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Souvent, les termes ciment et béton sont utilisés comme synonymes, mais ils ne sont pas les mêmes. Cette confusion peut exister parce que l’un des matériaux – le ciment – est un ingrédient nécessaire de l’autre. Ciment est également utilisé pour fabriquer du mortier et du stuc. Cet article décrira brièvement le ciment et le béton, puis cite quelques exemples de leur utilisation.
Ciment
Ciment, en ce qui concerne le béton et mortier, désigne essentiellement du ciment portland, un mélange de calcaire, de craie ou de marne et d’argile. Il est fabriqué en mélangeant les deux ingrédients, en chauffant le mélange dans un four, puis en broyant le clinker résultant en une poudre fine. ASTM définit quatre types de ciment portland: Type 1, pour la plupart des utilisations normales; Type 2, pour des temps de durcissement plus lents; Type 3, pour des temps de durcissement plus rapides; et, Type 4, pour des durées de durcissement très lentes. Le gypse est utilisé pour réguler le temps de durcissement.les normes pour le ciment portland sont couvertes par la norme ASTM C150.
Le ciment est également disponible sous d’autres formes, pour une utilisation dans d’autres applications. Les ciments résistants aux sulfates et aux acides et aux alcalis en sont quelques exemples. Le ciment Portland blanc en est un autre, utilisé en architecture pour ses améliorations esthétiques.
Le ciment hydraulique est utilisé pour arrêter les fuites d’eau dans le béton et la maçonnerie. C’est un ciment à durcissement rapide qui a la capacité de prendre en présence d’eau, alors que la plupart des ciments nécessitent des conditions sèches afin de terminer le processus de durcissement.
Les ciments sont testés pour la solidité, le temps de prise, et la résistance à la compression selon les procédures établies par l’ASTM. La résistance à la compression typique du ciment de types 1 et 2 après un temps de durcissement de 28 jours est de 3500 psi. Les deux autres types atteignent des résistances à la compression légèrement inférieures. Les cylindres d’essai sont mis pendant un jour dans une humidité élevée et sont ensuite immergés dans l’eau pour le reste de la période de durcissement.
Mortier et stuc
Le mortier est un mélange de ciment, de sable, et la chaux et est utilisé pour coller la brique, la pierre, etc. et pour le plâtrage. L’ASTM évalue le mortier en cinq grades de différentes résistances. Avant l’invention du mortier de ciment, le mortier de chaux était utilisé et peut encore être trouvé dans les structures plus anciennes. Le mortier de ciment n’est pas recommandé en remplacement du mortier de chaux car il est moins flexible et peut-être incompatible avec la maçonnerie ancienne. Le mortier de chaux est toujours utilisé pour le plâtrage intérieur. Des mélanges de plâtrage commerciaux sont disponibles qui contiennent des polymères pour une performance améliorée.
Le stuc est une finition extérieure de bâtiment appliquée sur de la pierre ou de la brique ou sur une latte métallique fixée à des éléments de charpente en bois. Il fournit une surface durable et respirante qui nécessite un entretien minimal. Des stucs commerciaux préparés sont disponibles qui combinent du ciment, du sable, des plastifiants, des additifs d’imperméabilisation et des pigments.
Béton
Le béton est un mélange de ciment Portland, d’eau et d’agrégats de pierre et de sable . En tant que matériau de construction, il présente une bonne résistance à la compression et au feu. Sa résistance à la traction, bien que médiocre, est améliorée par l’ajout d’acier d’armature ou par un processus appelé précontrainte.
Le béton se présente sous de nombreuses formes. Il peut être acheté sec, dans des sacs prémélangés. Il peut être livré en vrac et mélangé sur place. Il peut être acheminé par camion, prêt à l’emploi depuis une usine de dosage. Les entrepreneurs en béton sont utilisés pour de nombreux projets de construction impliquant du béton coulé car ils sont expérimentés dans les méthodes appropriées pour la pose des coffrages, le coulage, le renforcement et le durcissement approprié.
Le type de ciment utilisé dans le béton a une influence sur le temps de prise et la force que le matériau placé développe. Généralement, le ciment de type 1 est utilisé pour la plupart des projets, mais le type 3 est souvent utilisé pour les formes préfabriquées où un temps de durcissement plus rapide permet une élimination plus rapide des coffrages réutilisables.
L’eau joue un rôle crucial dans le mélange du béton, avec moins être meilleur. Trop d’eau entraîne un béton faiblement durci; trop peu rend le béton impraticable. Des tests d’affaissement sont utilisés avant de placer du béton humide pour s’assurer que la teneur en eau se situe dans une plage acceptable. Ces plages dépendent de la nature de la structure. L’ACI publie des valeurs recommandées pour l’affaissement en fonction d’applications spécifiques. Des cylindres d’échantillons peuvent également être prélevés lors de la mise en place du béton pour une évaluation ultérieure de la résistance après le durcissement.
Divers agents peuvent être ajoutés au ciment ou au béton pour améliorer leurs caractéristiques. Appelés adjuvants, ces additifs peuvent améliorer la capacité du matériau à résister aux cycles de gel / dégel et aux attaques des dégivreurs, améliorer sa maniabilité, retarder le temps de prise, etc. Les types de ciment à air sont particulièrement utiles pour la résistance au gel / dégel et sont désignés comme types 1A, 2A et 3A.
Le béton prend généralement 28 jours pour développer sa pleine résistance. Au cours de la première semaine, le matériau doit être maintenu humide et bien au-dessus du point de congélation. Par temps chaud, le temps de séchage doit être surveillé.Des revêtements sont parfois appliqués pour protéger le béton durci du gel, tout comme les appareils de chauffage auxiliaires.
La faible résistance à la traction du béton est améliorée en utilisant l’acier comme mécanisme de traction et est couramment utilisé dans les poutres, les planchers et les colonnes. L’ajout de barres d’armature et de treillis dans les coffrages avant la mise en place du béton permet au béton et à l’acier de devenir monolithiques, ce qui améliore considérablement la résistance dans les régions de traction. Une autre méthode de renforcement, la précontrainte, utilise l’acier pour appliquer une charge de compression sur le béton, avant ou après la coulée du béton. L’acier met le béton dans un état de compression permanent de telle sorte que toute charge de traction ne fait que réduire les forces de compression sans permettre au matériau d’atteindre un état tendu.
Les mélanges de conception de béton sont généralement mesurés en poids, avec des proportions d’eau-ciment déterminée à partir de tableaux tenant compte des conditions environnementales et du type de structure. La grande taille des agrégats est déterminée par l’espacement de l’acier d’armature et l’épaisseur de la structure. Le pourcentage d’agrégat fin est ensuite sélectionné à partir de tableaux. Le mélange optimal combine des agrégats grossiers grands et petits avec des agrégats fins pour produire le moins de vides tout en assurant une couverture complète de l’agrégat par le ciment.
Le sable est sélectionné en fonction de la taille du tamis et peut être plus fin pour les mortiers qu’il ne l’est. pour le béton. La matière organique dans le sable nuit aux performances du ciment; Le test standard ASTM C40 peut être appliqué pour s’assurer que le sable est exempt de ces impuretés.
Bien que le béton soit généralement placé sous des formes amovibles à l’aide de chutes ou de poussettes, des processus tels que le béton projeté ou le gunitage pompe le béton humide ou sec par pneumatique flexibles pour couvrir les surfaces verticales, courbes et aériennes.
Résumé
Cet article a présenté une brève discussion sur les différences entre le ciment et le béton. Pour plus d’informations sur les produits connexes, consultez nos autres guides ou visitez la plate-forme de découverte des fournisseurs Thomas pour localiser les sources d’approvisionnement potentielles ou voir les détails sur des produits spécifiques.
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