Fiche de révision : Liants et matériaux cimentaires

📋 Plan du Cours

1. Composition du béton
2. Familles et durcissement des liants
3. Hydratation des liants hydrauliques
4. Ciment Portland et clinker
5. Hydratation du ciment Portland
6. Additions minérales du ciment
7. Types et choix des ciments
8. Sulfates de calcium et plâtre
9. Dégradation et propriétés du plâtre
10. Phases et hydratation de l’anhydrite
11. Types et fabrication de la chaux
12. Durcissement et usages de la chaux
13. Écomatériaux et construction en terre
14. Formation et applications des géopolymères
15. Granulats et caractéristiques mécaniques
16. Essai Micro-Deval des granulats
17. Accélérateurs et retardateurs
18. Hydrofuges et entraîneurs d’air

📅 Repères chronologiques

1. 1756Smeaton découvre que les chaux aux meilleures propriétés hydrauliques contiennent des matières argileuses.
2. 1796Parker développe le ciment « Roman » en calcinant certains gisements de calcaires argileux en Angleterre.
3. 1824Joseph Aspdin dépose un brevet pour la cuisson d’un mélange artificiel composé de 80 % de calcaire et 20 % d’argile, à l’origine du ciment Portland.

📖 1. Composition du béton

📝 Points essentiels

• Le béton est composé d’un liant minéral, de granulats — sable et gravier — et d’eau.

📖 2. Familles et durcissement des liants

🔑 Notions clés & Définitions

• Liant : Produit qui sert à agglomérer en masse solide des particules solides sous forme de poudre ou de granulats.

★ À maîtriser

📌 Les liants se répartissent en deux grandes familles : les liants minéraux et les liants organiques.

• Les processus de durcissement comprennent : le séchage de l’argile, la carbonatation de la chaux aérienne, l’hydratation de la chaux hydraulique, du ciment et du sulfate de calcium, la réaction minéral-acide des ciments phosphatiques, la réaction minéral-base des géopolymères

Compléments

• Les catégories de liants minéraux comprennent :
  • les liants aériens : la chaux aérienne
  • les liants hydrauliques : CEM, chaux hydrauliques, CSA et CAC
  • les liants chimiques : phosphatiques, phosphomagnésiens et géopolymères
  • les autres liants : le plâtre et l’anhydrite

📖 3. Hydratation des liants hydrauliques

🔑 Notions clés & Définitions

• Liant hydraulique : Un liant hydraulique est une matière inorganique finement moulue qui, mélangée avec de l’eau, forme une pâte faisant prise et durcissant progressivement au cours du temps, même à l’abri de l’air et notamment sous l’eau.
• Hydratation : Transformation de la pâte liquide en solide rigide par combinaison du ciment et de l’eau.

★ À maîtriser

📌 L’hydratation du ciment repose sur deux mécanismes : la chimie en solution, avec dissolution des constituants anhydres en ions puis formation et éventuelle précipitation d’hydrates, et la réaction à l’état solide, qui se déroule directement à la surface des constituants anhydres sans passage en solution.

• 🔄 L’ajout d’eau au ciment entraîne les étapes suivantes : les grains de ciment se dissolvent, la concentration ionique augmente dans la solution, des complexes se forment en solution, les complexes précipitent en produits d’hydratation lorsque la limite de saturation est atteinte, les produits se forment ensuite à la surface du ciment anhydre

Compléments

• L’hydratation dépend de la quantité d’eau, du rapport eau/ciment (e/c), de la température extérieure, de la réactivité du ciment — liée à sa composition minéralogique et à sa finesse — et de l’addition d’additifs qui contrôlent les vitesses de passage en solution.

💡 Astuce mémo

Dissolution → saturation → précipitation des hydrates.

📖 4. Ciment Portland et clinker

★ À maîtriser

• 🔄 La fabrication du ciment Portland suit ces étapes : le calcaire et l’argile sont broyés en farine, la farine est cuite pour former le clinker, le clinker reçoit du gypse et éventuellement d’autres ajouts, le mélange est broyé pour produire le ciment

• Le cru destiné à la fabrication du ciment Portland contient 77 à 83 % de carbonate de calcium (CaCO3), 13 à 14 % de silice (SiO2), 2 à 4 % d’alumine (Al2O3) et 1,5 à 3 % d’oxyde ferrique (Fe2O3).

• 🔄 La clinkerisation suit cette séquence thermique : déshydratation et déshydroxylation des argiles entre 20 et 600 °C, décarbonatation entre 550 et 950 °C, transformation des argiles entre 600 et 950 °C, réactions en phase solide Ca-Al-Fe-Si entre 550 et 1 250 °C, formation de la phase liquide C3A-C4AF entre 1 250 et 1 350 °C, formation du C3S entre 1 350 et 1 450 °C

Compléments

• Louis Vicat (1817) formule la théorie de l’hydraulicité et mène des recherches sur les proportions de calcaire et d’argile.

• La décarbonatation du clinker émet du CO2 et la production d’une tonne de ciment rejette 900 kg de CO2 dans l’atmosphère.

• Dans le ciment, une particule de diamètre supérieur à 50 μm est pratiquement inerte, et l’activité physico-chimique du ciment augmente avec la surface totale développée de ses grains.

📖 5. Hydratation du ciment Portland

★ À maîtriser

• Le gypse est ajouté au ciment à raison de 3 à 5 % pour réguler la prise, notamment en agissant sur la phase C3A.

• Le C3S produit davantage de portlandite que le C2S, libère davantage de chaleur et s’hydrate plus rapidement ; le C3S contribue aux résistances à court terme tandis que le C2S contribue aux résistances à moyen terme.

• 🔄 L’hydratation du ciment Portland passe par cinq phases :

  1. pré-induction
  2. induction ou période dormante
  3. accélération
  4. décélération
  5. densification du ciment hydraté

Compléments

• L’hydratation du C3S libère environ 500 J/g, tandis que celle du C2S libère environ 250 J/g.

• Le C4AF s’hydrate très rapidement, développe une résistance très faible de quelques N/mm² et libère environ 420 J/g de chaleur ; il donne au ciment sa couleur grise.

• La période d’induction peut durer quelques heures ; durant cette phase, les premiers hydrates forment une couche protectrice qui ralentit la dissolution des phases anhydres, tandis que la pâte s’épaissit tout en restant plastique.

• La phase d’accélération coïncide approximativement avec le début de prise : la portlandite précipite, la couche de C-S-H augmente, les particules se collent et la pâte atteint un état rigide.

• Pendant la décélération, la formation d’une barrière poreuse ralentit l’hydratation, qui se poursuit par diffusion ; après consommation du gypse, l’ettringite devient la source de sulfates.

• En milieu sec, l’état définitif du ciment hydraté est quasiment atteint au bout d’un an, tandis qu’en milieu humide l’hydratation peut se poursuivre très lentement.

💡 Astuce mémo

Pré-induction, induction, accélération, décélération, densification : la pâte passe du mouillage à une microstructure compacte.

📖 6. Additions minérales du ciment

🔑 Notions clés & Définitions

• Addition minérale : Une addition minérale est un matériau minéral finement divisé qui peut être ajouté au béton pour améliorer certaines de ses propriétés ou lui conférer des propriétés particulières.

• Pouzzolane : Une pouzzolane est un matériau siliceux ou aluminosiliceux finement divisé qui réagit en présence d’eau avec le Ca(OH)2 libéré par l’hydratation du ciment Portland pour former des composés stables aux propriétés hydrauliques.
• Matériau hydraulique latent : Un matériau hydraulique latent fait prise en présence d’eau et forme des composés stables ayant des propriétés hydrauliques.

★ À maîtriser

• Les additions minérales sont introduites dans les ciments pour diminuer le coût des compositions et l’empreinte carbone des matériaux cimentaires.

📌 Les additions de type I sont quasiment inertes, tandis que les additions de type II sont des pouzzolanes ou des matériaux à caractère hydraulique latent.

Compléments

• Le filler calcaire peut accélérer l’hydratation du C3S par nucléation hétérogène et réagir avec le C3A pour former des carboaluminates de calcium hydratés.

• Les fillers siliceux, régis par la norme NF P18-509, ont un diamètre inférieur à 2 mm avec au moins 70 % de passant à 0,063 mm ; ils sont considérés comme totalement inertes et servent à corriger la granulométrie des sables sous 0,08 mm ou à colorer le béton.

• Les cendres volantes sont des résidus de combustion du charbon, qui produit des cendres siliceuses, ou du lignite, qui produit des cendres calciques ; elles sont partiellement vitreuses et leur effet pouzzolanique peut augmenter la résistance mécanique du béton.

• Les fumées de silice, résidus de fabrication du silicium et du ferrosilicium, ont des particules de taille inférieure à 1 μm et réagissent avec la chaux pour former des C-S-H.

• La production d’une tonne de fonte génère 250 à 300 kg de laitier de haut-fourneau, sous-produit de l’industrie sidérurgique.

• Le laitier de haut-fourneau présente une composition principale d’environ 40 % de CaO, 35 % de SiO2, 11 % d’Al2O3 et 8 % de MgO.

• Le laitier de haut-fourneau est refroidi brutalement par trempe pour obtenir du laitier granulé ou bouleté, ou refroidi à l’air dans des fosses pour cristalliser en roche ensuite concassée et criblée en granulats.

• Le métakaolin est un aluminosilicate obtenu par calcination du kaolin à une température inférieure à 800 °C, entraînant déshydroxylation et amorphisation.

• Le métakaolin réagit avec la chaux libérée par l’hydratation du ciment pour former des silicates et des silico-aluminates de calcium hydratés.

💡 Astuce mémo

Type I, presque inerte ; type II, pouzzolanique ou à hydraulicité latente.

📖 7. Types et choix des ciments

★ À maîtriser

• Les ciments sont caractérisés de manière normalisée par leur type, leur classe de résistance, le type de leurs ajouts, leur temps de prise et d’autres caractéristiques, dont la montée en résistance et la résistance aux sulfates.

• La désignation des familles comprend CEM I pour le ciment Portland, CEM II pour le ciment Portland composé, CEM III pour le ciment de haut-fourneau, CEM IV pour le ciment pouzzolanique et CEM V pour le ciment au laitier et aux cendres.

• Dans la désignation des ciments, les classes 32,5, 42,5 et 52,5 expriment la résistance caractéristique minimale à 28 jours en MPa ; N signifie une résistance normale et R une résistance rapide, caractérisées par la résistance minimale à 2 jours, sauf pour la classe 32,5 N, caractérisée à 7 jours.

📌 Un ciment résistant à l’eau de mer répond aux critères C3A < 10 % et C3A + 0,27 C3S < 23,5 %, tandis qu’un ciment résistant aux eaux sulfatées répond aux critères C3A < 5 % et C4AF + 2 C3A < 20 %.

• Le choix du ciment dépend des conditions de mise en œuvre — température, temps ouvert et qualité du parement —, des résistances mécaniques à court et long terme et de la classe d’exposition, notamment en présence de sels de déverglaçage, d’eaux sulfatées, de la mer, de jus agricoles ou d’acides.

Compléments

• Dans la désignation des ciments, A, B et C indiquent des proportions croissantes de constituants principaux autres que le clinker selon la famille : CEM II à V pour A et B, et CEM III pour C.

• Les codes des constituants principaux sont :

  • S : laitier granulé de haut-fourneau
  • V : cendres volantes siliceuses
  • W : cendres volantes calciques
  • L ou LL : calcaire
  • D : fumée de silice
  • P ou Q : matériaux pouzzolaniques
  • T : schiste calciné

• Les codes complémentaires indiquent :

  • PM : ciment pour travaux à la mer
  • ES : ciment pour travaux en eau à haute teneur en sulfates
  • CP : ciment à faible chaleur d’hydratation initiale et à teneur en sulfures limitée

📖 8. Sulfates de calcium et plâtre

🔑 Notions clés & Définitions

• Plâtre : Le plâtre est du sulfate de calcium hémihydraté, CaSO4·1/2H2O, obtenu par calcination du gypse à basse température, inférieure à 200 °C, à pression atmosphérique pour le plâtre β ou en autoclave pour le plâtre α.

★ À maîtriser

• L’hydratation du plâtre suit un mécanisme de dissolution puis de précipitation des cristaux de gypse, selon la réaction CaSO4·1,5H2O + 0,5H2O → CaSO4·2H2O.

📌 Les matériaux à base de plâtre ne prennent ni ne durcissent sous l’eau et ne sont pas stables à l’humidité ni sous l’eau.

Compléments

• Les sulfates de calcium forment une famille de phases CaSO4·xH2O dont le type dépend de la température et de l’humidité.

💡 Astuce mémo

Le plâtre prend par hydratation, mais contrairement au ciment hydraulique, il ne durcit pas sous l’eau.

📖 9. Dégradation et propriétés du plâtre

★ À maîtriser

• La dégradation du plâtre implique la dissolution du gypse, qui entraîne un transport de matière, et l’intercalation d’eau entre les cristaux, qui provoque leur glissement et le fluage.

• Les liants à base de plâtre ne conviennent pas à l’extérieur, corrodent l’acier en raison de leur nature acide, sèchent longtemps et rendent la mise en œuvre salissante, ce qui favorise la préfabrication.

Compléments

• La solubilité indiquée est de 2,1 g/L pour le gypse, 7 g/L pour l’hémihydrate α, 9,5 g/L pour l’hémihydrate β et 3,5 g/L pour l’anhydrite II.

• Les liants à base de plâtre offrent les avantages suivants : un temps de prise contrôlable, un court délai entre le dépôt de deux couches, un contrôle de la dureté et de la texture de surface, l’absence de retrait, une isolation thermique et phonique, une résistance au feu

💡 Astuce mémo

Intercalation d’eau → glissement des cristaux → fluage

📖 10. Phases et hydratation de l’anhydrite

★ À maîtriser

• Les anhydrites sont majoritairement utilisées sous forme d’anhydrite II, naturelle ou résiduaire, cette dernière étant un sous-produit de la fabrication de l’acide fluorhydrique.

• À 20 °C, l’anhydrite II a une solubilité de 3,5 g/L et le gypse de 2 g/L, ce qui contribue à la lenteur de l’hydratation de l’anhydrite, également limitée par la faible réactivité de sa surface.

📐 Formule - L’hydratation de l’anhydrite s’écrit $\mathrm{CaSO_4 + 2H_2O \rightarrow CaSO_4\cdot 2H_2O}$ et passe par la dissolution d’espèces suivie de la précipitation de cristaux de gypse.

Compléments

• L’anhydrite I se forme au-dessus de 1080 °C et possède un réseau cubique, l’anhydrite II se forme au-dessus de 300 °C et possède un réseau orthorhombique avec une densité de 2,95, et l’anhydrite III se forme au-dessus de 220 °C et possède un réseau hexagonal avec une densité de 2,58.

• L’anhydrite III est écartée car elle est trop instable, tandis que l’anhydrite I est écartée car sa cristallinité est trop forte.

• Les applications de l’anhydrite comprennent le gypsage des ciments Portland, les chapes liquides et les liants ternaires ciment–ciment alumineux–sulfates de calcium.

• Les activateurs de l’anhydrite comprennent : les sulfates de sodium, de potassium, d’aluminium, de zinc ou de fer, les sulfates doubles comme KAl(SO4)2, les bases comme la chaux Ca(OH)2 ou la soude NaOH, le clinker de ciment Portland, le laitier granulé, le ciment de haut-fourneau

📖 11. Types et fabrication de la chaux

🔑 Notions clés & Définitions

• Chaux : Produits issus de la calcination du calcaire.

★ À maîtriser

📌 Selon la norme NF EN 459-1, les chaux de construction comprennent les chaux aériennes CL ou DL, issues de calcaires purs à plus de 90 %, les chaux hydrauliques naturelles NHL, issues de calcaires plus ou moins argileux, et les chaux hydrauliques HL, fabriquées par mélange de chaux aérienne, de chaux hydraulique, de clinker ou de ciment.

• La fabrication de la chaux comprend la calcination du calcaire au-delà de la température de décarbonatation, puis l’extinction de la chaux vive par addition d’eau, qui forme de la chaux éteinte avec dégagement de chaleur.

Compléments

📐 Formule - L’extinction de la chaux vive s’écrit $\mathrm{CaO + H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + chaleur}$.

• Les chaux aériennes sont classées selon leur teneur en CaO et MgO, tandis que les chaux hydrauliques sont classées selon leur résistance en compression et l’indice d’hydraulicité défini par Vicat.

💡 Astuce mémo

Calcination → chaux vive ; extinction → chaux éteinte

📖 12. Durcissement et usages de la chaux

★ À maîtriser

• Le durcissement de la chaux aérienne se fait par carbonatation de l’hydroxyde de calcium, et sa vitesse dépend de l’humidité du milieu.

• Le durcissement de la chaux hydraulique combine l’hydratation du silicate bicalcique, qui forme des C-S-H, et la carbonatation de l’hydroxyde de calcium, qui forme de la calcite.

Compléments

📐 Formule - La carbonatation de la chaux aérienne s’écrit $\mathrm{Ca(OH)_2 + H_2CO_3(aq) \rightarrow CaCO_3 + 2H_2O}$.

• La chaux vive peut compenser le retrait plastique dans les compositions.

• La chaux éteinte peut favoriser la carbonatation de couches minces sensibles à la dessiccation et agir sur les réactions d’hydratation des systèmes ternaires CAC–CŜ–CEM.

💡 Astuce mémo

Chaux aérienne : carbonatation ; chaux hydraulique : hydratation et carbonatation

📖 13. Écomatériaux et construction en terre

🔑 Notions clés & Définitions

• Argile : Assemblage de plaquettes, elles-mêmes constituées de feuillets minéraux de taille inférieure à 2 μm, associés à des minéraux et à des impuretés.

★ À maîtriser

• Les écomatériaux visent une faible répercussion environnementale tout en conservant des performances techniques et fonctionnelles.

• Le béton de terre associe argile, limon, sable et eau, mais sa mauvaise tenue à l’eau nécessite une stabilisation.

• La cohésion des liants argileux provient des ponts capillaires entre grains : la surface spécifique et les charges de surface de l’argile multiplient les zones d’interaction et favorisent leur formation.

Compléments

📌 Les feuillets argileux se répartissent en deux grandes catégories structurales : 1:1, de type tétraèdre–octaèdre, et 2:1, de type tétraèdre–octaèdre–tétraèdre.

• La stabilisation inorganique des liants argileux consiste à ajouter un liant minéral tel que le plâtre, le ciment, la chaux ou le silicate afin de réduire le gonflement, le retrait, la sensibilité à l’eau et d’améliorer la résistance mécanique.

• Dans un mélange terre-chaux, la chaux flocule immédiatement les argiles et forme des agrégats, ce qui accélère la sédimentation et piège une partie de l’eau dans les grandes porosités.

📐 Formule - La réaction pouzzolanique entre l’argile et la chaux est représentée par $\mathrm{AS_2 + CH + H \rightarrow C_2ASH_8 + C\!- S\!- H}$ et forme une matière liante de type C-S-H, comme dans le ciment Portland.

• Les principales techniques de construction en terre crue sont :
  • le pisé : terre et granulats compactés au pisoir
  • l’adobe : argile, eau et paille hachée façonnées en briques séchées au soleil
  • la bauge : terre, eau et fibres végétales ou animales empilées en construction monolithique
  • le torchis : argile, eau et fibres naturelles appliquées sur un clayonnage ou un lattis
  • la brique de terre crue : terre tamisée, légèrement humide, fortement comprimée puis séchée

💡 Astuce mémo

Floculation par la chaux → agrégats d’argile → sédimentation accélérée

📖 14. Formation et applications des géopolymères

★ À maîtriser

• Les géopolymères sont obtenus par réaction entre un oxyde d’aluminosilicate, un hydroxyde alcalin et un silicate alcalin, et leurs applications citées comprennent le stockage de déchets, les ciments à faibles émissions de CO2 et les céramiques traditionnelles. - J. Davidovits, 1972

Compléments

• Le modèle de Glukhovsky décrit trois étapes :

  • destruction-coagulation
  • coagulation-condensation
  • condensation-cristallisation

• Le modèle de Duxson et al. décrit cinq étapes : (Duxson & al., 2007) :

  • dissolution
  • équilibre de spéciation
  • formation du gel
  • réorganisation
  • polymérisation et consolidation

• Les géopolymères peuvent être étudiés dans des interfaces avec le bois et la terre crue, notamment pour caractériser l’adhésion naturelle des mousses géopolymères par analyse chimique et cartographie X.

📖 15. Granulats et caractéristiques mécaniques

🔑 Notions clés & Définitions

• Granulat : Ensemble de grains minéraux classé selon sa dimension dans l’une de sept familles.
• Masse volumique apparente : Masse par unité de volume apparent.
• Masse volumique réelle : Masse par unité de volume de matière pleine.

★ À maîtriser

• Les granulats peuvent être obtenus par : l’exploitation de gisements de sables et graviers alluvionnaires terrestres ou marins, le concassage de roches massives calcaires ou éruptives, le recyclage de matériaux de démolition

• Un granulat est désigné par le couple d/D, où d est sa dimension inférieure et D sa dimension supérieure.

📐 Formule - La porosité p et la compacité c d’un matériau granulaire sont liées par $p + c = 1$.

• L’essai Los Angeles mesure la résistance combinée à la fragmentation par chocs et à l’usure par frottements réciproques, en faisant tourner le matériau avec des boulets dans un cylindre pendant 500 rotations, puis en mesurant la quantité de grains inférieurs à 1,6 mm.

Compléments

📌 Les granulats alluvionnaires ont une forme arrondie, tandis que les granulats de roches massives présentent une surface rugueuse.

📐 Formule - La dimension supérieure D des granulats doit respecter les limites liées aux armatures, à l’enrobage et à la pièce à bétonner, notamment $D \leq 0{,}2e$, où e est l’épaisseur de la pièce.

• Les granulats naturels courants n’ont subi que des transformations mécaniques telles que le concassage, le criblage et le lavage.

• Les granulats légers cités sont l’argile expansée, la pouzzolane et les billes de verre, tandis que les granulats lourds cités sont les barytes, les hématites et les laitiers.

• Les propriétés physiques des granulats se répartissent en quatre catégories :

  • la masse et le volume
  • la géométrie
  • le comportement thermique
  • la résistance mécanique

• Pour les graviers, la propreté correspond au pourcentage passant au tamis de 0,5 mm, avec un seuil de 1,5 % pour les granulats roulés et de 3 % pour ceux issus de roches massives.

• Pour les sables, l’équivalent de sable ESV indique leur propreté : ESV < 65 signale un sable argileux présentant des risques de retrait, 65 < ESV < 75 correspond à des bétons de qualité courante, et 75 < ESV < 85 à des bétons de haute qualité.

• La forme et la rugosité des grains influencent le mouillage, l’entraînement d’air, la compacité et la rhéologie du mortier ou du béton frais.

📐 Formule - Le coefficient d’aplatissement est le pourcentage pondéral des granulats vérifiant $G/E > 1{,}58$, où G est la grosseur et E l’épaisseur.

📖 16. Essai Micro-Deval des granulats

🔑 Notions clés & Définitions

• Essai Micro-Deval : Mesure la résistance à l’usure par attrition d’un granulat.

★ À maîtriser

• L’essai Micro-Deval soumet quatre échantillons identiques de fraction 10/14 mm à un cycle d’usure en présence d’eau et de billes d’acier, dans un cylindre en rotation.

• Les additifs comprennent :

  • les agents de rhéologie
  • les régulateurs de prise
  • les réactifs
  • les catalyseurs
  • les agents de durabilité
  • les pigments

Compléments

• Le degré d’usure à l’essai Micro-Deval est évalué par la proportion d’éléments fins inférieurs à 1,6 mm produite pendant l’essai.

📖 17. Accélérateurs et retardateurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Accélérateur de prise : Un accélérateur de prise accélère la prise du béton, améliore ses résistances à court terme et augmente la chaleur d’hydratation.
• Accélérateur de durcissement : Un accélérateur de durcissement augmente la vitesse de développement des résistances initiales du béton, avec ou sans modification du temps de prise.
• Retardateur : Un retardateur augmente le temps nécessaire au début de la transition du mélange de l’état plastique à l’état rigide et régule le dégagement de chaleur dû à l’hydratation du ciment.

📝 Points essentiels

• Les accélérateurs de prise sont utilisés notamment pour : le bétonnage par temps froid, la préfabrication, l’augmentation des cadences de production sur chantier, les bétons à hautes résistances initiales, les travaux en zones de marnage

• Le retard de prise facilite le transport du béton sur de longues distances et les reprises de bétonnage, tandis que la diminution de la chaleur d’hydratation favorise le bétonnage en grande masse.

💡 Astuce mémo

L’accélérateur raccourcit la prise ; le retardateur la prolonge.

📖 18. Hydrofuges et entraîneurs d’air

🔑 Notions clés & Définitions

• Hydrofuge de masse : Un hydrofuge de masse limite la pénétration de l’eau dans les pores et les capillaires du béton sans altérer ses qualités plastiques et esthétiques.
• Entraîneur d’air : Un entraîneur d’air incorpore pendant le malaxage une quantité contrôlée de fines bulles d’air uniformément réparties, qui subsistent après durcissement.

★ À maîtriser

• En gelant, l’eau augmente de volume de 9 %, et les bulles d’air entraîné jouent le rôle de vases d’expansion dans le béton.

Compléments

• Les hydrofuges de masse sont employés notamment dans : les bétons de fondation, les bétons de radier, les bétons de réservoir, les bétons manufacturés comme les bordures et les pavés

• Les entraîneurs d’air protègent contre les cycles de gel-dégel et les sels de déverglaçage, améliorent l’ouvrabilité, la cohésion et la mise en place, et diminuent la ségrégation et le ressuage.

• Les entraîneurs d’air sont utilisés notamment dans : les bétons d’ouvrages d’art exposés au gel-dégel, les bétons extrudés, les bétons routiers, les matériaux autocompactants de tranchées, les bétons manufacturés exposés au gel, comme les dalles et les pavés

💡 Astuce mémo

Les bulles d’air servent de vases d’expansion quand l’eau gèle.

📊 Tableaux de synthèse

Phases minérales du clinker