Qu’est-ce que la résistance du béton et quels sont les facteurs qui l’affectent?

Par
Er. Kaushal Kishore,
Ingénieur des matériaux, Roorkee

Résistance du béton
Le ciment comme l’eau, les agrégats et parfois les adjuvants est l’un des ingrédients du béton. Le mélange de ces matériaux dans des proportions spécifiées produit du béton. Par conséquent, le ciment seul n’est pas un matériau de construction, c’est le béton qui est un matériau de construction. Pour un ciment donné et des agrégats acceptables, la résistance qui peut être développée par un mélange de ciment, d’agrégats et d’eau réalisable et correctement placé (dans les mêmes conditions de mélange, de durcissement et d’essai) est influencée par:

a) Rapport ciment/ eau de mélange
b) Rapport ciment / agrégats, la résistance du mortier, la liaison entre le mortier et l’agrégat grossier.
c) Classement, texture de surface, forme, résistance et rigidité des particules agrégées.
d) Taille maximale de l’agrégat.

La résistance du béton est directement liée à la structure de la pâte de ciment hydratée. L’air dans le béton produit des vides. L’excès d’eau dans le béton s’évapore laissant les vides dans le béton. Par conséquent, à mesure que le rapport W / C augmente, la porosité de la pâte de ciment dans le béton augmente également. À mesure que la porosité augmente, la résistance à la compression du béton diminue.

RÉSISTANCE DU CIMENT V / S RÉSISTANCE DU BÉTON
Il n’est pas possible de concevoir un mélange de béton de haute résistance avec du ciment de faible résistance. La variation de résistance du ciment est due en grande partie au manque d’uniformité des matières premières utilisées dans sa fabrication, non seulement entre différentes sources d’approvisionnement, mais aussi dans une carrière. De plus, les différences de détails du processus de fabrication et surtout, la variation de la teneur en cendres du charbon utilisé pour brûler le kilin, contribuent à la variation des propriétés des ciments commerciaux. Cela ne veut pas dire que la fabrication moderne du ciment est un processus hautement sophistiqué.

Jusqu’en 1975, la production de masse de ciment en Inde n’était que de qualité OPC-33. Il a été difficile d’obtenir du béton à haute résistance avec ce ciment. Le consommateur a généralement du mal à obtenir un approvisionnement cohérent et assuré en ciment à haute résistance pour le béton précontraint et certains éléments de béton préfabriqué. Pour ces exigences spéciales, LA BRI publiée EST LA suivante: 8112, Spécification pour le ciment de qualité OPC-43. Maintenant, les variétés de ciment fabriquées en Inde sont:

1.Ciment Portland ordinaire (grade OPC-33, OPC-43 et OPC-53. Le grade OPC-33 a presque disparu du marché indien)
2.Ciment de Pouzzolane Portland (PPC)
3.Ciment à résistance aux sulfates (SRC)

Les résultats des tests de différentes marques de ciment de résistance à la compression minimale à maximale sont donnés dans le tableau-1.

En raison de la variation de la résistance du ciment, le béton fabriqué à partir de ces ciments aura également une résistance variable. Pour une approche correcte dans la conception du mélange de béton, si les installations sur le site sont disponibles, avec l’ensemble donné de matériaux, les exigences et les conditions du site, le rapport W / C v / s de résistance à la compression de la courbe du béton doit être développé sur le site lui-même.

On observe souvent que les sacs de ciment marqués comme grade OPC-43 peuvent en réalité contenir du ciment de qualité beaucoup plus élevée. Le ciment PPC selon le code IS est seulement de grade 33. Où, comme sur les sacs, il est marqué comme 43 MPa ou 53 MPa. Les échantillons de ciment du site doivent être testés pour sa résistance réelle et d’autres propriétés. Il y a des cas où du ciment de qualité supérieure est utilisé même pour du béton à faible résistance, comme mortier ou même pour le plâtrage. Cela peut entraîner une fissuration inutile du béton / des surfaces.

En OPC de faible grade, le gain de force se poursuivra au-delà du 28e jour. En raison du gain de résistance précoce de qualité supérieure d’OPC, la résistance du béton n’augmente pas beaucoup au-delà du 28ème jour. La chaleur d’hydratation des OPC de grade supérieur étant plus élevée, les chances de micro-fissuration du béton sont beaucoup plus grandes. Ainsi, pendant la période de prise initiale du béton, la tête d’hydratation plus élevée peut entraîner des micro-fissures dommageables dans le béton qui peuvent ne pas être visibles en surface. La situation peut être pire lorsque nous avons tendance à augmenter la quantité de ciment dans le béton avec la conviction qu’une telle augmentation est meilleure pour la résistance et la durabilité du béton.

Tableau-1 : Résistance à la compression de différentes qualités de ciment:

La variation de la résistance du ciment est donnée ci-dessous: (en N / mm2)
Grade OPC-43: 7 jours de 24,7 à 57,7 et 28 jours de 40,0 à 74,5
Grade OPC-53: 7 jours de 37,8 à 57,8 et 28 jours de 52,5 à 73,9
PPC: 7 jours de 25,5 à 52,6 et 28 jours de 48,0 à 67,0
Note: La résistance à la compression (CS) du ciment donnée est des valeurs moyennes.

Nous à engineeringcivil.com nous remercions Sir Kaushal Kishore d’avoir soumis ce document de recherche et d’avoir aidé tous les ingénieurs civils à comprendre le concept de résistance du béton et les facteurs qui l’affectent.