Comment concrétiser, proportions, calcul de la composition du mélange de béton

Le béton est un matériau de construction constitué d'un liant, de sable et de charges qui se transforme en pierre à la suite de la solidification. Aucune construction moderne ne peut se passer de béton, qu’il s’agisse de la construction de gratte-ciel ou de la création de chemins de jardin. En raison de ses propriétés et de sa durabilité, le béton a longtemps été utilisé par l'homme pour obtenir la conception de la forme et de la résistance requises. Cependant, il y a une mise en garde: seul le béton correctement construit répondra à toutes les exigences. Comment faire du béton, qui sera non seulement fort, mais aussi durable? Entrons dans le vif du sujet et trouvons tous les détails pour préparer le bon mélange de béton.

L'ingrédient le plus important est le ciment

Dans le béton de toutes les marques, le ciment agit toujours comme un liant. Il existe de nombreux types de ciment, tels que le ciment Portland, le ciment Portland à base de laitier, les ciments à durcissement rapide, etc. Tous diffèrent à la fois par la qualité de la reliure et les conditions d'utilisation du produit final. Le ciment Portland est le plus souvent utilisé dans la construction. Tous les ciments utilisés dans la construction sont divisés en marques indiquant la charge ultime du produit fini en mégapascals. En domestique - la lettre D et le chiffre indiquant le pourcentage d'impuretés sont ajoutés. Par exemple, le ciment portland M400-D20 est un matériau dont le produit fini résistera à une charge de 400 MPa, contenant jusqu'à 20% d'impuretés.

Données sur les marques de ciment nécessaires pour obtenir une marque de béton donnée, dans des conditions de durcissement normales:

Dans la fabrication de béton de qualité supérieure, 300 et plus, pour des raisons économiques, il est nécessaire d'utiliser la marque de ciment, qui est 2 à 2,5 fois plus élevée que la marque de béton.

Dans la construction domestique, la marque Portland 400 est souvent utilisée - sa force est suffisante à cette fin. Dans la construction industrielle, les ciments de marque 500 sont utilisés plus souvent et, lorsque des charges lourdes sont attendues, des ciments spéciaux de qualité supérieure sont utilisés. Afin de calculer correctement les proportions de béton, il est nécessaire de disposer d'informations précises sur la marque et la qualité du ciment à partir duquel vous allez construire.

Un autre aspect important est la fraîcheur: le ciment a une durée de vie et finit par perdre ses propriétés. Ciment frais - poussière en vrac, sans grumeaux ni sceaux. Si vous voyez qu'il y a des morceaux denses dans la masse de ciment, alors ce ciment ne devrait pas être utilisé dans le travail - il a absorbé l'humidité et a déjà perdu ses propriétés liantes.

Sand - ce qui se passe et ce qui est nécessaire

Le sable peut également être différent. Et le résultat final dépend directement de la qualité de ce composant.

En fonction de la taille des particules, les sables sont divisés en:

Tous les types de sable sont utilisés dans la fabrication du béton, mais la présence de beaucoup de poussière ou d'argile dans le sable peut altérer considérablement les caractéristiques du mélange. Cela est particulièrement vrai pour le sable fin contenant un pourcentage important de poussière dans la composition, il est peu utile pour la préparation du béton et est utilisé en dernier recours.

Comment préparer un béton de bonne qualité, tout en ne gagnant pas d’argent avec du sable? Tout est simple - vous devez utiliser du sable de mer ou de rivière - ce sont les matériaux de construction les plus propres qui ne portent pas de particules de poussière ni d'argile. Il faut veiller à ce que le sable soit propre et exempt de pollution organique. Le sable de carrière peut être très sale - il n'est souvent pas utilisé dans la construction sans préparation préalable, y compris le lavage et le maintien en place. Il peut également contenir beaucoup de déchets organiques - racines, feuilles, branches et écorce d'arbres. À l'impact d'une telle impureté dans le béton, l'émergence d'un vide dans l'épaisseur est possible, grâce à quoi, la durabilité en souffre.

Un autre paramètre important à prendre en compte est l’humidité du sable. Même un matériau d'aspect sec peut contenir jusqu'à 2% d'eau et humide, le tout à 10%. Cela peut perturber les proportions du béton et entraîner une diminution de la résistance dans le futur.

Pierre concassée et gravier - les matériaux de remplissage pour béton les plus populaires

Le matériau de remplissage principal pour béton de toutes les qualités est la pierre concassée ou le gravier - pierre concassée. La pierre concassée la plus utilisée. Il est également divisé en fractions et présente une surface rugueuse et inégale. Lors de la sélection de la composition du béton, il convient également de noter que les cailloux de mer ou de rivière ne peuvent pas remplacer les gravats, car la surface lisse polie à l'eau altère considérablement l'adhérence de la pierre aux autres composants du mélange.

La pierre concassée est divisée en les fractions suivantes:

Pour que votre béton dure pendant de nombreuses années sans s'effondrer, rappelez-vous que la taille maximale des pierres dans le gravier ne doit pas dépasser 1/3 de l'épaisseur minimale du futur produit.

Un autre facteur est pris en compte, tel que le creux de la charge - le volume de l'espace vide entre les gravats. Il est facile à calculer - prenez un seau de volume connu, remplissez-le de débris jusqu'au bord et versez-y de l'eau avec un récipient gradué. Sachant combien de liquide est entré, nous pouvons calculer le vide des décombres. Par exemple, si dans un seau de gravats de 10 litres, 4 litres d’eau ont grimpé, le vide de ces gravats est de 40%. Plus le vide de la charge est faible, moins la consommation de sable et, surtout, de ciment est importante.

Pour maximiser le remplissage des vides, vous devez appliquer différentes fractions de pierre concassée: petite, moyenne, grande. Il ne faut pas oublier que les amendes doivent représenter au moins 1/3 du total des gravats.

Outre les gravats et les graviers de granit, en fonction de la destination du béton, on utilise de l’argile expansée, du laitier de haut fourneau ainsi que d’autres charges d’origine artificielle. Pour le béton léger, utilisez des copeaux de bois et de la mousse de polystyrène déchiqueté. Pour béton ultra-léger - gaz et air. Cependant, la création de béton léger et ultraléger pose un certain nombre de difficultés et il est peu probable qu'il soit possible de produire correctement un tel produit en dehors de l'atelier industriel.

En fonction de la densité, tous les granulats pour béton sont divisés en deux types: poreux (2000 kg / m ³ ) et dense (2000 kg / m ³ ). De plus, n'oubliez pas que les charges naturelles ont un faible rayonnement de fond, inhérent à toutes les roches granitiques. Bien sûr, il ne s'agit pas d'une source de pollution par rayonnement, mais il convient néanmoins de rappeler cette propriété de la pierre naturelle en tant que matériau de remplissage du béton.

Eau - exigences pour la fabrication du béton

L'eau n'est pas moins importante que le ciment ou le sable. Vous pouvez en principe considérer une simple vérité: toute eau propre à la consommation humaine convient également au malaxage du béton. En aucun cas, vous ne pouvez pas utiliser l'eau d'une source inconnue, les eaux usées après la production, les marais et autres eaux dont la qualité est incertaine. La composition chimique et d'autres indicateurs de l'eau peuvent grandement affecter les caractéristiques de résistance du béton fini.

Tableau n ° 1. Consommation d'eau (l / m ³ ) avec un grain de remplissage différent:

Il est important de se rappeler que le calcul de la composition du béton inclut toute l'humidité présente dans les matériaux de construction avant leur mélange. Si, par exemple, le laitier de haut fourneau est prévu comme charge, son humidité est également importante. En fait, il s'agit d'eau «supplémentaire», difficile à prendre en compte, mais elle peut tout simplement ruiner la solution prête à l'emploi.

Un autre indicateur important dépend de la quantité d’eau - la plasticité du béton fini. Pour obtenir du béton plastique, de l'eau doit être ajoutée strictement selon la norme. Dépasser le taux requis est également préjudiciable, de même que le manque d'eau - le béton se fend et perd sa qualité. Lors du malaxage du béton, la plasticité du béton est déterminée par "l'oeil". Si le béton glisse spontanément avec une bêche horizontale, il est considéré comme très plastique. Si, à partir d'une pelle, il rampe seulement lorsqu'il est légèrement incliné, le béton est considéré comme du plastique moyen. Lorsque le béton ne glisse pas, même avec une pelle courbée, il est considéré comme un peu de plastique. Lorsque le béton repose sur une bêche avec une butte, il n'est pas considéré comme du plastique. Il est impossible de rendre le béton trop liquide car il perd ses qualités.

Résistance et nuance du béton

La nuance pour béton est la capacité du produit fini à supporter une charge de 1 cm ² sans dommage. La marque de béton est déterminée le 28ème jour après sa fabrication. Le fait est que le béton le plus rapide gagne en force en 7 jours. Pendant ce temps, il peut gagner jusqu'à 40% de force. Après 7 jours, une bonne force va jusqu'à 28 jours.Après 28 jours, l’augmentation de la force diminue fortement, mais elle se poursuit pendant un certain temps.

Graphique de la résistance du béton, dans des conditions normales.

Comment calculer la composition du béton

Pour calculer correctement la composition du béton, il est important de disposer de certaines données.

Cela comprend:

• la nuance de béton requise;
• la ductilité requise du mélange;
• la qualité du ciment;
• Données sur la composition granulométrique du sable et des gravats.

Il existe deux méthodes pour calculer la composition du béton: le rapport pondéral du ciment, du sable et des gravats et le rapport volumique de ces matériaux. Tant dans le premier que dans le second cas, le ciment est toujours considéré comme une unité (par partie), et tous les autres composants du mélange de béton comme faisant partie du poids ou du volume du ciment.

Calcul de la composition du béton en poids

Calculons la composition pour obtenir un béton de plasticité moyenne, dont le repère de résistance sera M200 pendant 28 jours.

Supposons que nous avons:

• Ciment Portland M400;
• Pierre concassée de fraction moyenne;

Pour Nous devons commencer par déterminer le rapport eau / ciment (W / C). V / C est la proportion du poids d'eau et de ciment nécessaire à la préparation d'un béton d'une certaine résistance. Cet indicateur est déterminé par les formules ou empiriquement. Nous proposons les valeurs de V / C déjà trouvées, qui sont rassemblées sous forme de tableau.

Tableau N ° 2. Valeurs de W / C pour différentes qualités de béton.

Niveaux ciment	Niveaux de béton
	100	150	200	250	300	400
300			0,75	0,65	0,55	0,50	0,40	-
	0,80	0. 70	0. 60	0. 55	0. 45	-
400		0,85	0,75	> 0.63	0.56	0,50	0.40
	0 , 90	0,80	0,68	0,61	0,55	0,45
500		-	0,85	0,71	0,64	0,60	0,46
		-	0,90	0,76	0,69	0,65	0,51
600	>	-	0,95	0,75	0,68	0,63	0,50
	-	1	0,80	0,73	0,68	0,55
	- indicateurs de gravier. - indicateurs de gravats.

Connaissant la qualité de béton requise et la qualité de ciment utilisée, nous trouvons la valeur de W / C. Dans ce cas, il sera 0,63.

Nous trouvons maintenant dans le tableau n ° 1 la quantité d’eau nécessaire pour produire un béton de plasticité moyenne, avec une taille de gravier de 40 mm. En conséquence, nous obtenons une valeur de 190 l / m ³ .

Ensuite, nous pouvons calculer la quantité de ciment nécessaire pour 1 m ³ béton. Pour ce faire, 190 l / m ³ divisent par 0,68 et obtiennent 279 kg. ciment. Le tableau n ° 3 indique les proportions du mélange de béton correspondant à la nuance de béton requise M200 et à la nuance de ciment M400.

Tableau No. 3. Rapports de poids du ciment, du sable et des gravats.

Le rapport C: P: U sera 1: 2.8: 4.8. Si nous avons besoin de ciment 279 kg, alors 279 * 2,8 = 781 kg. sable et 279 * 4,8 = 1339 kg. les décombres Au total, il s'avère que pour la préparation de 1 m ³ béton de plasticité moyenne et de la marque M200 à partir de ciment Portland M400 et de pierre concassée de fraction moyenne, il faut:

À la maison, un seau de 10 litres est souvent utilisé pour mesurer divers matériaux en vrac. Pour faciliter la mesure des matériaux, nous fournirons des données sur la masse d’un matériau contenu dans un seau de 10 litres:

• Ciment - 13 à 15 kg, dépend du joint.
• Sable - 14 à 17 kg, en fonction de l'humidité.
• Pierre concassée ou gravier - 15 à 17 kg, en fonction de la taille de la fraction.

Il convient de comprendre que la méthode de ce calcul est légèrement inférieure à celle utilisée pour la construction de gros objets, mais elle est bien meilleure que le principe: ayons plus de ciment pour le rendre plus fort.

Outre l’utilisation de proportions en poids, les proportions de la composition du béton en volume sont également utilisées. Cependant, cette méthode est moins précise.

Tableau n ° 4. Rapports volumétriques de ciment, de sable et de pierre concassée pour le béton de différentes qualités:

Comment pétrir le béton

Il existe à la fois une méthode de malaxage manuel et une méthode mécanisée utilisant des malaxeurs à béton.

Méthode manuelle de malaxage du béton

Considérons la méthode manuelle de malaxage, la plus répandue dans la construction de maisons. Pour un mélange correct du mélange, il faut un récipient dans lequel tous les composants seront mélangés. Cela peut être soit un bac en étain ordinaire, soit un récipient spécialement collecté. On y verse tout le sable nécessaire au pétrissage et du ciment dans le sillon au milieu. Après avoir bien mélangé le sable au ciment, on obtient une masse grise homogène. Ensuite, le matériau résultant est humidifié avec de l'eau et à nouveau bien mélangé. Plus tard, on ajoute de la pierre concassée et on interfère dans le mélange lorsque la solution recouvre chaque pierre de la charge. Dans le même temps, de l'eau est ajoutée progressivement, dont la quantité dépend de la plasticité requise. Une fois que le mélange est devenu homogène et que toutes les pierres ont été recouvertes de mortier, le béton est prêt à être posé.

Avec la méthode de malaxage manuel, il existe un point important, à savoir la vitesse de pose du béton. Même avec un léger retard, le béton dans l'auge peut exfolier (il ressemble à de l'eau qui sort du haut) et perdre certaines de ses propriétés. Par conséquent, il est important de poser rapidement le béton dans le coffrage.
La meilleure façon de préparer le béton sera une méthode mécanique de malaxage à l'aide d'un malaxeur à béton. Les avantages de cette méthode seront garantis pour obtenir un mélange homogène et une haute qualité du béton résultant.

Pétrissage du béton dans une bétonnière

Pour pétrir dans une bétonnière, commencez par verser le ciment et versez un minimum d'eau. Après avoir reçu une émulsion homogène, du sable est ajouté au mélangeur à un taux proportionnel. Ensuite, la solution interfère avec l’ajout de la quantité d’eau requise. Après avoir reçu la solution, vous pouvez verser une charge dans le malaxeur à béton.

L’avantage de la méthode mécanique de malaxage est que le béton ne se sépare pas et peut rester dans le malaxeur rotatif jusqu’à une heure sans perdre ses propriétés. Cependant, le malaxeur ne doit pas être placé loin du lieu de pose - afin d'éviter la perte de ses propriétés du béton lors de la livraison.

En suivant ces règles simples, vous obtiendrez un matériau de structure fiable, qui au fil des ans deviendra de plus en plus fort!