]

il manque la classegranulaire 48 mm



Fig. 1.3.19Teneurs en farines recommandes (ciment,additions et granulats 0,125 mm) en fonc-tion de la dimension maximale des granu-lats ; le cas chant, ces valeurs doivent tremodifies pour le bton pomp (chap. 2.6),le bton autocompactant (chap. 2.8) et lebton apparent (chap. 2.12)

Fig. 1.3.20Le matriau dexcavation dun tunnel peuttre utilis comme granulat pour bton, condition que son aptitude soit prouve

Teneur en farines

Pour sa prparation, le sable (classe granulaire 0/4 mm)

doit en gnral tre recompos partir de plusieurs frac-

tions comprenant du sable naturel lav et/ou du sable

concass lav et sch. En raison de sa surface spcifique

trs leve, qui se rpercute sur la demande en eau, la

classe granulaire 0/4 mm a une grande influence sur la

qualit du mlange pour bton.

Diamtre maximal des granulats [mm] 8 16 22,5 32 45 63

Teneur en farines [kg/m3 de bton] 450 400 375 350 325 300

Une teneur optimale en farines

accrot la quantit de film lubrifiant sans augmen-

tation notable de la quantit deau de gchage

garantit une meilleure ouvrabilit du bton

amliore la capacit de rtention deau du m-

lange et prvient le ressuage pendant et aprs la

mise en place

empche la sgrgation lors de la mise en place

et facilite le compactage du bton

amliore la compacit de la pte de ciment et,

par consquent, ltanchit du bton

amliore lefficacit des adjuvants.

Il faut cependant veiller ce que les fines ne con-

tiennent pas de minral argileux gonflant.

Linfluence prpondrante est toutefois assume par la

teneur en farines (ciment, additions et part des granulats

de dimension 0,125 mm) ainsi que par la teneur en

fines ( 0,063 mm). Il est recommand de respecter les

valeurs de teneur en farines indiques la fig. 1.3.19

conformment la norme SN EN 206-1.



Fig. 1.4.1Types dadjuvants avec leurs abrviations eteffets principaux selon SN EN 934-2

1.4 Les adjuvants

1.4.1 Dfinition et classification

Les adjuvants sont des substances qui peuvent, par leur

action physique et/ou chimique, changer les caractristi-

ques du bton. En fonction du type dadjuvant utilis, il

est possible dinfluencer de manire cible les caractris-

tiques du bton frais (par ex. le temps de prise, le proces-

sus de durcissement et louvrabilit), ou les caractristi-

ques du bton durci (par ex. la rsistance et la durabilit).

Lemploi dadjuvants rpond des considrations techni-

ques et conomiques. On peut par exemple obtenir une

meilleure ouvrabilit en remplaant une partie de leau de

gchage par un plastifiant et rduire ainsi la capillarit,

ce qui amliore la durabilit du bton.

Lefficacit des adjuvants dpend dune quantit de fac-

teurs qui sont, entre autres, le dosage de ladjuvant, le

type et le dosage en ciment, le dosage en eau ainsi que la

consistance, les conditions de malaxage et la temprature.

La norme SN EN 934-2 Adjuvants pour bton, mortier et

coulis dfinit les exigences, la conformit, le marquage

et ltiquetage des adjuvants. Son application est rgie

par la norme SN EN 206-1.

Diffrentes substances organiques et anorganiques sont

utilises dans la production des adjuvants. Comme cha-

cune de ces substances actives peut ragir de manire

trs diffrente en fonction du ciment utilis, il est parfois

difficile dobtenir leffet dsir sur le bton frais ou durci.

Lutilisation dadjuvants requiert donc des essais prlimi-

naires afin den contrler lefficacit.

La fig. 1.4.1 illustre les effets principaux et les domaines

dapplication des adjuvants courants.

Adjuvant Abrviation Effets principaux et domaines dapplication

Plastifiant BV Diminution de leau de gchage et/ou amlioration de louvrabilit

(lments prfabriqus)

Fluidifiant FM Forte diminution de leau de gchage et/ou amlioration de louvrabilit.

Permet dobtenir des btons durabilit accrue et/ou mise en place

facilite (btons pomps, SCC)

Entraneur dair LP Production et dispersion de fines bulles dair dans la masse du bton

en vue daugmenter sa rsistance au gel et aux sels de dverglaage

(ouvrages dart)

Retardateur de prise VZ Retardement du dbut de prise du bton (btonnage par temps chaud)

Acclrateur de prise SBE Acclration du processus de prise du bton (btons projets)

Acclrateur de durcissement HBE Acclration du processus de durcissement du bton (prfabrication)

Hydrofuge DM Diminution de labsorption capillaire (lments prfabriqus)

Stabilisateur ST Amlioration de la cohsion interne du bton (SCC)



Fig. 1.4.2Effet des fluidifiants sur ltalement et lerapport e/cq

1.4.2 Dosage

En rgle gnrale, les adjuvants pour btons sont intro-

duits sous forme liquide et en trs petites quantits, lors

du malaxage. Leur pourcentage en masse par rapport au

ciment se situe normalement entre 0,2 et 2%. Si la quan-

tit totale dadjuvants sous forme liquide est suprieure

3 l/m3 de bton, leur teneur en eau doit tre prise en

compte dans le calcul du rapport e/c. De mme, le sup-

plment dair occlus introduit dans le mlange par les

entraneurs dair doit tre pris en compte dans le calcul

volumique. Les dosages infrieurs 0,2% ne sont autori-

ss que si ladjuvant est dilu dans une partie de leau de

gchage, mais il est prfrable dy renoncer car le risque

dune erreur de dosage est trop important avec daussi

faibles quantits. Les sous-dosages diminuent souvent

de manire importante leffet recherch, alors que les

surdosages peuvent avoir des effets secondaires indsira-

bles tels que retardement du dbut de prise, perte de

rsistance la compression ou sgrgation.

1.4.3 Principaux types dadjuvants

Plastifiants (BV) et fluidifiants (FM)

Les plastifiants et les fluidifiants sont de loin les adju-

vants les plus utiliss pour la confection du bton. Leur

efficacit est illustre par la figure 1.4.2. Pour un rapport

e/c constant, lutilisation de ces adjuvants amliore lou-

vrabilit du bton . Ils permettent de rduire le dosageen eau, donc le rapport e/c, si louvrabilit est maintenue

constante , ce qui entrane un accroissement de la r-sistance et de la compacit. On peut aussi, mais avec une

moindre efficacit, conjuguer les deux effets, soit obtenir

une amlioration de louvrabilit tout en diminuant le

rapport e/c . En consquence, les plastifiants et fluidifi-ants permettent doptimiser la recette du bton en ter-

mes douvrabilit et de proprits du bton durci.

Comme effet secondaire possible de ces adjuvants, on

observe parfois un effet retardateur de prise. Dune

manire gnrale, lefficacit des adjuvants est troite-

ment dpendante des caractristiques du ciment et de la

composition du bton. Cest pourquoi il est recommand

de vrifier la compatibilit et lefficacit de chaque com-

binaison adjuvant ciment au moyen dessais prlimi-

naires.

Les fluidifiants base de polycarboxylates (PCE) ont un

effet fluidifiant plus lev que les fluidifiants convention-

nels.

Entraneur dair (LP)

Le rle des entraneurs dair est dincorporer des millions

de petites bulles dair dun diamtre compris entre 10 et

300 m dans le bton afin daugmenter la rsistance aux

cycles de gel - dgel avec ou sans sel (cf. chap. 3.5). Il en

rsulte galement une amlioration de louvrabilit et

une diminution du ressuage. Du fait de leur nature chi-

mique particulire, les entraneurs dair ont la capacit

dintroduire des bulles dair de la dimension voulue dans

le bton et de les stabiliser.

Rgle empirique

Chaque pourcent (volumique) dair entran dans le

bton permet une rduction deau de gchage den-

viron 5 l/m3 et produit sur louvrabilit le mme

effet que lajout de 10 15 kg de farines.

600

550

500

450

400

350

Etal

emen

t [m

m]

0,40 0,50 0,60Rapport e/cq []

avec F

M

sans F

M32

1



Fig. 1.4.4Effet des retardateurs (VZ) et des acclra-teurs de durcissement (HBE) sur la rsistancedu bton (reprsentation schmatique)

Un effet indsirable des entraneurs dair est la perte de

rsistance du bton la compression.

Les bulles introduites dans le bton frais restent prsen-

tes dans le bton durci. En cas de gel, elles absorbent une

partie de leau mise en mouvement dans les capillaires,

rduisent les pressions et permettent lexpansion de leau

qui, lorsquelle gle, augmente son volume de 9%. Elles

rduisent ainsi le risque dclatement du bton par sur-

pression de la glace (fig. 1.4.3).

Retardateurs (VZ)

Les retardateurs de prise ont pour effet de retarder le

dbut de la prise du ciment et de prolonger ainsi le dlai

de mise en place du bton. Leurs applications principales

sont les suivantes :

btonnage par temps chaud

transport du bton sur de longues distances

btonnage de gros volumes ou de grandes surfaces

suppression des joints de travail en cas darrts pro-

gramms (pas de discontinuit entre les tapes de

btonnage).

Un bton avec retardateur de prise durcit moins vite au

jeune ge (fig. 1.4.4), mais sa rsistance 28 jours est

souvent un peu plus leve que celle dun bton sans

retardateur. Du fait de son durcissement initial ralenti,

un bton avec retardateur de prise ncessite une cure

prolonge et particulirement attentive. Comme leffet

recherch dpend beaucoup du type de retardateur, mais

aussi du ciment utilis et de la temprature ambiante, il

est indispensable de procder des essais prliminaires,

en particulier diffrentes tempratures. En cas de sur-

dosage, leffet du retardateur de prise peut sinverser et

devenir acclrateur.

Rgle empirique

Chaque pourcent (volumique) dair occlus se traduit

par une perte de rsistance du bton la compres-

sion pouvant atteindre 5 N/mm2.

air

eauglace

air

Temps [jours]bton avec acclrateur de prisebton de rfrencebton avec retardateur de prise

40

30

20

10

00,5 1 2 7 14 28 56

Rsi

stan

ce

la c

omp

ress

ion

[N/m

m2 ]

pour T = 20 CFig. 1.4.3Expansion la suite de laugmentation devolume. La glace prsente un volume 9%suprieur leau sous forme liquide (repr-sentation schmatique)

Dans la plupart des cas, une trs petite quantit dadju-

vant suffit pour obtenir la teneur en air souhaite qui se

situe entre 3 et 8% selon la dimension maximale des gra-

nulats. La teneur en air ne dpend pas seulement du type

et du dosage de lentraneur dair, mais aussi de toute une

srie dautres facteurs tels que le type de ciment, la na-

ture des granulats et la granularit, la consistance, la

temprature, lintensit et la dure du malaxage, la pr-

sence dautres adjuvants, etc. Lors de lemploi combin

dun entraneur dair et dun plastifiant, il faut veiller

toujours introduire dabord lentraneur dair dans le

mlange. La compatibilit de nouvelles combinaisons

doit absolument tre teste au moyen dessais prlimi-

naires.



Fig. 1.4.5Local des citernes dadjuvants dune centrale bton, agenc conformment aux prescrip-tions en vigueur

Acclrateurs (SBE, HBE)

Les acclrateurs de prise (SBE) et les acclrateurs de

durcissement (HBE) avancent le dbut de prise ou accl-

rent le processus de durcissement en librant la chaleur

dhydratation plus rapidement. Lhydratation tant plus

rapide, le bton peut tre dcoffr, mis en charge ou

expos au gel plus tt. Leffet des acclrateurs dpend

beaucoup de leur composition chimique et de celle du

ciment utilis. En cas de surdosage, on peut observer une

inversion du phnomne recherch, cest--dire un ralen-

tissement au lieu dune acclration de la prise ou du

durcissement. Les acclrateurs entranent souvent une

perte plus ou moins importante de la rsistance finale du

bton (fig. 1.4.6).

Leurs effets tant difficiles matriser, les acclrateurs

ne sont utiliss que dans des cas particuliers. Les accl-

rateurs de prise (SBE) sont utiliss pour:

bton projet

btonnage au contact deaux courantes

colmatage dinfiltrations et de voies deau.

Les acclrateurs de durcissement (HBE) sont utiliss

pour:

btonnage par temps froid

dlais de dcoffrage trs courts

prfabrication dlments en bton

travaux de rparation

ancrages.

Les adjuvants peuvent avoir une influence majeure sur

les caractristiques du bton frais et durci. Leurs effets se

basent sur des ractions chimiques et/ou physiques trs

complexes, cest pourquoi il faut viter de mlanger dif-

frents types dadjuvants ou combiner des adjuvants

provenant de fabricants diffrents. Il est impratif de

procder des essais prliminaires, afin de dfinir le bon

dosage et le type dadjuvant adapt au ciment, aux addi-

tions, leau et aux granulats de la recette de bton.



Fig. 1.4.6Effets des quatre principaux typesdadjuvants

Fig. 1.4.7Les adjuvants pourvus du label de qualitsont hors classe de toxicit, solubles leauet biodgradables

La figure 1.4.6 illustre qualitativement les effets des qua-

tre principaux types dadjuvants sur les proprits du

bton frais et durci.

Effet considr sur Plastifiants Acclrateurs Retardateurs Entraneurs dair

BV/FM SBE/HBE VZ LP

Ouvrabilit ++ + +

Sgrgation/ressuage + o +

Prise acclration 0 ++ o o

retardement o ++

Aptitude au pompage + o o

Rsistance court terme + ++

Rsistance finale + +

Permabilit + o +

Rsistance au gel + ++

Retrait et fluage ++ o o

Btonnage par temps froid + + o

Btonnage par temps chaud + + o

++ effet recherch + effet favorable possible o effet negligeable effet indsirable possible

1.4.4 Adjuvants et environnement

Un bon tiers des btons fabriqus en Suisse contient des

adjuvants. Or, ces produits chimiques sont rgulirement

mis en cause dans les discussions concernant limpact

des produits industriels sur lenvironnement. Pour cette

raison, lAssociation suisse des fabricants dadjuvants

pour bton (FSHBZ) a dfini un certain nombre de crit-

res permettant dapprcier la compatibilit environne-

mentale de ces produits. Les adjuvants pour btons qui

sont conformes ces critres peuvent tre marqus du

label de qualit FSHBZ, qui constitue une garantie de

scurit pour les matres douvrages, les planificateurs et

les entrepreneurs.

Quantitativement, la classe dadjuvants la plus importan-

te est constitue par les plastifiants. En Suisse, ils repr-

sentent plus des trois quarts de la consommation totale

dadjuvants pour btons. Pourvus du label de qualit

FSHBZ, ils sont hors classe de toxicit, facilement solu-

bles leau et biodgradables.



Fig. 1.5.1Classification et

effets des additions

1.5 Les additions

1.5.1 Dfinition et classification

Les additions sont gnralement des ajouts minraux

sous forme de poudre fine qui peuvent amliorer certai-

nes proprits du bton, en particulier louvrabilit du

bton frais ainsi que les caractristiques mcaniques et

la compacit du bton durci. Certaines additions permet-

tent de rduire la chaleur dhydratation lors de la prise et

du durcissement du bton. Contrairement aux adjuvants,

les additions sont toujours incorpores au bton en quan-

tits suffisamment importantes pour tre considres

dans le calcul de la recette. Il est possible de cobroyer les

additions avec le clinker ou les mlanger au ciment lors

de sa production. Cette manire de procder assure un

dosage prcis et une rpartition homogne des additions.

Si le mlange ciment addition rpond aux exigences de

la norme SN EN 197-1, il sagit alors dun ciment compo-

s, qui peut tre considr comme un tout pour le calcul

du rapport e/c et du dosage minimal en ciment. Dans ce

cas, la norme considre les additions comme des autres

constituants principaux du ciment (fig. 1.1.9). Dans cette

catgorie, on peut citer les ciments Holcim des gammes

Fluvio (ajout de calcaire), Fortico (ajout de fume de sili-

ce), Riteno (ajout de schiste calcin) ainsi que Modero

(ajout de laitier granul de haut-fourneau).

Les additions peuvent galement tre incorpores au

mlange dans le malaxeur de la centrale bton. Il est

ainsi possible de choisir librement les proportions du

mlange addition ciment et de les adapter prcisment

aux exigences de la recette. Cet avantage ne va cependant

pas sans quelques inconvnients. Dabord, le stockage

spar des additions ncessite des silos, des quipements

de dosage et des contrles supplmentaires. Ensuite, cer-

taines additions ont tendance former des grumeaux

lors dun stockage prolong. Enfin, la confection dun

bton homogne requiert parfois une dure de malaxage

plus longue.

La norme SN EN 206-1 distingue deux types dadditions :

celles du type I sont des substances inertes (par ex. le fil-

ler calcaire et les pigments), qui nengendrent pas de rac-

tion chimique, et celles du type II qui sont dsignes

comme additions caractre pouzzolanique ou hydrauli-

que latent. Les additions de type II comprennent notam-

ment les cendres volantes de houille et la fume de silice

qui, grce la raction pouzzolanique quelles induisent,

contribuent la monte en rsistance de la pte de

ciment. Le schiste calcin prsente des proprits la fois

pouzzolaniques et hydrauliques. Il nest cependant utilis

que comme addition au ciment.

Dsignation Raction chimique Effet Types daddition

Inerte Aucune raction ou tout au Augmente la compacit (effet filler) Filler de calcaire,

(type I) plus raction ngligeable et amliore louvrabilit farine de quartz

Rpartition de la fissuration Fibres de tous types

(engendre par le retrait plastique)

Coloration du bton Pigments

Pouzzolanique Raction en prsence dhy- Diminue la porosit Cendres volantes de houille,

(type II) droxyde de calcium et deau: Augmente la durabilit fume de silice,

transformation en min- Rduit la rsistance au jeune ge schiste calcin,

raux analogues aux Diminue la chaleur dhydratation pouzzolane naturelle ou

hydrates du ciment (CSH) Augmente la rsistance finale argile active thermiquement

Hydraulique latente Raction en prsence dacti- Diminue la porosit Laitier granul de

(type II) veurs (alcalis, chaux, sulfates) Augmente la durabilit haut-fourneau

et deau: formation de Rduit la rsistance au jeune ge

substances analogues aux Diminue la chaleur dhydratation

hydrates du ciment Augmente la rsistance finale

Hydraulique Raction en prsence deau: Rduit la porosit et Schiste calcin

(type II) formation de substances amliore louvrabilit Chaux hydraulique

analogues aux hydrates

du ciment



Fig. 1.5.2Diffrents types de fibres dacier

Fig. 1.5.3Fibres de polypropylne

leur longueur, de leur diamtre, de leur forme ainsi que de

leur orientation principale dans le bton durci. Le dosage

habituel se situe dans une fourchette comprise entre 20

et 80 kg de fibres par m3 de bton. Le recours aux conseils

dun spcialiste est gnralement ncessaire lors du di-

mensionnement douvrages en bton fibr. Lincorpora-

tion de fibres dacier lors du malaxage du bton ncessite

un quipement particulier afin dassurer une rpartition

homogne. Par ailleurs, lutilisation de fibres mtalliques

engendre invitablement une certaine diminution de

louvrabilit du bton. Des fibres mtalliques droites, de

petites dimensions et en acier haute rsistance sont

incorpores dans le bton fibr ultra performant. Dans ce

cas particulier, le dosage en fibres est nettement plus

lev et varie entre 1 et 5% du volume de bton.

Parmi les fibres synthtiques, les fibres de polypropylne

sont les plus utilises. Doses entre 1 et 2 kg par m3 de

bton, elles permettent dviter dans une large mesure

les fissures dues au retrait plastique. Dans un bton pour

lequel une rsistance leve au feu est requise, leur usa-

ge permet de rduire la pression de vapeur deau en cas

dincendie (cf. chap. 3.9). Dans ce cas, le dosage habituel

est denviron 2 3 kg de fibres par m3 de bton. Leur mise

en uvre est relativement simple et ne requiert pas de

dispositif ou de prcaution particulire. Certaines fibres

synthtiques haut module dlasticit sont parfois uti-

lises pour rduire les fissures dues au retrait de dessic-

cation ou en complment aux fibres dacier dans les

btons ultra hautes performances.

Les fibres de verre rsistantes la raction alcalis-silice

sont utilises en prfabrication comme armature dl-

ments de faible paisseur. Leur utilisation requiert

cependant lexprience dun spcialiste confirm.

Habituellement les additions sont classes selon la figure

1.5.1, en fonction de leur comportement chimique dans

la pte de ciment et/ou de leur effet dans le bton. On

peut aussi les classer en fonction de leur composition

chimique (voir cet effet le diagramme triangulaire fig.

1.1.10 du chap. 1.1 Les ciments ).

1.5.2 Additions inertes

Farines de calcaire et de quartz

Les farines ou fillers calcaire ou de quartz compltent et

amliorent le mlange granulaire pour un bton en rai-

son de la faible dimension et de la forme de leurs grains

ainsi que de leur granularit. On les ajoute par exemple

aux sables pauvres en farines afin denrichir cette classe

granulaire en lments fins, ce qui se traduit par une

meilleure ouvrabilit et une texture plus compacte du

mlange. Laptitude lemploi des farines de calcaire ou

de quartz devrait toujours tre vrifie. A cet gard, le

ciment Fluvio 4 constitue une rponse idale puisquil

contient dj une farine calcaire spcialement slection-

ne et contrle.

Fibres

Les fibres sont gnralement classes en trois groupes :

les fibres dacier, les fibres synthtiques et les fibres de

verre.

Les fibres dacier permettent damliorer le comportement

post-fissuration du bton sollicit en traction (par ex. r-

sistance effective la traction par flexion, ductilit). Elles

sont gnralement utilises dans des dallages industriels

ou pour des confortements en bton projet. Ce type de

fibres fait lobjet de la recommandation SIA 162/6. Leffi-

cacit des fibres mtalliques dpend principalement de


Les exigences concernant la cendre volante de hou-

ille utilise comme addition du bton sont rgies

par la norme SN EN 450. De plus, pour des ques-

tions de protection de lenvironnement, la teneur

en mtaux lourds des cendres volantes doit tre

conforme aux recommandations de lOFEV.


Fig. 1.5.4Elments de bton

colors par des pig-ments minraux

( base de cimentPortland blanc

Albaro 5)

Pigments minraux

Les pigments minraux sont utiliss pour colorer le bton

et le mortier (fig. 1.5.4). En pratique, seuls les pigments

base doxydes satisfont aux exigences requises en matire

de stabilit et de granulomtrie. Les pigments nentra-

nent pas de raction chimique au sein du bton. Leur de-

mande en eau relativement leve ncessite en gnral

une augmentation du rapport e/c, moins que cet effet

ne soit compens par lemploi simultan dadjuvant flui-

difiant.

Le dosage en pigments quelques pourcents de la masse

de ciment est dict par lintensit de la teinte recherche

et figure dans la documentation du fournisseur. Avant et

aprs la production et mise en uvre de btons colors,

il faut soigneusement nettoyer le malaxeur, les vhicules

de transport et les dispositifs de transbordement et de

mise en place du bton, sous peine de maculer les

gches suivantes.

Avec le temps, une certaine attnuation de la teinte des

btons colors est invitable, mme si lon utilise les

meilleurs pigments.

1.5.3 Additions pouzzolaniques

Le principe daction des additions pouzzolaniques est le

suivant : en prsence dune quantit deau suffisante

dans le bton en cours de durcissement, la silice de ces

additions ragit avec lhydroxyde de calcium rsultant de

lhydratation du ciment en formant des cristaux suppl-

mentaires de silicate de calcium hydrat (CSH). Ces der-

niers accroissent la rsistance du bton et rduisent sa

porosit, ce qui amliore la durabilit. Le durcissement et

la monte en rsistance des btons contenant des addi-

tions pouzzolaniques sont un peu plus lents ( lexception

de la fume de silice), surtout par basses tempratures.

Par consquent, le dlai de dcoffrage et la dure de la

cure doivent parfois tre prolongs.

Comme dj voqu plus haut, la norme SN EN 206-1

dsigne les additions pouzzolaniques comme additions

de type II. Les quantits maximales de ces additions sont

limites, afin de garantir une alcalinit suffisante de la

solution interstitielle dans le bton arm ou prcontraint

et de protger ainsi les armatures de la corrosion (fig.

1.5.5). La norme donne galement des indications pour la

prise en compte, au moyen dun coefficient k, des addi-

tions de type II dans le calcul du dosage minimal en

ciment quivalent et du rapport e/c (fig. 1.5.7).

Cendre volante de houille

La cendre volante de houille (dnomme aussi cendre

volante siliceuse) est un sous-produit des centrales ther-

miques, dont la qualit dpend non seulement du char-

bon utilis comme combustible mais aussi du type de

centrale et de son mode dexploitation. Nanmoins, la

cendre volante de provenance connue sest rvle cons-

tituer une addition de valeur pour le bton. Dans cette

catgorie dment contrle, on peut citer la marque

Hydrolent.

La bonne excution douvrages ou parties douvra-

ges en bton color ncessite une grande exprien-

ce. Lutilisation de ciment blanc (Albaro 5) et de

sable clair sont les conditions de base indispensa-

bles pour obtenir des surfaces de bton apparent

claires et de teinte uniforme. En revanche, la cou-

leur du gravier ne joue quun rle marginal.

Fig. 1.5.5Quantit maximale

dadditions de type II vis--vis

de lalcalinit

Conditions remplir pour assurer une alcalinit suffisante

de la solution interstitielle dans le cas dun CEM I avecCV 0,66 c 3 FS

ajout de cendre volante et/ou de fume de silice :FS 0,11 c

CV teneur en cendre volante de houille [kg/m3] c dosage en ciment [kg/m3]

FS teneur en fume de silice [kg/m3]

La cendre volante de houille est constitue de particules

dont la finesse et la forme sphrique caractristique (fig.

1.5.8) contribuent amliorer louvrabilit du bton frais.

Lutilisation de cendre volante haut indice dactivit

pouzzolanique permet en outre de diminuer la porosit

du bton et den accrotre notablement sa durabilit.

Cela requiert cependant une mise en uvre particulire-

ment soigne, de la formulation jusqu la cure. La cen-

dre volante de houille rduit fortement la chaleur dhy-

dratation libre durant la prise et le durcissement du



Fig. 1.5.6Forme caractristique des particules de cen-dre volante de houille (photo prise au micro-scope lectronique balayage)

Fig. 1.5.7Quantits maximales dadditions de type II pouvant treprises en compte dans le calcul du rapport e/cq et du do-sage minimal en ciment avec un CEM I ou un CEM II/A-LL

CEM I 1) CEM II/A-LL 2)

CV 0,33 c CV 0,25 c

Cendre volante de houille (CV) CV kCV (cmin 200) CV kCV (cmin 200) 0,8

CV + c cmin CV + c cmin

Fume de silice (FS) 3)FS 0,11 c

non applicablekFS FS + c cmin

AP 0,25 c AP 0,25 c

Additions pouzzolaniques (AP) 3) AP kAP (cmin 200) AP kAP (cmin 200) 0,8

AP + c cmin AP + c cmin

L 0,5 c

Laitier granul de haut-fourneau (L) 4) kL L + c cmin non applicable

L + c cmin

e/ceq rapport eau/ciment quivalent e/(c + kCV CV + kFS FS + kAP AP + kL L)

Coefficient k pour la cendre volante de houille selon SN EN 450 kCV = 0,4

Coefficient k pour la fume de silice selon SN EN 13 263 kFS = 1,0

Coefficient k pour les additions pouzzolaniques kAP = 0,4

Coefficient k pour le laitier granul de haut-fourneau selon SN EN 15167 kL = 0,5

1) Le concept du coefficient k nest pas applicable pour les classes dexposition XA2 et XA3.

2) Lapplication du coefficient k pour un ciment de type CEM II/A-LL nest possible que pour les btons des classes dexposi-

tion XC1 XC4, XD1 et XF1. La proportion massique de filler calcaire contenu dans le ciment est de 17%. Il en rsulte un

facteur de rduction de 0,8 (1 - (17/(100-17)) = 0,8). Les exigences de lannexe nationale NC (www.sia.ch/206-1) doivent,

en outre, tre respectes.

3) La preuve de laptitude lemploi des additions pouzzolaniques (de type II) est satisfaite lorsquil existe un Agrment

Technique Europen qui se rfre explicitement leur utilisation comme addition pour produire du bton conformment

EN 206-1, ou si les exigences de lannexe nationale NB (www.sia.ch/206-1) sont respectes. De plus les exigences de

lannexe nationale NC doivent aussi tre remplies (www.sia.ch/206-1).

4) Le concept de coefficient k se limite en principe aux btons des ouvrages dart et non ceux de btiments (classes dexpo-

sition XC1 XC4, XD1 et XF1). Les exigences de lannexe nationale ND (www.sia.ch/206-1) doivent, en outre, tre respec-

tes.

Cendre volante de houille

Hydrolent

LHydrolent est une cendre volante siliceuse, slectionne

avec soin et dont la qualit est conforme aux spcifica-

tions de la norme SN EN 450. LHydrolent peut tre utilis

dans diffrents domaines de la construction comme

addition pour amliorer louvrabilit du bton frais mais

galement en vue de confrer certaines proprits parti-

culires au bton durci.

bton. Son utilisation permet ainsi de rduire le risque de

fissuration engendr par le retrait thermique dans les

lments massifs.



Pouzzolane naturelle

Les pouzzolanes naturelles comme le trass ont des pro-

prits trs diffrentes et fluctuantes selon leur origine.

1.5.4 Additions hydrauliques latentes

Certaines additions sont dites hydrauliques latentes car,

en prsence deau et dactiveurs bien dfinis par ex.

une faible quantit de substances alcalines ou de sulfa-

tes elles ragissent et durcissent lentement en formant

des composs analogues aux hydrates du ciment, mais

de manire beaucoup moins rapide.

Laitier granul de haut-fourneau

Le laitier granul de haut-fourneau, moulu une finesse

au moins quivalente celle du ciment, est un sous-pro-

duit de lindustrie sidrurgique dont la qualit peut tre

extrmement fluctuante. La disponibilit sur le march

en laitier de qualit leve est relativement restreinte en

raison des coteux investissements ncessaires sa pr-

paration. Les exigences, les critres de conformit ainsi

que lvaluation de la conformit du laitier de haut-four-

neau sont rgls par la norme SN EN 15167. Le laitier

granul de haut-fourneau est en principe sch puis co-

broy avec le clinker. On obtient ainsi des ciments qui,

suivant leur teneur en laitier, sont commercialiss sous

Fig. 1.5.8Pilier reprenant une forte charge, ralis enbton haute rsistance avec du Fortico 5R

Un dosage en fume de silice de 4 10% par rap-

port la masse du ciment permet damliorer sen-

siblement nombre de proprits du bton :

Meilleure cohsion et accroissement sensible de

la capacit de rtention deau du bton frais, do

une diminution du risque de sgrgation.

Diminution du rebond pour le bton projet.

Net accroissement de la rsistance du bton, ce

qui permet la fabrication de bton haute rsis-

tance.

Forte diminution de la porosit du bton avec,

pour consquence directe, un accroissement sen-

sible de ltanchit et de la durabilit, qu

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Guide Pratique f