Le béton et le mortier sont des matériaux très utilisés pour les travaux de maçonnerie. Ils se composent d'un mélange de plusieurs éléments avec de l'eau : un liant, un agrégat, voire un adjuvant. Lesquels se choisissent et se dosent en fonction du type d'ouvrage à réaliser : fondations, mur de soutènement, dalle armée, chape, jointoiement, enduit...
Les liants
Par définition, un "liant" sert à réunir. En maçonnerie, les liants servent à réunir les agrégats, autrement dit, principalement, le sable et les graviers. Il s'agit du ciment et de la chaux, qui sont dits "hydrauliques", parce qu'ils ont cette particularité de durcir au contact de l'eau. Ils "lient" alors le sable et les graviers pour former un matériau très dur : le mortier ou le béton.
Le ciment
Le ciment utilisé pour réaliser du béton et du mortier doit répondre à la
norme NF P 15-301 qui définit plus de
20 types de ciments, répartis en trois classes de résistance : 32,5 R, 42,5 R et 52,5 R. Plus l'indice est élévé, plus le Pour les usages courants du bâtiment, on trouve les ciments usuels appelés
ciments “CEM”. Cette dénomination est suivie d'un chiffre romain allant de I à V, qui indique la famille du liant, suivi d'une lettre majuscule A, B ou C qui indique la quantité, faible ou forte, de composants secondaires : calcaire (L), fumée de silice (D), cendre volant siliceuse (V), laitier de haut-fourneau (S).
Les lettres L (lent), N (normal) ou R (rapide) indiquent le temps de prise du béton.
Exemple : un ciment CEM I, appelé aussi ciment Portland, contient 95 % de clinker et 5 % de constituants secondaires au maximum.
D’autres ciments plus spécifiques répondent à des exigences techniques :
- le ciment à maçonner (MC), qui s’utilise surtout pour la confection de mortiers ;
- le ciment prompt (CNP) à prise ultra-rapide, en quelques minutes;
- le ciment fondu (CA), à prise réglable et à durcissement rapide, utilisé pour des travaux urgents et des ouvrages exigeants une résistance élevée (conduits de cheminée, bétonnage par temps froid…).
La chaux
On distingue trois types de chaux.
- La chaux aérienne éteinte
- Elle durcit uniquement au contact de l’air.
- Elle est employée pour la restauration des enduits, des stucs ou des badigeons, des joints de maçonneries.
- On l'utilise aussi comme base de peinture à la chaux.
- La chaux hydraulique naturelle (NHL)
- Elle durcit rapidement au contact de l’eau puis progressivement au contact de l’air.
- Elle est classée selon 3 classes de résistance (NHL 2, NHL 3,5 ou NHL 5 Mpa).
- Pure, elle convient parfaitement à la réalisation d’un enduit, des joints de pierres ainsi qu’en mortier de pose pour les travaux de couverture.
- L’appellation NHL, suivie de la lettre Z, signifie qu’il s’agit d’une chaux naturelle mélangée avec du ciment.
- La chaux formulée
- Elle est constituée d’un mélange de chaux hydraulique, de ciment haute performance et d’adjuvants.
- Elle permet la réalisation de mortiers de sable “bâtardés à l’ancienne”, avec l’avantage d’un mélange homogène et régulier réalisé en usine.
Les adjuvants
Les adjuvants sont des produits liquides ou en poudre visant à
améliorer certaines qualités des mortiers, des bétons ou des enduits. Ils sont ajoutés en début, en cours ou en fin de malaxage du mélange, en faible quantité (5% du poids du liant maximum).
On distingue plusieurs familles d’adjuvants, répertoriées dans la norme NF EN 934-2.
Toutefois, certains produits très techniques ne sont pas classés et sont à manier avec la plus grande précaution.
Les différents types d'adjuvants
- Les plastifiants
- Ils diminuent la quantité d’eau nécessaire à une bonne plasticité des bétons et des mortiers.
- Ils facilitent la mise en œuvre et améliorent l’imperméabilité.
- Les accélérateurs et les retardateurs
- Les accélérateurs évitent les méfaits du gel pendant la prise.
- Les retardateurs augmentent le temps de prise des mortiers et bétons afin d’éviter le risque de raidissement. Ils sont recommandés pour les bétonnages par temps chaud.
- Les durcisseurs
- Ils améliorent la résistance de surface des bétons, enduits et mortiers.
- Les hydrofuges de masse
- Ils permettent de réduire la capillarité du béton.
- Et renforcent son étanchéité.
- Les entraîneurs d’air
- Ces agents antigel protègent le béton œuvré à basse température.
- Les colorants
- Ils teintent les mortiers et les bétons dans la masse (à utiliser avec du ciment blanc).
- Les fibres
- Les fibres métalliques permettent d’accroître la résistance mécanique du béton et de limiter les fissures de retrait.
- Les fibres plastique limitent le retrait de surface.
- Les produits de protection
- Ils protègent bétons et mortiers frais contre une dessiccation (évaporation d’eau) trop rapide.
Les agrégats
Les agrégats sont l’ensemble des grains minéraux (sables, gravillons ou graves) qui donnent au mélange (béton ou mortier) des caractéristiques spécifiques. Ils sont choisis en fonction du type d’ouvrage à réaliser et des performances souhaitées : légèreté, isolation acoustique ou thermique… Ils sont classés selon leur granulométrie.
Le sable
Le choix du sable est important pour la qualité du béton et du mortier. Il doit être propre, non poreux et inaltérable à l’eau, à l’air et au gel.
On distingue trois granulométries de sable.
- Sable fin : de 0,1 à 0,2 mm. Il s’utilise pour les enduits fins.
- Sable moyen : de 0,2 à 0,4 mm. Il est employé pour les enduits et les mortiers fins, les mortiers pour joints et les couches de finition.
- Sable gros : jusqu’à 1,6 mm. Il convient pour les bétons et les mortiers lourds.
Les graviers
Ils sont classés selon leurs dimensions (en mm).
- Les graviers et gravillons
- D’une granulométrie comprise entre 5 et 20 mm, ils sont composés d’un mélange de roches roulées (de forme arrondie) ou concassées (de forme angulaire).
- Le petit gravier est utilisé pour la préparation du béton fin.
- Le gravier concassé est surtout employé pour les bétons grossiers.
- Les graves
- Ils sont plus gros (jusqu’à 30 mm) que les graviers.
- Ils sont surtout utilisés en voirie.
Les granulats légers
Marquage CE
- Il est obligatoire sur les granulats depuis juin 2004.
- Le marquage CE donne des informations sur les caractéristiques d’un produit par rapport à l’usage.
Les granulats légers s'utilisent pour obtenir des bétons légers ou pour donner des propriétés spécifiques au mélange : isolation thermique, imperméabilisation, coupure de capillarité…
- Argile expansée : s’utilise pour les planchers et les toitures terrasses.
- Résidus métallurgiques : permettent d’obtenir des bétons isolants.
- Billes de verre expansé / pouzzolane : présentent d’excellentes qualités d’isolation thermique.
- Billes de polystyrène : pour les bétons les plus légers sur planchers et toitures. Le séchage est très rapide et l’isolation exceptionnelle. Ces différents constituants donnent des bétons de densités très différentes, de 200 kg/m jusqu’à 2 100 kg/ m.
Quel agrégat pour quel usage ?
| Usages |
Dénomination |
Granulométrie |
Granulométries non conformes |
Références Normes |
| Enduit |
Sable à enduire |
0/1 et 0/2 |
0/3 |
EN 13 139 |
| Maçonnerie |
Sable à maçonner |
0/4 |
0/5 |
EN 13 139 |
| Béton |
Sables |
0/4 - 0/6 |
0/5 |
EN 206 et EN 12620 |
| Béton |
Gravillons |
4/8 - 4/10 - 4/12,5 - 4/14 - 4/16 -4/20
6,3/10 -6,3/12,5 - 6,3/14 - 6,3/16 - 6,3/20
8/12,5 - 8/14 -8/16 - 8/20 - 8/22,4
10/12,5 - 10/14 - 10/16 - 10/20
11/22,4 - 12,5/20 |
Toutes les granulométries commençant par 3 ou par 5 |
EN 206 et EN 12620 |
| Voirie |
Graves pour des bétons de classe de résistance à la compression inférieure à C12/15 (niveau de résistance 12 MP) |
0/8 |
- |
EN 206 |
Le conseil des maçons professionnels pour réaliser du béton
Réussir le gâchage du béton
Le malaxage du mélange des composants joue un rôle essentiel dans la solidité et la durabilité du béton. Il peut s'effectuer de plusieurs façons.
- Gâchage du béton à la pelle
- Mélanger les différents éléments pour obtenir une teinte et une granulométrie homogène.
- Former ensuite un trou au centre du tas pour y verser l’eau.
- Ajouter peu à peu le mélange sec dans l’eau en tournant autour du tas.
- Gâchage du béton à la bétonnière
- Pour des quantités importantes, il est conseillé d’utiliser une bétonnière pour obtenir un mélange homogène.
- Verser, dans la bétonnière en rotation, les deux tiers de l’eau nécessaire, puis les agrégats.
- Introduire le ciment puis le reste de l’eau.
- Laisser tourner trois minutes environ après la fin du chargement.
- La quantité d’eau de gâchage est en moyenne égale à la moitié du poids de ciment. L’eau ajoutée en excès pendant le malaxage diminue la qualité et la durabilité du béton. Pour améliorer la maniabilité d’un béton, il faut d’abord augmenter le dosage en ciment avant d’ajouter de l’eau.
- Enfin, pour éviter une dessiccation trop rapide, il faut maintenir humide la surface de l’ouvrage pendant au moins 48 h (vaporisation d’eau, protection par une bâche, etc.).
Dans le cas de travaux de maçonnerie nécessitant une importante quantité de béton, il est possible d'opter pour la
livraison de béton par camion toupie.
Dosages des composants pour réaliser bétons et mortiers
Mortier
- Usage
- Assemblage des parpaings, briques... Chape sur dalle de béton, enduits sur murs...
| Composition (*) |
Sable |
Gravier |
Ciment |
Sable : 1600 kg
+ ciment : 300 kg
+ eau : 175 litres minimum |
11 brouettes
de 90 litres |
- |
9 sacs
de 35 kg |
Béton Dallage
- Usage
- Dallage pour sols de garages privés, allées de jardin...
| Composition (*) |
Sable |
Gravier |
Ciment |
Sable : 900 kg
+ Gavillons : 1200 kg
+ Ciment : 300 kg
+ eau : 160 litres minimum |
6 brouettes
de 90 litres |
9 brouettes
de 90 litres |
9 sacs
de 35 kg |
Béton armé
- Usage
- Longrines, semelles de fondation, poutres, linteaux, dalles
| Composition (*) |
Sable |
Gravier |
Ciment |
Sable : 700 kg
+ Gravillons : 1400 kg
+ Ciment : 350 kg
+ eau : 150 litres minimum |
5 brouettes
de 90 litres |
10 brouettes
de 90 litres |
10 sacs
de 35 kg |
Dosage moyen pour 1m (pour une masse volumique de 1600 Kg/m de sable ou de gravillons mélangés)
Les différents types de mortiers
On utilise, comme pour les bétons, des formulations variées selon l’ouvrage à réaliser et les propriétés recherchées.
- Mortier de ciment
- Composé de sable et de ciment, le mortier de ciment est très résistant et prend rapidement.
- Sa richesse en ciment le rend peu perméable à la vapeur d’eau.
- Mortier de chaux
- Constitué de sable et de chaux, le mortier de chaux est un mortier gras, très souple et qui laisse circuler la vapeur d’eau.
- Il durcit plus lentement que le mortier de ciment.
- Mortier bâtard
- Le mortier bâtard est composé de sable et, à part plus ou moins égale, de ciment et de chaux.
- Il allie la résistance du ciment et la souplesse de la chaux.
- Son onctuosité le rend facile à travailler et limite le risque de fissuration.
Dosage des liants, de l'eau et des agrégats pour fabriquer du mortier
| Liants |
Chaux blanche NHL 3,5
1 sac de 35 kg dosage 400 kg/m |
Chaux formulée ou Rénocal
1 sac de 35 kg dosage 350 kg/m
Chaux blanche
2 x 10 L CAEB
|
+ 2 x 10 l NHL 3,5 dosage 400 kg/m |
| Sable |
9 sceaux |
10 sceaux |
10 sceaux |
| Eau |
20 litres |
20 litres |
30 litres |
| Volume de mortier |
90 litres |
100 litres |
100 litres |
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