Propriété des bétons légers

Propriété des bétons légers

  1. Résistance en compression

Avec des granulats légers et une formulation de béton appropriée, il est possible dobtenir des  résistances à la compression comparables à celles obtenues avec du béton traditionnel. 


Lévolution des connaissances et des technologies du béton ont permis au fil des ans daméliorer les propriétés des bétons, dont celles des bétons légers.


Par exemple, l’utilisation d’ajouts minéraux (fumée de silice, cendres  volantes, laitiers) et d’adjuvants (agents  entraineurs  d’air,  AEA,  superplastifiants,  SP,  agents  réducteurs  d’eau,  WR  et accérateurs de prise) ont donné la possibili notamment de diminuer le rapport E/L tout en  conservant une bonne maniabilité. 

 bétons légers

Des résistances en compression de 100 MPa ont même été obtenues et sont présentées (voir figure 2-6).
Figure 2-6: Relation entre la résistance en compression à 28j et la densi du béton frais dun mélange avec des granulats légers [ZHA 2, 1991]

Dans  le  cas  du  béton  léger,  les  granulats  (légers)  sont,  contrairement  au  béton traditionnel, en  général moins résistants que le mortier. Ils constituent le point faible du béton. Par contre, grâce à leur surface poreuse et aux liaisons qui en sultent, il y a une très bonne adhérence entre le mortier et les grains. La rupture se produit donc par cassure des granulats gers, dans des plans qui coupent un grand nombre de granulats. [ARN, 1986]

Cependant, il est judicieux de mentionner que des granulats légers ayant une même résistance à lécrasement ne donnent pas nécessairement des bétons dune même résistance à la compression, même si  le  rapport E/L est identique. En effet, dautres paratres doivent être pris en compte :

              Les caracristiques physiques et chimiques des granulats viennent modifier la zone  d’interface entre la pâte et les gros granulats (ITZ en anglais, pour Interfacial Transition Zone). De  plus,  dans le cas des granulats gers, cette zone peut également s’étendre  plus  ou  moins  profondément  dans  les  granulats  légers  eux-mêmes,  selon  la quanti de pâte absorbée dans les pores de surface. Une plus grande tendance à absorbeentraine la densification de lITZ au voisinage des granulats légers. Cette densification de lITZ engendre des bétons plus résistants. Par exemple, des granulats légers dune capacité d’absorption 200 % plus grande (absorption au bout de 6 h dimmersion des granulats secs) donnent des sistances en compression jusqu’à 25 % plus élevées. [WAS, 1996]
                Dun  point  de  vue  chimique,  deux  phénomènes  sont  susceptibles  dêtre impliqués :  dune part, une réaction pouzzolanique entre le granulat (si le granulat a une réactivité pouzzolanique élevée) et la solution alcaline susceptible dy pénétrer, et, dautre part, un processus dimprégnation au cours duquel des CH (Portlandite) se déposent dans le granulat. Ils pourraient semble-t-il conduire chacun à une augmentation de la résistance de l’ordre de 20 % entre 28 jours et 90 jours. [WAS, 1996].

2.Résistance à la traction


De même que pour les bétons ordinaires, les bétons légers présentent une résistance à la  traction  assez  faible.  Cecest  d’autant  plus vrai  pour les  bétons  légers,  puisque la propagation des fissures  peut  seffectuer au travers des granulats. Des résistances à la traction par fendage de 3,3 à 4,2 MPa  pour  des bétons dune masse volumique de 1940
kg/m3  [WIL, 1988], ou de 3,5 à 5,6 MPa pour des bétons, dont la masse volumique variait de 1620 à 1885 kg/m3  [ZHA 2, 1991], ont par exemple érapportées.

3 .  Module élastique


Pour un rapport E/L équivalent, le module élastique dun béton léger est inférieur à celui dun béton normal. La cause principale réside dans le module élastique des granulats légers (10 à 20 GPa) qui est très inférieur à celui des granulats de masse volumique usuelle (granite, 10 à 70 GPa, calcaire, 10 à 55 GPa). La figure 2-7 psente quelques résultats de précédentes études sur des bétons gers. On constate notamment que le module élastique semble proportionnel à la masse volumique.
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