Présentation
INTRODUCTION
La diversité des granulats employés pour la fabrication du béton a été décrite dans l’article Granulats courants pour le béton TBA 1110 . Nous allons ici nous attarder sur un type particulier de granulats, les granulats légers, utilisés pour la fabrication des bétons dits « légers ». Un béton léger est un béton qui contient de l’air. Il peut être mis en œuvre de deux manières : soit l’air est contenu dans la pâte, on parle alors de « béton cellulaire », soit l’air est contenu dans les granulats, on parle alors de « béton caverneux » ou de « béton plein de granulats légers ». Les granulats légers sont d’origine naturelle (il s’agit par exemple de ponce, pouzzolane, vermiculite) ou artificielle (comme le laitier expansé, les granulats végétaux, le mâchefer,…).
Ces bétons ont des caractéristiques particulières qui font d’eux des matériaux très intéressants pour la réhabilitation d’ouvrages : en effet, leur légèreté, leur bonne isolation thermique et acoustique sont de précieux atouts.
Le présent article passe en revue douze types de granulats légers. Pour chacun d’eux, il décrit les techniques de fabrication du granulat, ses caractéristiques (granulométrie, composition chimique) ainsi que les caractéristiques (conductivité thermique, résistance à la compression, à la traction,…) des bétons qui en sont issus.
Le lecteur est invité à consulter également les articles : Les matériaux constitutifs du béton armé TBA1105 , Les granulats courants pour béton TBA1110 , Les bases de calcul du béton armé TBA1120 , L'adhérence béton-acier TBA1125 , Les éléments en traction TBA1130 , Les éléments en compression TBA1132 , Le béton armé aux Eurocodes TBA1140 , pour plus de détails sur ces différents sujets.
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- Version courante de nov. 2024 par Natacha BELLOIR
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I - Argile expansée
Caractéristiques
Sous l’action de fortes températures, certaines argiles possèdent la propriété de gonfler à la suite d’un dégagement de gaz lié à un ramollissement de la matière. Parallèlement, une peau extérieure se forme par vitrification à la surface du matériau.
Après refroidissement, on obtient un produit léger, dur, à texture cellulaire très marquée dont la masse volumique réelle varie de 750 à 1 200 kg/m 3 . Après criblage ou éventuellement concassage, les nodules ont, suivant leurs granularités, des masses volumiques apparentes comprises pour la plupart entre 300 et 1 000 kg/m 3 .
L’élément constitutif est une argile grasse ; introduite humide dans un four rotatif spécial, elle en ressort après séchage, expansion et cuisson à plus de 1 100 °C, sous la forme de nodules plus ou moins arrondis à texture interne finement alvéolée et présentant généralement une surface lisse légèrement vitrifiée ; ils constituent un granulat de faible densité prêt à l’emploi dans les répartitions granulométriques courantes, sans aucun broyage ni concassage (sauf pour le sable 0/3).
La masse volumique pour du granulat en vrac est :
- sable 0/3 : 700 à 800 kg/m 3 ,
- petit gravier 3/10 : 500 à 600 kg/m 3 ,
- gravier 10/20 : 450 à 500 kg/m 3 .
La densité absolue des grains à l’état sec est de l’ordre de 0,9 pour le 10/20 et 1,0 pour le 3/10.
La compacité de ces granulats en vrac (non tassés) est d’environ 0,55 ; autrement dit, un mètre cube de granulat sec 10/20 en vrac pèse environ 0,55 × 0,9 × 1 000 ª 500 kg. Si, par immersion ou arrosage, il absorbe 20 % d’eau, par exemple, ce même mètre cube en vrac pèsera alors :
500 × 1,20 = 600 kg environ.
Ces valeurs sont données à titre indicatif car elles peuvent varier assez sensiblement d’une production à une autre et il conviendra de les vérifier par quelques mesures sur les matériaux réellement utilisés.
Ces produits ont en effet tendance à absorber une importante quantité...
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Les principaux granulats légers
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