PROPRIÉTÉS DE BÉTON FRAIS

Le béton frais est la phase de béton dans laquelle le béton peut être moulé et à l'état plastique. Cela s'appelle aussi "Green Concrete". Un autre terme utilisé pour décrire l'état du béton frais est la consistance, qui est la facilité avec laquelle le béton s'écoule.

Propriétés du béton frais

1. Réglage du béton

• Le durcissement du béton avant son hydratation est appelé durcissement du béton. OU
• Le durcissement du béton avant qu'il ne prenne de la force. OU
• Le processus de transition du changement du béton de l'état plastique à l'état durci. La mise en place du béton est basée ou liée à la prise de la pâte de ciment. Ainsi, les propriétés du ciment affectent grandement le temps de prise.

Facteurs affectant le réglage:

Voici les facteurs qui affectent la mise en place du béton.

1. Ratio de ciment de l'eau 
2. Température appropriée 
3. Contenu de ciment 
4. Type de ciment 
5. Finesse du ciment 
6. Humidité relative 
7. Adjuvants 
8. Type et quantité d'agrégat

2. Capacité de travail du béton

La facilité de travail est souvent appelée la facilité avec laquelle un béton peut être transporté, placé et consolidé sans saignement ou saignement excessif.

OU

Le travail interne nécessaire pour surmonter les forces de frottement entre les ingrédients du béton pour un compactage complet. Il est évident qu'aucun test ne peut évaluer tous ces facteurs. En fait, la plupart d’entre eux ne peuvent être facilement évalués, même si des tests standard ont été mis au point pour les évaluer dans des conditions spécifiques.

Dans le cas du béton, la consistance est parfois considérée comme le degré d'humidité; À l'intérieur des limites, les bétons humides sont plus faciles à travailler que le béton sec, mais le béton de même consistance peut avoir une ouvrabilité variable.

Étant donné que la présence de vides dans la masse compactée a une influence négative sur la résistance du béton, il est essentiel d’obtenir une densité maximale. Cela nécessite une maniabilité suffisante pour que le compactage pratiquement complet soit possible en utilisant une quantité de travail raisonnable dans les conditions données. La présence de vides dans le béton réduit la densité et réduit considérablement la résistance: 5% des vides peuvent réduire la résistance de 30%. Le test d'affaissement  peut être utilisé pour déterminer la maniabilité du béton. 

Facteurs affectant la maniabilité du béton:

• Ratio eau-ciment
• Quantité et type d'agrégat
• Quantité et type de ciment
• Conditions météorologiques

1. Température
2. Vent

• Adjuvants Chimiques
• Rapport sable sur agrégat

Teneur en eau ou taux de ciment

Plus le rapport ciment-eau sera élevé, plus la capacité de travail du béton sera grande. En ajoutant simplement de l'eau, la lubrification inter particules augmente. Une teneur en eau élevée entraîne une plus grande fluidité et une plus grande capacité de travail, mais réduit la résistance du béton. Étant donné que le rapport poids / volume augmente, la résistance diminue à mesure que l’eau augmentera la porosité du béton. Ainsi, plus le w / c est bas, plus le volume vide / volume solide est faible et plus la pâte de ciment durcie est forte.

L'augmentation de la teneur en eau entraîne également une hémorragie. Par conséquent, l'augmentation de la teneur en eau peut également signifier que le coulis de ciment s'échappera par les joints du coffrage (Obturation).

 Quantité et type d'agrégat

Étant donné que les grandes tailles d'agrégats ont des surfaces relativement plus petites (pour la pâte de ciment à revêtir) et que moins d'eau signifie moins de ciment, on dit souvent qu'il faut utiliser la plus grande taille d'agrégat possible et le mélange pratique le plus rigide. La plupart des éléments de construction sont construits avec une taille d'agrégat maximale de 3/4 "à 1", les plus grandes tailles étant interdites par la proximité des barres d'armature.

Comme le béton rétrécit continuellement pendant des années après sa mise en place initiale, il est généralement admis que sous charge thermique, il ne pourra jamais atteindre son volume initial. Plus la quantité d'agrégat moins sera la capacité de travail.

1. L'utilisation d'agrégat lisse et rond augmente la maniabilité. La maniabilité diminue si un agrégat angulaire et rugueux est utilisé.
2. Plus grande taille d'agrégat - il faut de l'eau pour le lubrifier, l'eau supplémentaire est disponible pour la maniabilité
3. Les agrégats angulaires augmentent la fluidité ou l'élongation, réduisant ainsi la maniabilité. Les granulats lisses ronds requièrent moins d'eau et moins de lubrification et une plus grande maniabilité dans un rapport w / c donné
4. Les agrégats poreux nécessitent plus d'eau que les agrégats non absorbants pour obtenir le même degré de capacité de travail.

iii. Ratio de ciment agrégé

Plus de ratio, moins de maniabilité. Comme moins de ciment signifie moins d’eau, la pâte est raide.

iv. Conditions météorologiques

Température

Si la température est élevée, l'évaporation augmente, la maniabilité diminue.

Vent:

Si le vent se déplace à une vitesse supérieure, le taux d'évaporation augmente également, réduisant la quantité d'eau et réduisant en fin de compte la maniabilité.

Adjuvants

Les adjuvants chimiques peuvent être utilisés pour augmenter la maniabilité.

L'utilisation d'un agent d'entraînement de l'air produit des bulles d'air qui agissent comme une sorte de roulement à billes entre les particules et augmente la mobilité, la maniabilité et diminue les saignements et la ségrégation. L'utilisation de matériaux pouzzolaniques fins a également un meilleur effet lubrifiant et une plus grande maniabilité.

Rapport sable sur agrégat

Si la quantité de sable est plus importante, l'ouvrabilité diminuera car le sable a plus de surface et plus de zones de contact, ce qui entraîne une plus grande résistance. Les ingrédients du béton peuvent être dosés en poids ou en volume. l'objectif est de fournir la force et la maniabilité souhaitées au moindre coût. Un faible rapport eau-ciment est utilisé pour obtenir un béton plus résistant. Il semblerait donc qu'en gardant la teneur en ciment élevée, on puisse en utiliser suffisamment pour la maniabilité du dieu et avoir toujours un faible rapport poids / poids. le problème est que le ciment est le plus coûteux des ingrédients de base. le dilema est facilement visible dans les graphiques ci-dessous.

3 (a). Saignement de béton

Le saignement dans le béton est parfois appelé gain d'eau. C'est une forme particulière de ségrégation, dans laquelle une partie de l'eau du béton sort à la surface du béton et présente la densité la plus faible parmi tous les ingrédients du béton. Le saignement est principalement observé dans un mélange très humide, avec des bétons mal proportionnés et mal mélangés. Dans les éléments minces comme la dalle de toit ou les dalles de route et lorsque le béton est placé par temps ensoleillé, il se produit un saignement excessif.

En raison du saignement, l'eau monte et s'accumule à la surface. Parfois, avec cette eau, une certaine quantité de ciment arrive à la surface. Lorsque la surface est travaillée avec la truelle, l'agrégat descend et le ciment et l'eau atteignent la surface supérieure. Cette formation de pâte de ciment à la surface est appelée « Laitance ».Dans un tel cas, la surface supérieure des dalles et des chaussées n’aura pas une bonne qualité d’usure. Cette laitance formée sur les routes produit de la poussière en été et de la boue en saison des pluies.

L'eau en traversant de bas en haut fait des canaux continus. Si le taux de ciment utilisé est supérieur à 0,7, les canaux de purge resteront continus et non segmentés. Ces canaux de purge continus sont souvent responsables de la perméabilité des structures en béton. Alors que l’eau de mélange est en train de se former, elle peut être interceptée par des agrégats. L'eau qui saigne peut s'accumuler sous l'agrégat. Cette accumulation d'eau crée des vides d'eau et réduit la liaison entre les agrégats et la pâte.

L'aspect ci-dessus est plus prononcé dans le cas des  agrégats squameux . De même, l'eau qui s'accumule sous les barres d'armature réduit la liaison entre l'armature et le béton. La mauvaise liaison entre l'agrégat et la pâte ou le renfort et la pâte due au  ressuage peuvent être corrigées par des vibrations du béton . La formation de laitance et le mauvais effet qui en résulte peuvent être réduits par des opérations de finition retardées.

Le taux de saignement augmente avec le temps jusqu'à environ une heure et ensuite, le taux diminue mais continue plus ou moins jusqu'au temps de prise final du ciment.

Prévention du Saignement dans le béton

1. Le saignement peut être réduit par un dosage adéquat et un mélange uniforme et complet.
2. L'utilisation de matériaux pouzzolaniques finement divisés réduit le saignement en créant un trajet plus long pour l'eau.
3. Air-en-training agent est très efficace pour réduire les saignements.
4. Le saignement peut être réduit en utilisant du ciment plus fin ou du ciment à faible teneur en alcali. Les mélanges riches sont moins susceptibles de saigner que les mélanges maigres.

Le saignement n'est pas complètement nocif si le taux d'évaporation de l'eau de la surface est égal au taux de saignement. Le retrait de l'eau, après avoir joué son rôle dans l'ouvrabilité, à partir du corps de béton en guise de saignement, sera bénéfique pour le béton.

Un saignement précoce lorsque la masse de béton est entièrement en plastique peut ne pas causer beaucoup de dommages, car le béton étant entièrement en plastique à ce stade, il sera affaissé et compacté. C'est le saignement retardé, lorsque le béton a perdu sa plasticité, ce qui cause des dommages excessifs au béton.Des vibrations contrôlées peuvent être adoptées pour remédier au mauvais effet du saignement.

3 (b). La ségrégation dans le béton

La ségrégation peut être définie comme la séparation des matériaux constitutifs du béton. Un bon béton est un béton dans lequel tous les ingrédients sont correctement distribués pour former un mélange homogène. Il existe des différences considérables dans la taille et la densité des composants constitutifs du béton. Par conséquent, il est naturel que les matériaux aient tendance à se désagréger.

La ségrégation peut être de trois types

1. Granulats grossiers se  séparant ou se déposant du reste de la matrice.
2. Pâte se  séparant des gros agrégats.
3. L'eau se  séparant du reste du matériau étant un matériau de densité minimale.

Un béton bien fait, prenant en compte divers paramètres tels que la granulométrie, la taille, la forme et la texture de la surface de l’agrégat avec une quantité optimale d’eau, constitue un mélange cohérent. Un tel béton ne présentera aucune tendance à la ségrégation. Les caractéristiques cohésives et grasses de la matrice ne permettent pas à l'agrégat de se désagréger en même temps; la matrice elle-même est suffisamment contenue par l'agrégat. De même, l'eau ne peut pas facilement sortir du reste des ingrédients.

Les conditions favorables à la ségrégation sont les suivantes:

1. Mélange mal proportionné où il n'y a pas suffisamment de matrice pour lier et contenir les agrégats
2. Béton mal mélangé avec une teneur en eau en excès
3. Chute de béton depuis les hauteurs comme dans le cas de la mise en béton du béton dans la colonne
4. Lorsque le béton est déchargé d'un malaxeur mal conçu ou d'un mélangeur avec des lames usées
5. Le transport du béton par tapis roulants, la brouette, le transport à grande distance par tombereau, le long levage par sauts et le treuil sont les autres situations favorisant la ségrégation du béton.

La vibration du béton est l'une des méthodes importantes de compactage. Il ne faut pas oublier que seul un mélange relativement sec doit être vibré. Il est trop humide un mélange est excessivement vibré; il est probable que le béton soit séparé. Il convient également de garder à l’esprit que les vibrations se poursuivent pendant le temps requis pour obtenir des résultats optimaux. Si les vibrations sont prolongées pendant une longue période, en particulier dans un mélange trop humide, il est probable que le béton se sépare en raison du tassement des agrégats grossiers dans la matrice.

4. Hydratation dans le béton

Concrete derives its strength by the hydration of cement particles. The hydration of cement is not a momentary action but a process continuing for long time. Of course, the rate of hydration is fast to start with, but continues over a very long time at a decreasing rate In the field and in actual work, even a higher water/cement ratio is used, since the concrete is open to atmosphere, the water used in the concrete evaporates and the water available in the concrete will not be sufficient for effective hydration to take place particularly in the top layer.

Si l'hydratation doit se poursuivre, de l'eau supplémentaire doit être ajoutée pour compenser la perte d'eau due à l'absorption et à l'évaporation. Par conséquent, le durcissement peut être considéré comme la création d'un environnement favorable au début de l'hydratation ininterrompue. Les conditions souhaitables sont une température appropriée et une humidité suffisante.

Le béton, tout en hydratant, libère une forte chaleur d'hydratation. Cette chaleur est nocive du point de vue de la stabilité du volume. La chaleur d'hydratation du béton peut également se réduire dans le béton, produisant ainsi des fissures. Si la chaleur produite est éliminée par certains moyens, les effets néfastes dus à la production de chaleur peuvent être réduits. Cela peut être fait par un durcissement complet de l'eau.

5. air En-training

L'entraînement de l'air réduit la densité du béton et réduit donc la résistance. L'entraînement de l'air est utilisé pour produire un certain nombre d'effets dans le plastique et le béton durci.  Ceux-ci comprennent :

1.      Résistance à l'action gel – dégel dans le béton durci.

2.    Cohésion accrue, réduisant la tendance au saignement et à la ségrégation dans le béton plastique.

3. Le      compactage de mélanges à faible capacité de travail, y compris le béton semi-sec.

4.      Stabilité du béton extrudé.

5.      Propriétés de cohésion et de manipulation dans les mortiers à litière.