Avis dalle béton et influance des proportions sur la qualité du béton
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Membre ultra utileBonjour,
C'est frappé du seau du bon sens... non du sceau... haaaa je ne sais plus, c'est sot !
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2 Edité 1 fois, la dernière fois il y a +1 an. Membre ultra utile
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De : Un Coin Discret De Haute-savoie (74)
Ancienneté : + de 10 ans
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0 Edité 2 fois, la dernière fois il y a +1 an. 0 Membre ultra utile 0 1 Membre ultra utile 0 Edité 1 fois, la dernière fois il y a +1 an. 0 0 0 Membre ultra utile 0 0 Membre ultra utile 0 0 1 Membre ultra utile 1 0 En résumé, pour la seconde formulation : je ne me rappelle plus les détails exacts, mais il me semble que ça ressemble à quelque chose comme ça :
Vous souhaitez par exemple obtenir une résistance mécanique cible de 25 MPa, à laquelle vous appliquez une marge de sécurité de 15 %. Vous avez donc :
Rmc = 25 * 1,15 = 28,75 MPa
À partir de la formule de Bolomey, vous en déduisez le rapport eau/ciment, E/C :
Rmc = kG * Rc * (C/E - 0,5)
E/C => 1 / ([Rmc / (kG * Rc)] - 0,5)
Connaissant votre dosage en ciment (par exemple 350 kg/m³), vous calculez ensuite la quantité d’eau nécessaire :
E = C / ([Rmc / (kG * Rc)] - 0,5) (en kg)
⚠ : Il ne s’agit pas ici de la quantité d’eau à verser dans la bétonnière, mais de la quantité totale d’eau effective dans le mélange (voir correction dosage en eau plus bas) :
- L’eau déjà présente dans les granulats humides (stockés en extérieur, sous la pluie par exemple) doit être déduite.
- L’eau absorbée par les granulats (par capillarité) ne participe pas à l'hydratation du ciment et doit être compensée.
Analyse granulométrique (NF EN 933-1)
Pour déterminer les proportions exactes de sable et de gravillons, on doit connaître leur courbe granulaire respective.
Cela se fait en réalisant un tamisage d’une masse connue de matériau sec, à partir des tamis normalisés suivants (en mm) :
20 – 16 – 8 – 6,3 – 4 – 2 – 1 – 0,5 – 0,250 – 0,125 – 0,063 – fond
Pour chaque tamis, on relève les refus cumulés (masse restante sur le tamis) et les passants cumulés (masse ayant traversé les tamis), qui nous permettra de tracer la courbe granulométrique.
On calcule également le module de finesse du sable (Mf), qui donne une indication sur la taille moyenne des grains. Il permet de classer le sable en différentes catégories : fins, moyens, gros, ou non conformes (à rejeter).
Feuille de relevé d'une étude granulométrique, selon la norme NF EN 933-1
À partir du tableau de tamisage, on peut tracer la courbe granulométrique en suivant ces étapes :
- On place et relie les points suivants :
O = [0,063 ; 0]
A = [D/2 ; 50-√(D)+k]
B = [D ; 100]
(D : diamètre maximal du plus gros granulat ; k : coefficient d'ajustement selon l'ouvrabilité ou la nature du béton)
- On trace ensuite les droites limites à 5 % et 95 % (ici en orange).
- On relie le point à 95 % de la courbe du sable avec le point à 5 % de la courbe des gravillons.
La droite ainsi obtenue intersecte la droite [OA] en un point dont la coordonnée en y permet de déterminer la répartition optimale des proportions entre les deux matériaux (données en % massique).
Tableau des courbes granulométriques d'une autre étude.
On cherche maintenant à déterminer à combien de kilogrammes de sable et de gravillons ces pourcentages correspondent.
Pour cela, il faut d’abord connaître le volume occupé par les gravillons dans notre formulation — qui, je le rappelle, est établie pour 1 m³ de béton.
Pour rappel, la formule pour calculer un volume est la suivante :
Vi = Mi/ρi
On a donc :
Vgranulats = 1 m³ - Vciment - Veau
Vgranulats = 1 - (350/ρciment) - (Meau / 1000)
Maintenant que l'on connait le volume de granulats, on en déduit sa masse :
Mgranulats = Vgranulats / [(%Msable / ρsable) + (%Mgravier / ρgravier)]
La masse de sable et de gravillon est donc donnée par :
Msable = Mgranulats * %Msable
Mgravier = Mgranulats * %Mgravier
Correction dosage en eau :
La différence entre les deux masses permet de déterminer la teneur en eau :
W% = (Mh - Ms)/ Ms
On détermine ensuite le volume d'eau déjà présent dans nos gravillons :
Ws * Msable
Wg * Mgravier
Abs * Msable
Abg * Mgravier
Eapp,s = Msable * (Abs - Ws)
Eapp,g = Mgravier * (Abg - Wg)
L’eau réelle à ajouter dans la bétonnière est donc :
Eréelle = E - Eapp
Correction du dosage en granulats :
Après avoir corrigé la quantité d’eau à ajouter, il faut également ajuster les masses des granulats puisque les valeurs de Msable et Mgravier correspondent à des masses sèches.
On a donc :
Ms,réelle = (1+ Ws) * Msable
Mg,réelle = (1+ Ws) * Mgravier
Exemple de tableau pour la correction du dosage en eau et en granulats.
Réalisation du béton frais :
Le mode opératoire pour la fabrication du béton frais est régi par une norme (dont je ne me souviens plus précisément), qui indique l’ordre d’incorporation des matériaux, la durée et la vitesse de malaxage, etc.
On commence par verser les granulats, en commençant par ceux de plus gros diamètre, puis on malaxe pendant environ 5 secondes. Ensuite, on ajoute le ciment dans le malaxeur en fonctionnement, et on malaxe pendant 10 à 20 secondes.
On incorpore ensuite environ 2/3 de l’eau dans le mélange, puis on malaxe pendant 30 à 60 secondes. On ajoute la moitié de l’eau restante, et on continue à malaxer pendant encore 60 secondes.
Il y a ensuite des essais sur le béton frais qui sont réalisés, comme l’essai au cône d’Abrams pour vérifier la classe de consistance du béton (norme NF EN 12350-2).
Dans les grandes lignes, il me semble que c’est à peu près ça la formulation d’un béton normalisé classique.
Vous souhaitez par exemple obtenir une résistance mécanique cible de 25 MPa, à laquelle vous appliquez une marge de sécurité de 15 %. Vous avez donc :
Rmc = 25 * 1,15 = 28,75 MPa
À partir de la formule de Bolomey, vous en déduisez le rapport eau/ciment, E/C :
Rmc = kG * Rc * (C/E - 0,5)
E/C => 1 / ([Rmc / (kG * Rc)] - 0,5)
Connaissant votre dosage en ciment (par exemple 350 kg/m³), vous calculez ensuite la quantité d’eau nécessaire :
E = C / ([Rmc / (kG * Rc)] - 0,5) (en kg)
⚠ : Il ne s’agit pas ici de la quantité d’eau à verser dans la bétonnière, mais de la quantité totale d’eau effective dans le mélange (voir correction dosage en eau plus bas) :
- L’eau déjà présente dans les granulats humides (stockés en extérieur, sous la pluie par exemple) doit être déduite.
- L’eau absorbée par les granulats (par capillarité) ne participe pas à l'hydratation du ciment et doit être compensée.
Analyse granulométrique (NF EN 933-1)
Pour déterminer les proportions exactes de sable et de gravillons, on doit connaître leur courbe granulaire respective.
Cela se fait en réalisant un tamisage d’une masse connue de matériau sec, à partir des tamis normalisés suivants (en mm) :
20 – 16 – 8 – 6,3 – 4 – 2 – 1 – 0,5 – 0,250 – 0,125 – 0,063 – fond
Pour chaque tamis, on relève les refus cumulés (masse restante sur le tamis) et les passants cumulés (masse ayant traversé les tamis), qui nous permettra de tracer la courbe granulométrique.
On calcule également le module de finesse du sable (Mf), qui donne une indication sur la taille moyenne des grains. Il permet de classer le sable en différentes catégories : fins, moyens, gros, ou non conformes (à rejeter).
Feuille de relevé d'une étude granulométrique, selon la norme NF EN 933-1
À partir du tableau de tamisage, on peut tracer la courbe granulométrique en suivant ces étapes :
- On place et relie les points suivants :
O = [0,063 ; 0]
A = [D/2 ; 50-√(D)+k]
B = [D ; 100]
(D : diamètre maximal du plus gros granulat ; k : coefficient d'ajustement selon l'ouvrabilité ou la nature du béton)
- On trace ensuite les droites limites à 5 % et 95 % (ici en orange).
- On relie le point à 95 % de la courbe du sable avec le point à 5 % de la courbe des gravillons.
La droite ainsi obtenue intersecte la droite [OA] en un point dont la coordonnée en y permet de déterminer la répartition optimale des proportions entre les deux matériaux (données en % massique).
Tableau des courbes granulométriques d'une autre étude.
On cherche maintenant à déterminer à combien de kilogrammes de sable et de gravillons ces pourcentages correspondent.
Pour cela, il faut d’abord connaître le volume occupé par les gravillons dans notre formulation — qui, je le rappelle, est établie pour 1 m³ de béton.
Pour rappel, la formule pour calculer un volume est la suivante :
Vi = Mi/ρi
On a donc :
Vgranulats = 1 m³ - Vciment - Veau
Vgranulats = 1 - (350/ρciment) - (Meau / 1000)
Maintenant que l'on connait le volume de granulats, on en déduit sa masse :
Mgranulats = Vgranulats / [(%Msable / ρsable) + (%Mgravier / ρgravier)]
La masse de sable et de gravillon est donc donnée par :
Msable = Mgranulats * %Msable
Mgravier = Mgranulats * %Mgravier
Correction dosage en eau :
- Teneur en eau :
La différence entre les deux masses permet de déterminer la teneur en eau :
W% = (Mh - Ms)/ Ms
On détermine ensuite le volume d'eau déjà présent dans nos gravillons :
Ws * Msable
Wg * Mgravier
- Eau absorbée :
Abs * Msable
Abg * Mgravier
- TOTAL : Eau apportée :
Eapp,s = Msable * (Abs - Ws)
Eapp,g = Mgravier * (Abg - Wg)
L’eau réelle à ajouter dans la bétonnière est donc :
Eréelle = E - Eapp
Correction du dosage en granulats :
Après avoir corrigé la quantité d’eau à ajouter, il faut également ajuster les masses des granulats puisque les valeurs de Msable et Mgravier correspondent à des masses sèches.
On a donc :
Ms,réelle = (1+ Ws) * Msable
Mg,réelle = (1+ Ws) * Mgravier
Exemple de tableau pour la correction du dosage en eau et en granulats.
Réalisation du béton frais :
Le mode opératoire pour la fabrication du béton frais est régi par une norme (dont je ne me souviens plus précisément), qui indique l’ordre d’incorporation des matériaux, la durée et la vitesse de malaxage, etc.
On commence par verser les granulats, en commençant par ceux de plus gros diamètre, puis on malaxe pendant environ 5 secondes. Ensuite, on ajoute le ciment dans le malaxeur en fonctionnement, et on malaxe pendant 10 à 20 secondes.
On incorpore ensuite environ 2/3 de l’eau dans le mélange, puis on malaxe pendant 30 à 60 secondes. On ajoute la moitié de l’eau restante, et on continue à malaxer pendant encore 60 secondes.
Il y a ensuite des essais sur le béton frais qui sont réalisés, comme l’essai au cône d’Abrams pour vérifier la classe de consistance du béton (norme NF EN 12350-2).
Dans les grandes lignes, il me semble que c’est à peu près ça la formulation d’un béton normalisé classique.
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