Page 1
-Promotion 2012-
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT MINES Polytechnique,
Premier Partenaire, des professionnels
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION
DU DIPLOME D’INGENIEUR DES MINES
Présenté par : RAMAROSANDRATANA Edmond
Date de soutenance : 17 janvier 2014
Page 2
-Promotion 2012-
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE
DEPARTEMENT MINES Polytechnique,
Premier Partenaire, des professionnels
MEMOIRE DE FIN D’ETUDES EN VUE DE L’OBTENTION
DU DIPLOME D’INGENIEUR DES MINES
Présenté par : RAMAROSANDRATANA Edmond
Membres du jury :
Président : Monsieur RANAIVOSON Léon Félix Enseignant à l’ESPA
Rapporteur : Monsieur RAVALINIAINA Jean Désiré Enseignant à l’ESPA
Examinateurs : -Monsieur RAKOTONINDRAINY Enseignant à l’ESPA
-Monsieur RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier Enseignant à l’ESPA
Date de soutenance : 17 janvier 2014
Page 3
I
Mines ESPA -Promotion 2012-
Remerciements
Gloire soit à Dieu tout puissant qui m’a donné la santé, sa miséricorde et
ses bénédictions pendant toutes mes années d’études ici à Vontovorona et
pendant la réalisation de ce mémoire.
Il m’est très agréable de pouvoir présenter ici mes sincères remerciements à :
o Monsieur ANDRIANARY Philippe, Directeur de l’Ecole Supérieure
Polytechnique d’Antananarivo
o Monsieur RANAIVOSON Léon Félix, Chef de Département Mines, qui
nous a fait l’honneur de présider ce mémoire.
o Monsieur RAVALINIAINA Jean Désiré, Enseignant à l’ESPA, de
m’avoir encadré et guidé tout au long de ce mémoire.
o Monsieur RAKOTONINDRAINY, Enseignant à l’ESPA, qui, malgré ses
différentes occupations a accepté d’être parmi les examinateurs. Vos
contributions me seront indispensables.
o Monsieur RAZAFINDRAKOTO Boni Gauthier, Enseignant à l’ESPA,
qui, sans compter le temps a accepté d’être parmi les examinateurs. Vos
partages me seront très précieux.
Je suis très reconnaissant envers tous les Enseignants de l’Ecole Supérieure
Polytechnique d’Antananarivo et plus particulièrement ceux du Département
Mines qui m’ont partagé ses connaissances durant notre formation à l’ESPA.
Mes plus profondes gratitudes s’adressent au :
o Laboratoire du Génie Chimique de Vontovorona qui m’a accueilli durant
mes travaux de laboratoire.
o LNTPB qui m’a accueilli en tant stagiaire dans leurs endroits de
réalisation et d’essai en particulier dans la section matériaux.
Mes vifs remerciements vont également à ma mère, mes frères, mes sœurs,
mon amie et toute ma famille qui m’ont soutenu moralement et financièrement
pendant tous mes parcours d’études jusqu’à ce jour de soutenance.
Ainsi que mes amis et mes collègues. Sans eux, je n’ai pas pu mener à bien
et terminer à temps ce travail. Merci de vos généreux soutiens.
Enfin, je remercie à toutes et à tous qui ont contribué directement ou
indirectement à la réalisation de cet ouvrage.
Encore Merci!
Page 4
II
Mines ESPA -Promotion 2012-
SOMMAIRE
Remerciements
Liste des figures
Liste des tableaux
Liste des annexes
Liste des abréviations
Liste des unités
INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre1 : Généralités sur les bétons
Chapitre2 : Le béton de sable
Chapitre3 : Formulation de BARON-OLLIVIER
DEUXIEME PARTIE : ETUDE EXPERIMENTALE
Chapitre1 : Destination de l’ouvrage et matières premières
Chapitre2 : Caractérisation des matières premières
Chapitre3 : Essai de fabrication
Chapitre4 : Interprétation des résultats
CONCLUSION GENERALE
Bibliographies
Webographies
Annexes
Page 5
III
Mines ESPA -Promotion 2012-
Liste des figures
Figure 1 : Différentes réactions pendant la fabrication de ciments
Figure 2 : Procédures de formulation de béton
Figure 3: Les différents essais sur les résistances d’un béton par fendage
Figure 4: Appareillage permettant de mesurer l’équivalent de sable
Figure 5 : Exécution de l’essai au cône d’Abrams
Figure 6: Courbe granulométrique de Sr
Figure 7 : Courbe granulométrique de Sc
Figure 8: Courbe granulométrique
Figure 9 : Courbe de la résistance à la compression en fonction de l’âge du béton pour la 1ère
série d’essai
Figure 10 : Courbe de la résistance à la compression en fonction de l’âge du béton pour la 2ème
série d’essai
Figure 11: Courbe de la résistance à la compression en fonction de l’âge du béton pour la 3ème
série d’essai
Figure 12: Courbe de la résistance à la compression en fonction de l’âge du béton pour la 4ème
série d’essai
Figure 13 : Courbe de la résistance à la compression en fonction de l’âge du béton pour la 5ème
série d’essai
Figure 14 : Courbe de comparaison des Rc issues de Sr et de Sc en fonction de l’âge du béton
Figure 15: Courbe de comparaison des Rc issues de Sr et de Srf en fonction de l’âge du béton
Figure 16 : Courbe de comparaison des Rc issues de Sc et de Scf en fonction de l’âge du béton
Figure 17 : Courbe de comparaison des Rc issues de Srf et de Srfadj en fonction de l’âge du
béton
Figure 18 : Courbe de comparaison des Rc issues de Scf et de Scfadj en fonction de l’âge du
béton
Figure 19 : Courbe comparative des Rc issues de Sr et de SrSc en fonction de l’âge du béton
Figure 20 : Courbe de comparaison des Rc issues de Sr et de SrG en fonction de l’âge du béton
Figure 21 : Courbe de comparaison des Rc issues de Sc et de ScG en fonction de l’âge du béton
Page 6
IV
Mines ESPA -Promotion 2012-
Liste des tableaux
Tableau 1 : Principaux constituants du clinker
Tableau 2: Teneur moyenne en chaque constituant
Tableau 3: Les cinq types de ciment de la norme européenne.
Tableau 4 : Différents types de ciment selon la norme NF EN 197-1
Tableau 5 : Exigences sur les caractéristiques physiques et chimiques du ciment selon la norme
NF P 15 301
Tableau 6 : Valeur de A / (A+C) de la norme XP P 18-305
Tableau 7 : Impuretés admissibles dans l'eau de gâchage
Tableau 8: Les types de béton selon leur masse volumique
Tableau 9: Valeur de k3 en fonction de la nature du ciment et de l’âge du béton
Tableau 10: Caractéristiques de l’eau exigées selon la norme NFP 18 303
Tableau11: Dosage en eau et volume d’air en fonction de l’affaissement et de la consistance
désirés
Tableau 12: Valeur du coefficient multiplicateur en fonction du diamètre maximal des granulats
Tableau 13: Valeur du Kb en fonction de la nature des granulats
Tableau 14: Valeur de Fce pour chaque classe de résistance
Tableau 15: Caractéristiques de la courbe de référence
Tableau 16 : Propreté du sable mesurée à l’aide de l’ES et ses impacts sur le béton
Tableau 17 : Valeurs estimées de Kb en fonction de la nature des granulats
Page 7
V
Mines ESPA -Promotion 2012-
Tableau 18 : Dosage en eau et volume d’air occlus suivant la consistance
Tableau 19 : Coefficient multiplicateur en fonction du diamètre maximal des granulats
Tableau 20 : Caractéristiques de la courbe de référence de Baron
Tableau 21 : Analyse granulométrique du sable de rivière
Tableau 22 : Analyse granulométrique du sable de carrière
Tableau 23 : Analyse granulométrique du gravillon
Tableau 24 : Caractéristiques de l’eau de la JIRAMA
Tableau 25 : Caractéristiques des fines d’ajout
Tableau 26 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Sr
Tableau 27 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Sc
Tableau 28 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Srf
Tableau 29 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Scf
Tableau 30: Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Srfadj
Tableau 31 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Scfadj
Tableau 32 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le SrSc
Tableau 33: Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le SrG
Tableau 34 : Caractéristiques de la courbe de référence pour le SrG
Tableau 35: Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le ScG
Tableau 36 : Caractéristiques de la courbe de référence pour le ScG
Tableau 37: Caractéristiques du béton obtenu pour la première série d’essai
Tableau 38 : Ajustement à un m3des dosage après correction pour le Sr
Page 8
VI
Mines ESPA -Promotion 2012-
Tableau 39 : Caractéristiques du béton pour le Sr et le Sc à l’état durci
Tableau 40 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 2ème
série d’essai
Tableau 41 : Ajustement à un m3des dosage après correction pour le Scf
Tableau 42 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 2ème
série d’essai
Tableau 43 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 3ème
série d’essai
Tableau 44 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 3ème
série d’essai
Tableau 45 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 4ème
série d’essai
Tableau 46 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 4ème
série d’essai
Tableau 47 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 5ème
série d’essai
Tableau 48 : Ajustement à un m3des dosage après correction pour la 5
ème série d’essai
Tableau 49 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 5ème
série d’essai
Tableau 50 : Comparaison de la résistance obtenue par le Sr et le Sc
Tableau 51 : Comparaison de la résistance obtenue par l’essai sans fines et celui avec
Tableau 52 : Comparaison de la résistance obtenue par le Srf / Srfadj et Scf / Scfadj
Tableau 53 : Comparaison de la résistance obtenue par le Sr et le SrSc
Tableau 54 : Comparaison de la résistance obtenue par la 1ère
et la 5ème
série d’essai
Tableau 55 : Comparaison des résistances a la compression du béton traditionnel et celles du
béton de sable avec une consistance plastique
Tableau 56 : Comparaison des résistances a la compression du béton traditionnel et celle du
béton de sable avec une consistance ferme
Tableau 57 : Les valeurs limites de la résistance à la compression sur 17 essais
Page 9
VII
Mines ESPA -Promotion 2012-
Tableau 58 : Autres critères permettant de comparer le béton de sable avec le béton traditionnel
Liste des annexes
Annexe A : Classification environnementale selon le fascicule P 18-011
Annexe B : Détail des calculs pour la détermination des densités apparentes, des poids
spécifiques et analyse granulométrique des granulats.
Annexe C : caractéristiques de la fine de Dolomie utilisée
Annexe D : Estimation de coûts d’un m3 de béton de sable pour chaque série d’essai
Page 10
VIII
Mines ESPA -Promotion 2012-
Liste des abréviations
A : Affaissement
adj : Dosage en masse de l’adjuvant
AFNOR : Association Française des Normalisations
BA : Béton Armé
BFUHP : Bétons Fibrés à Ultra Hautes Performances
BHP : Béton à Haute Performance
BRF : Bétons Renforcés des Fibres
C : Dosage en masse du ciment
CHF : Ciment de Haut Fourneau
CLC : Ciments aux cendres volantes
CLK : Ciment de Laitier au Clinker
CNP : Ciment Prompt Naturel
CPA : Ciment Portland Artificiel
CPJ : Ciment Portland Jumelé
CPZ : Ciment Portland à pouzzolane
D : Diamètre maximal des granulats
d : Diamètre minimal des granulats
E : Dosage en eau
Ei : Module d’élasticité
ES : Equivalent de Sable
ESPA : Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo
ESV : Equivalent de Sable à Vue
Page 11
IX
Mines ESPA -Promotion 2012-
Ev : Module vrai
F : Dosage en masse des fines
Fce : Classe vraie d’un ciment
ftj : Résistance en Traction par Fendage
G : Dosage en masse des gravillons
JIRAMA : Jiro sy Rano Malagasy
LNTPB : Laboratoire National des Travaux Publics et du Bâtiment
MF : Module de Finesse
mod : Module
MVR : Masse Volumique Réelle
NF : Norme Française
pH : Pouvoir en Hydrogène
Rc : Résistance à la Compression
Rcj : Résistance à la Compression à j jours d’âge
Rb : Résistance cible
Rbk : Résistance visée
Sc : Sable de carrière
Scf : Sable de carrière avec fines
Scfadj : Sable de carrière avec fines et adjuvants
ScG : Sable de carrière avec gravillon
Sr : Sable de rivière
Srf : Sable de rivière avec fines
Srfadj : Sable de rivière avec fines et adjuvants
SrG : Sable de rivière avec gravillon
SrSc : Sable de rivière combiné avec le Sable de carrière
Page 12
X
Mines ESPA -Promotion 2012-
UT : à Usage Tropical
Va : Volume d’air occlus
Vc : Dosage en volume du ciment
VF : Dosage en volume des fines
VG : Dosage en volume du gravillon
Vs : Dosage en volume du sable
∆ : Densité réelle du béton
∆ : Densité théorique du béton
Liste des unités
°C : Degré Celsius
cm : Centimètre
g : Gramme
h : Heure
j : Jour
kg: Kilogramme
KN: Kilo Newton
L : Litre
m3
: Mètre cube
mm : Millimètre
MPa : Méga Pascal
T : Tonne
% : Pourcent
Page 13
Mines ESPA -Promotion 2012- 1
INTRODUCTION GENERALE
Le béton occupe une place importante dans la vie humaine. Actuellement, il devient un
matériau indispensable dans toutes les constructions tels que les bâtiments, les ponts, les
barrages,… grâce à ses performances et son coût abordable par rapport aux autres matériaux
de constructions et il est le deuxième matériau minéral le plus utilisé par l’homme après l’eau
potable.
Les gravillons constituent l’élément essentiel du béton. Mais certaines régions n’en
disposent pas. D’où l’invention du béton de sable car le sable se trouve en abondance surtout
dans les zones côtières et qui entraîne une moindre dépense que les gravillons tant pour
l’extraction que pour les manutentions.
Du point de vue technique, les caractéristiques du béton changent en modifiant les
éléments qui le constituent à savoir le ciment, les granulats, l’eau et les autres éléments
additifs et ses dosages. Et sur ce, plusieurs méthodes de formulations apparaissent et se
rapprochent de l’expérimentation et qui ont pour but d’apporter une meilleure caractéristique
au béton.
Voyons les intérêts qu’apporte le béton de sable et les précisions issues de la
formulation de Baron-Ollivier, ce mémoire porte donc sur le thème «Contribution à l’étude
du béton de sable-Formulation de Baron-Ollivier »et qui a pour objectif de renforcer l’étude
du béton de sable en utilisant la formulation de Baron-Ollivier et la valorisation des sables.
Pour cela, ce travail sera divisé en deux parties dont la première partie sera consacrée à
l’étude bibliographique et la deuxième partie concernera l’étude expérimentale.
Page 14
Mines ESPA -Promotion 2012- 2
PREMIERE PARTIE
ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Page 15
Mines ESPA -Promotion 2012- 3
CHAPITRE 1: GENERALITES SUR LES BETONS
I/ Définition du béton [9]
Par béton, on entend tout aggloméré obtenu à partir d’un mélange de granulats, de
nature et de dimensions quelconques, et d’un liant durcissant avec l’eau par cristallisation
physico-chimique et éventuellement d’adjuvant. Les granulats constituent l’ossature du
matériau ; l’eau et le liant se combinent pour constituer une sorte de colle qui réunit entre eux
les granulats. Selon la nature des granulats utilisés on distingue : le béton cyclopéen (avec les
moellons), le béton de cailloux (gros béton), le béton de gravillons (petit béton) et le béton de
sable, mortier avec les sables fins ou gros suivant l’emploi.
On dit que le béton est plein lorsque le mortier remplit exactement les vides entre les
éléments gros, mais il est dit creux ou maigre si le mortier est insuffisant pour remplir les
vides.
Un béton binaire est un béton fabriqué avec deux composants inertes, tels que sable et
gravier par exemple, et ternaire s’il est composé de trois granulats comme sable, gravier et
gravillons.
II/ Historique [9]
Le béton avait pris ses pas après le mortier. Il est à noter que le mortier serait très
ancien, citant les colonnes d’Egypte, en pierre artificielle qui date de 3600ans avant notre ère.
Les plus anciens mortiers reconnus sont ceux des maçonneries de remplissage, des pyramides
et ceux des citernes et de tombeaux étrusques.
Ce sont les romains qui développèrent l’art des mortiers de chaux grasses, en y
associant la pouzzolane (cendre du Vésuve à Pouzzoles) pour la prise hydraulique et qui en
fixèrent la technique. Dans cette période, du règne de la chaux grasse, à durcissement trop lent
pour permettre la tenue du béton en élévation, il ne fut employé que pour les aires (routes,
dallages, planchers…) et les fondations.
Vicat obtint systématiquement les chaux hydrauliques en 1818 en partant de calcaires
argileux. Le ciment ne fut utilisé qu’à partir du milieu du XIXème siècle pour les bétons en
élévation. Coignet exécuta, en 1847, le premier immeuble en béton coffré, puis des pièces
moulées et en 1852 un plancher avec poutrelles en fer et en béton coulé (terrasse à
Page 16
Mines ESPA -Promotion 2012- 4
SaintDenis).
Le béton armé de fers ronds apparut en 1848,avec le bateau Lambeau, Le béton armé
s’est étendu ensuite à toutes les constructions portantes chargées. Entre 1930 et 1950, on
construit les premières réalisations en béton précontraint. Ce nouvel essor est apporté par
Eugène FREYSSINET.
Les premières études systématiques sur les bétons eurent lieu en France et sont dues aux
Ingénieurs des Ponts et Chaussées.
les travaux de R.Féret sont considérables. En 55ans, il donne près de 200 publications
sur les liants, les mortiers, les bétons, mais son étude de 1892. Complétée par celle de
1896 et qui n’a pas de correspondance nulle part, était déjà déterminante pour la
découverte des lois du béton.
En 1925, Bolomey propose une loi continue qui reprend celle de Fuller sur la
granulométrie et composition.
Le Clerc du sablon en 1927 a fait une étude de résistance liée à la compacité du béton.
En 1937, A.Caquot met en évidence l’effet de paroi des moules.
En 1940, R.Valette a fait une étude de la résistance des bétons en fonction du rapport
gravier/sable.
En 1942, Faury donna une étude générale du béton et proposa une nouvelle
granulation type, variante assouplie des granulations continues antérieures.
Actuellement, les recherches et les études sur les bétons ne cessent d’évoluer, dans le but
d’améliorer leurs performances et aussi pour les rendre plus économique.
III/ Les constituants du béton [2][5][7][8][10][11][12][13]
Nous avons indiqué que le béton s’obtient en mélangeant de liant, des granulats, de
l’eau et d’adjuvant. Chaque constituant joue un très grand rôle dans la fabrication du béton et
ses caractéristiques influent sur les propriétés et la destination du béton.
Page 17
Mines ESPA -Promotion 2012- 5
III-1/Liants
Les liants hydrauliques sont constitués par les ciments et les chaux hydrauliques.
Aujourd’hui, l’emploi de la chaux existe encore mais son emploi se substitue
considérablement à l’utilisation du ciment faute de sa prise trop lente et sa faible résistance.
Dans cette étude nous ne considérons que le ciment.
Il existe deux sortes de ciments à savoir les ciments proprement dits et les ciments
équivalents.
III-1-1/Les ciments
III-1-1-1/ Définition
Ce sont des liants hydrauliques fabriqués à partir :
Du clinker obtenu par cuisson, jusqu’à une fusion partielle, d'un mélange dosé et
homogénéisé comprenant essentiellement de la chaux, de la silice, de l’alumine
et de l’oxyde de fer ;
Du laitier obtenu par refroidissement brusque de la scorie en fusion provenant
des hauts fourneaux ;
De la pouzzolane ou des cendres volantes en provenance des cendres
thermiques ;
Des fillers obtenus par broyage de roches de qualités convenables et qui, par
leur granularité, agissent sur certaines qualités des ciments (maniabilité,…).
Page 18
Mines ESPA -Promotion 2012- 6
III-1-1-2/ Fabrication du ciment
Voici la figure résumant les différentes réactions pendant la fabrication du ciment
(100°C à 120°C)
(500°C à 750°C)
(750°C à 1000°C)
(Vers 950°C)
(1000°C à 1100°C)
(Vers 1250°C)
(Vers 1400°C)
Figure 1 : différentes réactions pendant la fabrication de ciments
Le clinker est formé de différents constituants qu’illustre le tableau suivant :
Tableau 1: principaux constituants du clinker
Noms Notation du cimentier Notation chimique
Alite C3S 3CaO, SiO2
Bélite C2S 2CaO, SiO2
Célite C3A 3CaO, Al2O3
Aluminoferrite C4AF 4CaO, Al2O3, Fe2O3
Ferrobicalcique C2F 2CaO, Fe2O3
Chaux libre non combinée Clibre CaOlibre
Départ d’eau d’humidité
Déshydratation des minéraux argileux
Décomposition des argiles
Décarbonatation de CaCO3 et MgCO3
Formation de C4AF
Formation de C3A et C2S
Formation de C3S : réaction de clinkérisation
Mélange cru
Page 19
Mines ESPA -Promotion 2012- 7
Ainsi, la quantité de chaque constituant du clinker est donnée par le tableau qui suit :
Tableau 2: teneur moyenne en chaque constituant
Eléments principaux CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO Na2O+K2O
Teneur (%) 62-67 19-25 2-9 1-5 0-1 0-1,5
Le clinker après broyage, en présence d’un peu de sulfate de chaux, donne le ciment
Portland pur.
III-1-1-3/ Prise et durcissement du ciment
a. Hydratation
En présence d’eau, les sels minéraux amorphes, anhydres et instables s’hydratent ; il se
produit alors une cristallisation qui aboutit à un nouveau système de constituants hydratés
stables ; la formation de cristaux en aiguilles plus ou moins enchevêtrées produit la « prise ».
Voici l’équation d’hydratation de C3S et C2S:
2 (3CaO.SiO2) + 7 H2O 3 CaO.2SiO2.4H2O + 3 Ca(OH)2
2 (2CaO.SiO2) + 5 H2O 3 CaO.2SiO2.4H2O + Ca(OH)2
b. Prise
Le début de prise correspond au moment où l’on constate une augmentation
relativement brusque de la viscosité de la pâte avec échauffement ; on le détermine à l’aide de
« l’aiguille de Vicat ».
La fin de prise correspond au moment où la pâte est devenue un bloc rigide ; elle ne
peut se définir avec précision.
Le temps de début de prise varie avec le type du ciment, mais pour la plupart des
ciments courants, le début de prise à 20°C se situe entre 2 et 5 heures.
c. Durcissement
Après la prise, le phénomène d’hydratation se poursuit ; c’est la période de
durcissement. Elle est beaucoup plus longue ; pour les ciments à durcissements rapides. Le
durcissement se poursuit pendant des mois.
Page 20
Mines ESPA -Promotion 2012- 8
d. Fausse prise
Dans la composition des ciments rentre en général un peu de gypse. Si les clinkers sont
trop chauds ou s’échauffent trop au cours du broyage, il se forme alors du plâtre dont la prise
très rapide donne l’impression d’un début de prise du ciment, c’est « la fausse prise ».Dans ce
cas, il ne faut pas ajouter d’eau mais augmenter la durée de malaxage.
III-1-1-4/ Normalisation et classification des ciments
Plusieurs normes sont utilisées, pour la normalisation des ciments. A Madagascar, les
normes en vigueur et utilisées par les laboratoires de contrôle sont celles publiées par
l’AFNOR. La norme de référence des ciments courants est la norme européenne EN 197-1
publiée par l’AFNOR sous la référence NF EN 197-1, est subdivisée en trois rubriques:
une première partie descriptive qui définit les constituants du ciment et
délimite les différents types de ciments;
une deuxième partie qui fixe les classes de résistance, les spécifications
mécaniques et physico-chimiques;
une troisième partie consacrée aux critères de conformité, les procédures de
leur vérification et les seuils de garantie.
Dans la norme NF EN 197-1, les ciments courants sont subdivisés en cinq types selon la
nature et la proportion des constituants.
Tableau 3: Les cinq types de ciment de la norme européenne.
Type Désignation
Ciment Portland CEM I
Ciments Portland composes CEM II / A ou B
Ciment de haut fourneau CEM III / A,B ou C
Ciments pouzzolaniques CEM IV / A ou B
Ciments composes CEM V / A ou B
Les ciments de la norme NF EN 197-1 sont définis comme ciments courants, à l’instar
des autres ciments plus spécifiques, dans la composition, la fabrication et/ou l’utilisation.
Page 21
Mines ESPA -Promotion 2012- 9
Le tableau suivant donne une description détaillée des différents types de ciments
courant :
Tableau 4 : Différents types de ciment selon la norme NF EN 197-1
Type
Notation composition (en % en masse)
Dénomination Symbole (2) Clinker Constituants
principaux secondaires
CEM I Ciment portland CEM I 95-100 0 0-5
CEM II
Ciment portland au
laitier
CEM II/A-S 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-S 65-79 21-35 0-5
Ciment portland à la
fumée de silice (3) CEM II/A-D1 90-94 6-10 0-5
Ciment portland à la
pouzzolane
CEM II/A-P 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-P 65-79 21-35 0-5
CEM II/A-Q 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-Q 65-79 21-35 0-5
Ciment portland aux
cendres volantes
CEM II/A-V 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-V 65-79 21-35 0-5
CEM II/A-W 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-W 65-79 21-35 0-5
Ciment portland au
schiste calciné
CEM II/A-T’ 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-T’ 65-79 21-35 0-5
Ciment portland au
calcaire
CEM II/A-L 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-L 65-79 21-35 0-5
CEM II/A-LL 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-LL 65-79 21-35 0-5
Ciment portland
composé (4) (5)
CEM II/A-M 80-94 6-20 0-5
CEM II/B-M 65-79 21-35 0-5
CEM III
Ciment de haut
fourneau (6)
CEM III/A 35-64 36-65 0-5
CEM III/B 20-34 66-80 0-5
CEM III/C 5-19 81-95 0-5
CEM IV Ciment
pouzzolaniques (5) (7)
CEM IV/A 65-90 11-35 0-5
CEM IV/B 45-64 36-55 0-5
CEM V Ciment composé (5)
CEM V/A 40-64 36-60 0-5
CEM V/B 20-39 61-80 0-5
Page 22
Mines ESPA -Promotion 2012- 10
(1) : Les valeurs données se réfèrent à la somme des constituants principaux et secondaires.
(2) : Signification des lettres :
Quantité des constituants principaux (autres que le clinker) :
* A : 6 à 20 %
* B : 21 à 35 %
* C : 36 à 65 %
Nombre : la lettre M pour signaler qu'on a au moins 2 constituants principaux
Noms :
*S : laitier de haut fourneau
* D1 : fumée de silice
* P : pouzzolane naturelle
* Q : pouzzolane naturelle calcinée
* V : cendres volantes siliceuses
* W : cendres volantes calciques
* T’ : schiste calciné
* L ou LL : calcaire
(3) : La proportion de fumée de silice est limitée à 10 %
4) : Présence de plusieurs constituants principaux à différentes proportions
(5) : Les constituants principaux doivent figurer dans la désignation du ciment
(Symboles entre parenthèses)
(6) : Le laitier de haut fourneau est le seul principal ajout au clinker pour ce type de ciments
(7) : Les principaux ajouts sont de la fumée de silice, de la pouzzolane naturelle et des cendres
volantes (D, P ou Q et V ou W)
Pour bénéficier pleinement de l’activité hydraulique des fines d'addition, on privilégiera
souvent les CPA par rapport aux CPJ.
Page 23
Mines ESPA -Promotion 2012- 11
Du point de vue physico-chimique, la norme NF P 15 301 a imposé les caractéristiques
du ciment comme l’indique le tableau ci-dessous.
Tableau 5 : Exigences sur les caractéristiques physiques et chimiques du ciment selon la
norme NF P 15 301
PROPRIETES TYPE DE CIMENTS CLASSE DE
RESISTANCE EXIGENCES (%)
Perte au feu
CPA
Toutes classes
< 5.0 CHF
CLK
Oxyde de magnésium CPA Toutes classes < 5.0
Résidu insoluble
CPA
Toutes classes
< 5.0 CHF
CLK
Sulfates (SO3)
35
< 3.5 CPA 35R
CPJ 45
CPZ 45R
< 4.0
CLC 55
55R
CHF Toutes classes
Chlorure
Tous types
Toutes classes sauf
55R < 0.10
55 < 0.05
III-1-2/Le liant équivalent
Le liant équivalent est constitué de ciment CPA et d’une addition normalisée venant en
substitution partielle du ciment (cendre volante, addition calcaire, laitier vitrifié moulu de haut
fourneau, filler siliceux ou fumée de silice).
Page 24
Mines ESPA -Promotion 2012- 12
La norme XPP 18 305 défini précisément le liant équivalent et les conditions d’emploi
des additions par :
Un rapport maximal addition/addition + ciment CPA qui dépend de la nature de
l’addition et de la classe de l’environnement ;
Un coefficient K de prise en compte des additions, spécifique à leur nature ;
Le liant équivalent C’est ainsi définit par la relation : C’ = C + k1A ;
La hauteur maximale d’addition prise en compte dans le liant équivalent est fixé par
A / (A + C)
Avec :
k1 : coefficient de prise en compte utilisé,
A : poids de l’addition utilisée.
Selon les types d’additions utilisées dans le béton, le rapport A / (A + C) doit être
inférieur ou égal à une valeur bien définie.
Tableau 6 : Valeur de A / (A+C) de la norme XP P 18-305
0,30 Laitier vitrifié moulu
0,30 Cendres volantes
0,25 Additions calcaires
0,10 Fumées de silice
0,10 Fillers siliceux
III-1-3/Propriétés du ciment
La finesse de mouture d'un ciment est caractérisée par sa surface spécifique ou surface
développée totale des grains contenus dans une masse donnée. Cette finesse, mesurée
conventionnellement selon la norme NF P-15-442, est exprimée en cm2/g. En général, elle est
de 2700 à 3500cm2/g (surface spécifique Blaine).
La masse volumique des ciments est, en générale de 800 à 1200kg/m3 et la masse volumique
réelle varie en générale de 2900 à 3200kg/m3, soit en moyenne une densité absolue de 3,1
généralement admise.
Page 25
Mines ESPA -Promotion 2012- 13
III-2/Granulats
III-2-1/ Définition
Les granulats sont des débris rocheux de diamètre compris entre 0 et 125mm. Ils
peuvent provenir de la carrière (concassés) ou extraits du lit de rivières (roulés). Ils
constituent le squelette du béton. Selon les formulations retenues, ils forment de 70 à 90 % en
masse de un mètre cube de béton.
III-2-2/ Classifications
On distingue plusieurs types de granulats, selon la norme XP P 18 – 540 :
En fonction de leur origine:
Granulats naturels, issus de roches meubles ou massives et qui ne subissent aucun
traitement autre que mécanique.
Granulats artificiels, provenant de la transformation thermique et mécanique de
roches ou de minérales.
Granulats recyclés, granulats qui proviennent de la démolition d'ouvrages ou qui
sont réutilisés.
En fonction de leur masse volumique réelle (MVR) :
Granulats courants, granulats dont la MVR est comprise entre 2 et 3 T/m3;
Granulats légers, granulats dont la MVR est inférieure à 2 T/m3;
Granulats lourds, granulats dont la MVR est supérieure à 3 T/m3.
En fonction de leur coupure granulométrique :
Filler, 0 / D avec D < lmm et au moins 70% passant à 0,063 mm;
Sablon, 0 / D avec D < 2mm et au moins 70% passant à 0,063 mm;
Sable, 0 / D avec l < D < 6,3 mm;
Gravillon, d / D avec d > lmm et D < 125mm.
III-2-3/ Propriétés
Les granulats employés pour la confection des bétons doivent satisfaire à un certain
nombre de conditions visant particulièrement : les caractéristiques physiques et chimiques de
leur roche d'origine : ils doivent provenir des roches inertes, c'est à dire sans action sur le
ciment et inaltérable à l'air et à l'eau. Ils ne doivent pas contenir d'impuretés nuisibles aux
propriétés essentielles du béton ou susceptibles d'altérer les armatures et les autres matériaux.
Page 26
Mines ESPA -Promotion 2012- 14
Ce sont notamment:
Le charbon et ses résidus ;
Les matières organiques, même en très petite quantité, peuvent nuire au durcissement
du béton, car les acides formés par la décomposition des déchets végétaux se
combinent aux sels alcalins du ciment ;
Les matières solubles ainsi que le limon, la vase, l'argile et de façon générale, les
matières extra-fines qui, par brassage de l'agrégat sous l'eau, troublent le liquide, ne
sont tolérées qu'en faible proportion.
Les sulfures et les sulfates notamment le gypse et l'anhydrite.
La forme des éléments des granulats joue aussi un rôle essentiel sur les propriétés du béton.
Les sables et graviers les meilleurs, à ce point de vue, sont ceux dont la forme des
grains diffère le moins de la sphère s'ils sont arrondis, ou du cube s'ils sont anguleux.
Les matériaux contenant des plaquettes ou des aiguilles sont défectueux; les granulats
qui contiennent une forte proportion de ces grains de mauvaise forme doivent être
rebutés.
Les granulats comprennent les sables et les pierrailles.
III-2-4/ Sables
Le sable est constitué par des grains provenant de la désagrégation des roches; la
grosseur de ces grains est généralement inférieure à 6 mm.
Le poids du mètre cube de sable est d'environ 1600kg. Le sable utilisé doit être propre;
en particulier, il ne doit comporter ni terre, ni matières organiques, ni argile (fines).
On classe les sables en trois catégories :
• les fins, dont la grosseur des éléments est comprise entre 0 et 0,5 mm;
• les moyens, dont les éléments sont compris entre 0,5 mm et 2mm;
• les gros, dont les éléments sont compris entre 2 mm et 5 mm.
La composition du sable au point de vue de la grosseur des grains a une importance
considérable sur la qualité du béton obtenu.
Page 27
Mines ESPA -Promotion 2012- 15
III-2-5/ Pierrailles
Les pierrailles sont constituées par des fragments de roches dont la grosseur est
généralement comprise entre 5 et 25 mm. Elles peuvent être extraites du lit des rivières
(matériaux roulés) ou obtenues par concassage de roches dures (matériaux concassés). Les
roches constituant les pierrailles doivent être dures, propres. Le poids de un mètre cube de
pierrailles est d'environ1400 kg.
Pour l’étude expérimentale, le choix de la dimension maximale des granulats dépend
des exigences de l’ouvrage à mettre en œuvre (espacement des armatures entre lesquelles doit
pouvoir passer le béton, épaisseur d’enrobage de celles-ci, forme de la pièce à mouler).
Aussi, doit-on tenir compte des problèmes suivants :
Choix des classes granulaires
En général, le béton est obtenu à partir de deux classes : un sable de type 0/5 et un
gravillon 5/12 ; 5/15 ou 5/20. Mais on peut également utiliser deux classes de gravillons dans
des compositions plus élaborées, lorsqu’on cherche à se rapprocher d’une granulométrie
continue.
Pour répondre à des performances particulières, il existe des bétons spéciaux qui font
appel à davantage de classes.
Dosage des granulats
On a considéré comme ayant une influence sur les qualités du béton les deux facteurs
suivants :
La proportion relative gravillons/sable : traduite par le facteur G/S que les études
récentes ont fait apparaitre comme moins importantes qu’on ne le pensait auparavant,
lorsque ce facteur reste inférieur à 2.
La granulométrie du sable peut par exemple être caractérisée par son module de
finesse qui est généralement compris entre 2,2 et 2 ,8 pour un béton.
Page 28
Mines ESPA -Promotion 2012- 16
III-3/Eau
La quantité d'eau employée pour le gâchage du béton est toujours supérieure à celle
nécessaire pour l'hydratation du ciment.
La quantité d'eau de gâchage introduite dans la composition du béton influe, d'une part
sur la qualité du béton, et d'autre part sur la facilité de mise en œuvre. L'eau entrant dans la
composition du béton doit être pure, sans acide, ni alcali. L'eau de mer doit être à éviter dans
toute la mesure du possible. La normalisation officielle prescrit que les eaux employées pour
le gâchage des bétons, ne doivent pas contenir des matières en suspension, ni être chargées de
sels dissous au-delà de certaines proportions :
Tableau 7 : Impuretés admissibles dans l'eau de gâchage
Qualité du béton
Impuretés
En suspension Dissoute
Pour les bétons de qualités 2g/L 15g/L
Autres bétons 5g/L 30g/L
III-4/Adjuvants
Dès les origines de la fabrication du béton de ciment Portland, commencent des
recherches sur l’incorporation de produits susceptibles d’améliorer certaines de ses propriétés.
On cherche à agir sur les temps de prise, les caractéristiques mécaniques et de la mise en
œuvre.
Les adjuvants sont des produits chimiques qui, sont incorporés dans les matériaux
cimentaires lors de leur malaxage ou avant leur mise en œuvre à des doses inférieures à 5% du
poids de ciment, provoquent des modifications des propriétés ou du comportement de ceux-ci.
Ils sont classés selon leurs rôles.
Les normes européennes retiennent la classification suivante :
Plastifiants réducteurs d’eau.
Superplastifiants hautement réducteurs d’eau ou fluidifiants.
Rétenteurs d’eau.
Entraîneurs d’air.
Accélérateurs de prise.
Page 29
Mines ESPA -Promotion 2012- 17
Retardateurs de prise.
Hydrofuges.
Accélérateurs de durcissement.
En outre, il y a aussi les colorants en poudre pour des bétons courants.
Tous ces adjuvants assurent des rôles très variés sur les constituants du béton à savoir :
Les plastifiants réducteurs d’eau qui permet de faire varier la consistance du béton
vers l’état fluide ce qui améliore la mise en œuvre du béton (tranchées étroites et
profondes, coffrages de formes complexes, etc).
Ce sont des produits qui viennent se fixer par adsorption à la surface du ciment. Ils
provoquent une défloculation des grains et une lubrification de la pâte. Ce processus permet
soit une amélioration de la maniabilité, sans augmenter le dosage en eau, soit une réduction du
rapport E/C, donc une augmentation des résistances mécaniques, sans modifier la maniabilité.
On peut également jouer partiellement sur les deux paramètres pour augmenter les résistances
mécaniques tout en améliorant la maniabilité. Il assure une résistance à la compression de
110%, et permet une réduction du dosage en eau d’au moins 5%.
Les superplastifiants qui permet de réduire la quantité d’eau (néfaste à la qualité du
béton en surdosage) et augmente la résistance mécanique en maintenant une grande
ouvrabilité (meilleur mise en œuvre)
Ce sont des produits de synthèse, ils sont de même fonctions que les plastifiants mais
leur influences sur les propriétés du béton sont très fortes car ils peuvent réduire le dosage en
eau jusqu’à 12% le minimum et augmenter les résistances mécaniques plus de 140%.
Leurs dosages sont compris entre 0,5 et 3% du poids de ciment.
Les accélérateurs de prise qui permettent d’accélérer la montée en résistance du béton
pour, le plus souvent, permettre un décoffrage rapide 24h ou 48h
L’accélérateur de prise a pour fonction principale de diminuer le temps de prise du
ciment dans les bétons. Ils sont à recommander pour les bétonnages par temps froid, les
décoffrages rapides, les scellements les travaux en galerie, les travaux sous l’eau, etc.
Les retardateurs de prise qui permet un maintien d’ouvrabilité du béton plus long. Il
est généralement utilisé en été.
Page 30
Mines ESPA -Promotion 2012- 18
Introduits dans l’eau de gâchage, ils ont pour fonction principale d’augmenter le temps
de début de prise du ciment dans le béton ou le mortier. Les retardateurs de prise sont
particulièrement recommandés pour les bétonnages par temps chaud, pour le béton prêt à
l’emploi, les bétonnages en grande masse et la technique des coffrages glissants.
Les rétenteurs d’eau
Ce sont des produits d’addition généralement en poudre qui ont pour fonction principale
de réduire au ressuage des bétons. Ils sont utilisés pour améliorer la cohésion des bétons
fluides dont le sable manque d’éléments fins ou à faible dosage en ciment.
Les hydrofuges
Les hydrofuges de masse ont pour fonction principale d’assurer une bonne étanchéité au
béton.
Accélérateurs de durcissement.
Ils permettent d’atteindre plus rapidement un pourcentage donné de la résistance du
béton.
Entraineurs d’air (pour créer un réseau de bulles d’air dans le béton et lui permettre de
mieux résister aux attaques du gel/dégel. L’entrainement d’air améliore aussi la
thixotropie ce qui confère au béton une meilleur cohésion et un plus bel aspect)
Ils ont pour fonction d’entraîner la formation dans le béton, de microbulles d’air
uniformément réparties dans la masse.
III-5/ Les ajouts
On utilise parfois comme ajouts des fines minérales. Ils servent à améliorer certaines
caractéristiques du béton, à savoir, la compacité, la maniabilité, et ….
On distingue :
- La cendre des balles de riz.
- La pouzzolane.
- La dolomie.
- etc
Page 31
Mines ESPA -Promotion 2012- 19
IV/ Classification des bétons selon la norme NF EN 206-1 [6][7][10]
Il existe plusieurs critères pour classer le béton :
Selon la nature des liants
béton de ciment ;
béton silicate (Chaux) ;
béton de gypse (gypse) ;
béton asphalte.
Lorsque des fibres (métalliques, synthétiques ou minérales) sont ajoutées, on distingue :
les bétons renforcés de fibre (BRF) qui sont des bétons « classiques » qui contiennent des
macrofibres (diamètre ~1 mm) dans proportion volumique allant de 0,5 % à 2 % ; et les
bétons fibrés à ultra hautes performances (BFUHP). Ce sont des bétons (BUHP) qui
contiennent des microfibres (diamètre > 50microns), ou un mélange de macrofibres et de
microfibres. Utilisés depuis le milieu des années 1990 dans le génie civil et parfois la
réhabilitation d'ouvrages anciens, en milieu littoral notamment.
Selon la nature des constituants
Le béton peut varier en fonction de la nature des granulats, des adjuvants, des colorants,
des traitements de surface et peut ainsi s’adapter aux exigences de chaque réalisation, par ses
performances et par son aspect.
Les bétons courants sont les plus utilisés, aussi bien dans le bâtiment qu'en travaux
publics. Ils présentent une masse volumique de 2 300 kg/m3 environ. Ils peuvent être
armés ou non, et lorsqu'ils sont très sollicités en flexion, précontraints.
Les bétons lourds, dont les masses volumiques peuvent atteindre 6 000 kg/m3 servent,
entre autres, pour la protection contre les rayons radioactifs.
Les bétons de granulats légers, dont la résistance peut être élevée, sont employés dans
le bâtiment, pour les plates-formes offshore ou les ponts.
Selon leur masse volumique:
Tableau 8: Les types de béton selon leur masse volumique
Les différents bétons
Types de béton Masse volumique apparente en kg/m3
Béton lourd ˃ 3000
Béton semi lourd 2500 à 3000
Page 32
Mines ESPA -Promotion 2012- 20
Béton normal 1800 à 2500
Béton léger < 1800
Béton très léger <500
V / Formulation du béton [4]
L’étude de formulation du béton consiste à trouver le mélange optimal qui répond aux
critères techniques et économiques fixés dans la norme. Compte tenu de la granularité de ce
matériau, les méthodes utilisées pour la formulation du béton usuel qui consiste généralement
à définir une courbe granulaire de référence ne sont pas applicables. Par conséquent, la
formule de Caquot est adoptée car elle donne la porosité minimale théorique du béton à partir
de l’étendue granulaire du matériau. Selon Caquot, la porosité minimale se décompose en la
somme d’un volume d’eau et d’un volume piégé, selon la formule suivante :
(e + v) min=0,8 (d/D)0,2
Où d/D est l’étendue granulaire y compris les fines.
Pour aboutir à la formulation du béton, on peut suivre le schéma suivant:
Figure 2 : procédures de formulation de béton
V-1/ Recueil des données
On recueillit toutes les données spécifiques liées à l’usage du béton :
nature de l’ouvrage
mode de mise en place du béton et la puissance du serrage
importance du ferraillage
exigences spécifiques (de l’utilisateur ou du cahier de charge)
Page 33
Mines ESPA -Promotion 2012- 21
V-2/ Formulation
L’objectif est de déterminer, en fonction des paramètres visées et des caractéristiques
des matières premières, par des méthodes adéquates les dosages des différents constituants.
On aura enfin de cette étape les proportions de chacun des constituants pour un mètre
cube de béton.
V-3/ Test en laboratoire
La formule obtenue précédemment n’est que théorique. Il faut donc un test au
laboratoire pour vérifier les formules estimées.
V-4/ Modifications
On pourra y avoir des modifications dans le but d’améliorer la formulation tout en
approchant les spécifications demandées. En cas d’une incompatibilité entre deux
caractéristiques à obtenir, on peut faire aussi une modification au niveau des données.
VI/ Propriétés des bétons [1][8][10]
VI-1/ Propriétés mécaniques
Seules les propriétés prises en compte par l’ingénieur sont ici considérées. De ce point de vue,
un béton est défini par les caractères suivants :
VI-1-1/ Résistance à la compression
Un béton est défini par la valeur de sa résistance caractéristique à la compression à 28 jours,
f c28. Par convention, la résistance à la compression du béton est mesurée par la charge
conduisant à l’écrasement par compression axiale d’une éprouvette cylindrique de 16 cm de
diamètre et de 32 cm de hauteur.
Les bétons courants ont une résistance de 20 à 30 MPa, ceux de qualité supérieure de 40 à
50 MPa, et les bétons à haute performance peuvent dépasser 100 MPa. Par ailleurs, les valeurs
de la résistance à la compression s'obtiennent aussi en écrasant, entre les plateaux d'une presse
hydraulique, des éprouvettes (cubique, cylindrique ou prismatique selon la norme adoptée par
chaque pays) de béton d'âge donné et conservées dans des conditions fixées.
Page 34
Mines ESPA -Promotion 2012- 22
Connaissant la résistance à la compression à 28 jours d'âge, on peut déterminer celle à j jours
d'âge :
Rcj =
Rc28, Fc28 ≤ 40 MPa
Rcj =
Rc28, Fc28> 40 MPa
Il y a une relation entre la composition du béton et la résistance à la compression. D'où
la relation fondamentale qui lie la résistance à la compression Rc d'un béton aux volumes
absolus de ciment c, d'eau e et des vides v contenus dans un mètre cube de béton durci.
VI-1-1-1/ Formule de Bolomey
On a : Rc = k3 (CE - 0.5) pour béton plein
Rc = k3 (C(E+V) - 0.5) pour béton présentant des vides.
Où k3 dépend de la nature du ciment et de l’âge du béton
Tableau 9: Valeur de k3 en fonction de la nature du ciment et de l’âge du béton
Nature du ciment Age du béton (jours)
7 28 90
CPA 125 190 230
Ciment au laitier 90 150 200
VI-1-1-2/ Formule de Féret [14]
K2, coefficient dépendant de la nature du ciment et du mode de serrage. Pour un serrage
moyen et du ciment type CPA k≈500.
=
Où c, e et v sont les volumes du ciment, eau et air occlus.
Page 35
Mines ESPA -Promotion 2012- 23
VI-1-2/ Résistance à la traction
Elle est environ égale au dixième de la résistance à la compression et on distingue les
cas suivants :
VI-1-2-1/ Résistance en traction par flexion
Les essais les plus courants sont des essais de traction par flexion. Ils s’effectuent en
général sur des éprouvettes prismatiques d’élancement 4, reposant sur deux appuis :
Soit sous charge concentrée unique appliquée au milieu de l’éprouvette (moment
maximal au centre) ;
Soit sous deux charges concentrées, symétriques, égales, appliquées au tiers de la
portée (moment maximal constant entre les deux charges).
VI-1-2-2/ Résistance en traction par fendage :
L’essai consiste à écraser un cylindre de béton suivant deux génératrices opposées entre
les plateaux d’une presse. Cet essai est souvent appelé « Essai Brésilien ».
Si P est la charge de compression maximale produisant l’éclatement du cylindre par
mise en traction du diamètre vertical, la résistance en traction sera :
ftj = 2
Avec :ft : résistance en traction par fendage
P : charge de compression maximale produisant l’éclatement du cylindre
j : âge du béton (en jours) au moment de l’essai ;
D et L : diamètre et longueur du cylindre.
VI-1-2-3/ Résistance en traction directe
La mesure se fait par mise en traction de cylindres identiques à celle de la résistance en
traction par fendage, mais l’essai est assez délicat à réaliser car il nécessite, après sciage des
extrémités, le collage de têtes de traction parfaitement centrées, l’opération devant avoir lieu
sans aucun effort de flexion parasite.
Page 36
Mines ESPA -Promotion 2012- 24
Figure 3: les différents essais sur les résistances à la traction d’un béton
VI-1-3/ Influence du dosage en ciment et en eau sur les résistances du béton
Rapport C/E
Comme l’action de l’eau sur le béton est très importante, Bolomey a adopté la relation
suivante pour déterminer le rapport C/E :
R = K (C/E – 0.5)
Avec R : résistance du béton,
K : coefficient dépendant de la nature et classe du ciment, de la
granulométrie du mélange, du module de finesse du sable et de l’intensité de serrage.
Ou en fonction de la classe vraie du ciment, on aura, toujours d’après Bolomey :
Rb28 = G CE (C/E – 0.5)
Avec : Rb28 : résistance à la compression du béton à 28 jours en MPa
CE : classe vraie du ciment à 28 jours en MPa
C : dosage en ciment en Kg/m3
E : dosage en eau totale sur matériau sec en litre/m3
Page 37
Mines ESPA -Promotion 2012- 25
G : coefficient granulaire en fonction de D et de la qualité des
granulats.
Dosage minimal en ciment
Connaissant les principaux rôles du ciment sur les bétons qui tient à fois la fonction
filler et la fonction liant, la Norme P 18 011 a prescrit les dosages minimaux suivants en
fonction du diamètre maximal D des granulats :
-C ≥
√ pour environnement d’agressivité moyenne et béton armé dans un environnement
sans agressivité,
-C ≥
√ pour environnement d’agressivité très forte et béton armé.
VI-2/ Propriétés physiques
Tous les matériaux, et entre autres le béton, sont, à des degrés divers, viscoélastiques.
Le facteur temps intervient donc dans leur comportement et dans la formulation de leurs
déformations. Il faut donc distinguer les déformations instantanées des déformations différées
qui se produisent au cours du temps. Cela est d’autant plus vrai pour le béton dont la
résistance s’accroît asymptotiquement avec le temps à mesure que se complète l’hydratation
du ciment.
VI-2-1/ Masse volumique
Elle varie entre 23 et 24 kN/m3. La présence d’armatures dans le béton armé ou le béton
précontraint conduit à prendre en compte une masse volumique de 25 kN/m3
(2 500 kg/m3)
dans les calculs ;
VI-2-2/ Coefficient de dilatation linéaire
Sa valeur linéaire est généralement égale à 1 Z 10-5. En fait, cette valeur s’étend de
0,8 Z 10-5 (béton à granulats calcaires) à 1,2 Z 10-5 (béton à granulats siliceux).
VI-2-3/ Retrait
Le béton est l’objet de retrait, c’est-à-dire d’une réduction dimensionnelle, en l’absence
de chargement, due essentiellement à l’évaporation de l’eau excédentaire interne.
Page 38
Mines ESPA -Promotion 2012- 26
On distingue:
le retrait plastique créé par la dessiccation de la pâte de ciment au début du
phénomène d’hydratation ; la cure du béton a pour but de prévenir les effets de ce
retrait qui, non contrôlé, peut être à l’origine de fissurations importantes ;
le retrait par auto dessiccation de la pâte de ciment au cours de l’hydratation ;
le retrait thermique dû aux effets des gradients de température qui se manifestent
dans le béton lors de la dissipation de la chaleur d’hydratation ; le retrait à long
terme du béton durci, ou retrait proprement dit, dû à l’évaporation de l’eau contenue
dans le béton et, à une moindre échelle, à la poursuite de l’hydratation du liant, toutes
causes qui ont pour effet de réduire l’hygrométrie des pores du béton.
Pour l’ingénieur, le retrait est une déformation différée se produisant en l’absence de
charge. Il croît avec le temps pour tendre, après quelques années, vers une limite qui dépend
notamment de la composition du béton, des dosages en ciment et en eau, de l’épaisseur des
pièces et de l’humidité relative de l’atmosphère environnante. Dans les conditions climatiques
françaises, le retrait unitaire total est de l’ordre de 2 à 3 Z 10-4. C’est, entre autres, l’existence
du retrait qui justifie la création de joints dans les structures.
VI-2-4/ Fluage
La déformation d’un élément en béton soumis à un chargement de longue durée est la
somme de la déformation dite instantanée et de la déformation différée due au fluage.
Déformation instantanée : c’est la déformation qui se produit sous l’effet d’un
chargement de courte durée (jusqu’à quelques jours). Elle peut être évaluée à partir de
la valeur du module instantané Ei.
Déformation différée : le chargement étant maintenu constant, la déformation croît
lentement, à vitesse décroissante, jusqu’à atteindre, après plusieurs années, sa valeur
maximale qui est, en ordre de grandeur, le double de celle de la déformation
instantanée. Dans ce cas, le module vrai de béton Ev est égal à Ei/3).
Le fluage du béton est ce processus continu de déformation d’un élément sur lequel
s’exerce une charge constante ou variable. Il est fonction notamment des caractéristiques du
béton, de son âge lors du chargement, de l’épaisseur de l’élément, de l’hygrométrie de
l’environnement et du temps. Le fluage est un phénomène complexe, constaté mais encore
mal compris.
Page 39
Mines ESPA -Promotion 2012- 27
Il serait lié à des effets de migration d’eau dans les pores et les capillaires de la matrice
ainsi qu’à un processus de réaménagement de la structure des cristaux hydratés du liant.
C’est Eugène Freyssinet qui, le premier, dès 1912, a mis en évidence ce phénomène et
en a mesuré les conséquences sur le comportement des structures en béton armé et en béton
précontraint (réduction de la résistance sous charges soutenues, pertes de précontrainte,
redistribution de moments).
VII/ Corrosion du béton [2]
Le béton risque de se dégrader en présence des phénomènes suivants :
Le gonflement dû au sulfate
En présence d’une forte concentration en sulfate, l’aluminate tricalcique et le sulfate de
calcium se combinent pour donner un trisulfate ‘éttringite’ hydraté qui constitue un sel
gonflant par suite de fixation d’un grand nombre de molécules d’eau. Pour éviter ce
gonflement, il est conseillé d’utiliser les ciments contenants d’aluminate tricalcique en faible
quantité tels que CEM I ES ou CEM II/A et BES, ainsi que les ciments très chargés en laitier
comme CEM II/B, CEM III/C et CLC.
La réaction alcalis-granulats
Dans les granulations, certains constituants amorphes et mal cristallisés de la silice
(SiO2) sont sensibles aux alcalis et peuvent en présence d’humidité réagir avec un hydroxyde
alcalin provenant du ciment (NaOH, Ca(OH)2), il se forme des silicates alcalins hydratés
volumineux entraînant la désagrégation du béton en présence d’humidité, qui se traduit par
des fissurations, du faïençage à maille plus ou moins serrées des gonflements provoquant des
déformations éventuelles parfois très importantes de la structure, des écaillages, des
exsudations, des cratères superficiels. Les granulats sensibles à ce phénomène sont ceux qui
contiennent de l’opale (une silice hydratée), ainsi que ceux qui contiennent de la dolomie ou
du mica.
La carbonatation
Elle est due à l’action de l’acide carbonique CO2 (qui se trouve dans l’atmosphère en
faible quantité environ 0.5%) sur la chaux libérée par l’hydratation des constituants anhydres
du clinker.
Page 40
Mines ESPA -Promotion 2012- 28
Cette carbonatation qui progresse dans le béton à partir des faces en contact avec
l’atmosphère fait baisser le pH neutralisant ainsi progressivement l’alcalinité du béton et son
rôle ‘passivant’ sur les armatures qui n’étant plus protégées, se corrodent.
VIII/ Utilisations des bétons [2][7]
Le béton fait partie de notre cadre de vie. Il mérite sa place par sa caractéristique de
résistance, ses propriétés en matière thermique, sa résistance au feu, son isolation phonique,
son aptitude au vieillissement, ainsi que par la diversité qu'il permet dans les formes, les
couleurs et les aspects. Le béton peut s’adapter aux exigences de chaque réalisation, par ses
performances et par son aspect. C’est pourquoi nous l’utilisons dans plusieurs domaines.
Les bétons courants sont les plus utilisés, aussi bien dans le bâtiment qu'en travaux
publics.
Les bétons lourds servent, entre autres, pour la protection contre les rayons
radioactifs.
Les bétons de granulats légers, dont la résistance peut être élevée, sont employés dans
le bâtiment, pour les plates-formes offshores ou les ponts.
Les bétons cellulaires (bétons très légers) dont les masses volumiques sont inférieures
à 500 kg/m3, sont utilisés dans le bâtiment, pour répondre aux problèmes d'isolation.
Les bétons de fibres, plus récents, correspondent à des usages très variés: dallages,
éléments décoratifs, mobilier urbain.
Page 41
Mines ESPA -Promotion 2012- 29
CHAPITRE 2: LE BETON DE SABLE [1] [4]
I/ Définition et spécification
I-1/ Définition
On appelle un béton de sable un béton obtenu par un mélange de sable(s), de ciment,
d’addition(s) et d’eau. Il s’agit donc d’un béton fin. Outre ces composants de base, le béton de
sable peut comporter un ou plusieurs adjuvants. Par rapport à cette composition fondamentale
et pour répondre aux besoins des usagers, des ajouts spécifiques peuvent être envisagés tels
que gravillons, fibres, colorants, …
Un béton de sable est dit chargé s’il comporte un ajout de gravillon mais il ne s’agit
évidemment pas à découvrir les bétons classiques, aussi, cette dénomination n’est-elle valable
que lorsque le rapport gravillon / sable est inférieur à 0.7 (G / S < 0.7).
I-2/ Spécification du béton de sable
Le béton de sable se distingue d’un béton traditionnel par un fort dosage en sable, par
l’absence ou un faible dosage en gravillon et l’incorporation d’additions.
Il se distingue d’un mortier par :
Sa composition : le mortier est en général fortement dosé en ciment et ne comporte
systématiquement pas d’additions ;
La destination : les bétons de sables sont essentiellement destinés aux usages
traditionnels du béton (construction de bâtiment, voirie,….)
II/ Historique
En 1853, dans la perspective de réaliser des constructions monolithes, économiques et
résistantes, l’Ingénieur COIGNET mit au point « le Béton aggloméré » destiné à être moulé et
pilonné en place et qui n’est autre que l’ancêtre du béton de sable.
Il s’agissait, en effet, d’un mélange sans caillou, de sables, de cendres, de scories de
charbon brûlé, de terre argileuse cuite et pilée, de chaux hydraulique naturelle et d’eau en
faible quantité. Il construit ainsi en béton aggloméré une vaste maison, encore visible en
France.
Page 42
Mines ESPA -Promotion 2012- 30
Cette composition fut par suite utilisée dans bon nombre de construction et réseau
d’assainissement et, après adaptation, servit notamment à réaliser un grand mur de
soutènement de la place du Trocadéro à Paris en France.
En Egypte, la phare de Port-Saïd, fut construit, en 1869, en béton de sable de plage et
chaux, ainsi qu’un pont à Brooklyn, édifié en 1871-1872.
En 1918, en Union soviétique, une expérience très originale fut faite par Nicolas de
Rochefort, à Saint Petersbourg. Elle consistait à broyer ensemble sable et clinker à parts
égales, puis à mélanger ce produit avec du sable dans le rapport de 1 (produit broyé) à 3
(sable). Les résistances obtenues furent les mêmes que celles d’un mélange sable-ciment,
beaucoup plus riche en (1/3 de ciment pour 2/3 de sable).
Le professeur REHBINDER, soviétique eut repris cette expérience comme base de ses
propres recherches sur le béton de sable et le mystérieux mécanisme d’activation par broyage
du mélange sable/clinker.
L’union soviétique, riche en sable, mais pauvre en gravillons et roches massives sur de
vastes étendues, ne cessa, principalement depuis 1941, de faire du béton composé de sable et
d’un ou deux liants (ciment et chaux), selon les opportunités. Les réalisations sont
nombreuses. Citons parmi bien d’autres :
Eléments de préfabrications ;
Tunnels et métros (ombrelles d’étanchéité) ;
Mobilier urbain et éléments architecturaux ;
Aérodromes, etc.
III/ Composition du béton de sable
Les constituants d’un béton de sable sont définis par la norme française NF P 18 500
révisée en octobre 1987 par l’AFNOR. Comme le béton traditionnel, le béton de sable est
composé : sable, de ciment, d’eau et de fines d’ajouts ; mais pour satisfaire les conditions
techniques exigées par les usagers ou dépendant des conditions de destination dudit béton,
d’autres ajouts spécifiques sera donc envisagés tels que : des gravillons, des fibres et des
adjuvants,…
Page 43
Mines ESPA -Promotion 2012- 31
III-1/ Les sables
Ce sont des granulats caractérisés par leur D (diamètre des plus gros grains), décrit par
les normes NF P 18 451, qui est inférieur ou égal à 4mm. Mais on peut admettre l’emploi
d’un granulat à granulométrie continue de 0mm à 8mm tant que le rapport pondéral entre les
éléments supérieurs à 4mm et ceux inférieurs à 4mm reste inférieur à 0.7
Il n’y a aucun critère granulométrique exigible pour faire un béton de sable c’est-à-dire
on peut utiliser n’importe quelle variété de sables mais la seule condition qu’on doit respecter
c’est ses propretés. Il faut donc faire attention pour cela. En plus, les sables à éléments très
fins (exemple : sable de dune) nécessitent beaucoup plus d’eau cependant ça va diminuer la
résistance du béton.
III-2/ Le ciment
Le ciment utilisé pour réaliser un béton de sable est conforme à la norme NF EN 197-1.
Le choix du ciment est fait à partir de sa classe de résistance, de ses caractéristiques
d’hydratation, de l’agressivité du milieu où l’on destine l’ouvrage et aussi de la composition
du béton.
III-3/ L’eau
L’eau de gâchage est conforme à la norme NF EN 1008. On n’a pas eu l’occasion de
posséder cette norme donc par défaut, on a pris la norme NFP 18 303 qui régit les exigences
requises pour les eaux de gâchage de béton.
Toutes les eaux potables conviendront, mais elle doit satisfaire les exigences suivantes :
Tableau 10: Caractéristiques de l’eau exigées selon la norme NFP 18 303
Constituants Limites en pourcentage de l’eau (en masse)
Insoluble < 0.1
Matières dissoutes < 0.2
Carbonates + bicarbonates alcalins < 0.1
Sulfates en S03 < 0.1
Sulfites en S < 0.01
Sucres < 0.01
Phosphates en P205 < 0.01
Page 44
Mines ESPA -Promotion 2012- 32
Nitrates en N03 < 0.05
Zinc < 0.01
Acidité en PH > 4
Acidité humique Pas de coloration brunâtre
III-4/ Les fines d’ajouts
Les caractéristiques du béton dépendent beaucoup de la granulométrie et de sa teneur en
eau. Il est à noter que cette granulométrie diffère le béton de sable avec du béton classique.
Dans le béton classique, on parle des éléments les plus gros (10 à 20mm). Ils créent des
macrovides que l’on va remplir par des sables et les sables par des fines. Ici dans le béton de
sable, l’utilisation des fines modifie certaines propriétés du béton de sable ou lui confère des
propriétés particulières, et donc joue le rôle d’addition.
Il peut s’agir:
De la quantité d’addition non prise en compte dans le liant équivalent ;
D’additions normalisées, qui ne peuvent être utilisées en substitution partielle du
ciment : fillers de laitier cristallisé, fillers ;
D’additions non normalisées, mais bénéficiant d’un avantage technique, qui, elles non
plus, ne peuvent être substituées au ciment.
Les dosages en fines d’addition seront souvent importants : entre 70 et 220 kg/m3 et
même au-delà. Par voie de conséquence, leurs caractères (nature géologique, forme,…) vont
influer grandement sur les caractéristiques de la formule employée. Par un dosage constant en
fines d’addition, la maniabilité est améliorée quand le rapport eau/ciment augmente, pour un
rapport eau/ciment fixé, la maniabilité dépend de la nature et du dosage en fines d’addition.
III-5/ les adjuvants
Le choix d’un adjuvant pour le béton de sable est fonction des caractéristiques du
mélange et des propriétés visées, on utilise :
de plastifiants ou de superplastifiants pour améliorer la maniabilité du béton et pour
augmenter la résistance par suite d’une diminution de la teneur en eau et de la
défloculation des éléments fins ;
Page 45
Mines ESPA -Promotion 2012- 33
des entraineurs d’air pour créer un réseau de microbulles dans le béton de sable pour le
protéger du gel ;
Ainsi, les adjuvants employés devront être conforme à la norme NF P 18 103 et leur
nature et dosage doivent systématiquement faire l’objet d’une vérification de laboratoire.
III-6/ Autres ajouts
Pour cela, on peut envisager les suivants :
l’utilisation des fibres pour réduire le retrait au premier âge
l’utilisation des gravillons améliore les caractéristiques du béton : résistance,
retrait, fluage,….Dans ce cas, on doit s’assurer que le rapport gravillons/sables soit
inférieur à 0.7 dans le but de garder sa dénomination de béton de sable.
L’utilisation des colorants soumis aux mêmes spécifications que pour les bétons
traditionnels.
IV/ Propriétés du béton de sable
Il est à noter que :
Les méthodes de vérification ou d’essais ou de contrôle des propriétés du béton
traditionnel (frais ou durci) sont applicables au béton de sable.
La classification des bétons en classes de résistance ou de consistance des bétons
s’applique de la même façon au béton de sable.
Ensuite,
la maniabilité du béton de sable s’améliore tant que le module de finesse des sables
augmente ;
sachant que le béton de sable est constitué d’éléments plus fins que le béton classique,
il aura donc besoin beaucoup plus d’eau par rapport à ce dernier et ça va influer sur sa
résistance.
L’adhérence du béton de sable aux armatures et aux supports (béton de sable projeté)
est une caractéristique importante à connaitre.
Et enfin, comme tous les bétons, la durée de vie du béton de sable dépend de
l’environnement où il sera exposé.
Page 46
Mines ESPA -Promotion 2012- 34
V/ Utilisations du béton de sable
On pourra utiliser le béton de sable dans plusieurs domaines mais leurs compositions
varient suivant la destination d’utilisation:
V-1/ en bâtiments et travaux publics
Fondation
Par sa conception et sa composition, le béton de sable peut être utilisé en fondation car
il répond aux conditions suivantes :
-fluidité, bonne faculté d’écoulement et de serrage sous son poids ; prise lente et contrôlée
-résistance à l’agressivité du milieu par une compacité élevée et une bonne imperméabilité
-bonne performances mécaniques
Eléments porteurs
Des expériences sur des poutres et poteaux en béton armé ont montré que le béton de
sable présentait une meilleure répartition de la fissuration, liée probablement à la valeur
sensiblement plus faible de son module de Young.
Dallage
On peut citer entre autres les:
-dallages à radiers sur terre pleine
-dalles de compression de planchers hourdis ou de planchers sur prédalles
-dalles armées coffrées
-dallages industriels : étant soumis à de fortes sollicitations, ils exigent des techniques de type
routier, traités avec les bétons de voiries
Eléments préfabriqués
Beaucoup d’éléments préfabriqués peuvent être conçus par le béton de sable :
-des parpaings et agglos pour fabriquer des murs porteurs ou de remplissage
-des poutres ou poteaux armé par des fibres (le plus souvent)
Page 47
Mines ESPA -Promotion 2012- 35
-des éléments accessoires comme le laiton, marche et contremarche d’un escalier, dalletes,…
-des toitures en fibrociment
- etc.
V-2/ ouvrages miniers
Il est possible de réaliser les ombrelles d’étanchéité des tunnels ou des galeries en béton de
sable armé préfabriqué. Il s’agit d’une voûte à caractère autoporteur constitué de plusieurs
éléments préfabriqués assemblé sur place. On peut envisager aussi les revêtements des puits
de mines à partir du béton de sable.
V-3/ voirie
Chaussées : couche de revêtement, couche de fondation
Des pavés à piéton
Buses
Radiers
Des trottoirs.
V-4/ éléments décoratifs :
Monuments
Statue
Bacs
Pavés ornementaux
Murs architecturaux
Balustre
Caisson de plafond…
V-5/ Autres utilisations
Béton pompable
Pour cela, le béton de sable doit présenter les caractéristiques suivantes : avoir une courbe
granulométrique continue, avoir une bonne cohésion et un faible ressuage, être bien plastique
Page 48
Mines ESPA -Promotion 2012- 36
Béton projeté
Grâce à sa forte cohésion qui réduit les pertes par rebond et permet des épaisseurs plus élevés,
le béton de sable peut être utilisé pour béton projeté.
etc.
Page 49
Mines ESPA -Promotion 2012- 37
CHAPITRE 3: FORMULATION DE BARON-OLLIVIER [6]
I/ Objectif
L’objectif consiste à déterminer une composition de béton répondant à des
caractéristiques précises de résistance et d’ouvrabilité à partir des principes énoncés par
Monsieur BARON.
II/ Origines de la méthode
La méthode est due à Monsieur BARON, à partir des études expérimentales qu’il a
réalisées dans les années 1970-1980 et qui ont été optimisées par la suite en utilisant les
directives de la norme NF P 18-305, remplacée par la Norme Européenne EN 206-1. Cette
méthode est développée dans un livre coécrit par Messieurs BARON et OLLIVIER « Les
BETONS, Bases et données pour leurs formulations » édité chez Eyrolles.
Les expériences ont confirmé les travaux réalisés par BOLOMEY et FAURY dont
certaines formules ont été retenues en ce qui concerne les dosages en liant et en eau. Pour les
dosages en granulats ce sont, en partie, les travaux de DREUX qui ont été retenus.
L’ensemble est complété par des résultats expérimentaux qui rendent la méthode aussi
abordable que la méthode de DREUX sans avoir les inconvénients de sa limitation aux seuls
bétons courants.
III/ Principe
Le problème du dosage optimal d’un béton n’est pas unique : il y a en fait deux
problèmes qui peuvent être traités indépendamment l’un de l’autre :
La définition de la pâte liante,
La définition du squelette granulaire.
III-1/La pâte liante
On démarre la formulation à partir de 2 hypothèses principales qui sont la résistance
cible et la quantité d’eau optimale efficace.
La résistance cible Rb est obtenue à partir de calcul du béton Rbk ou Rb28nécessitée par
l’ouvrage à construire. En tenant compte de la classe de résistance vraie Fce du ciment et de la
nature des granulats, on utilise la formule de BOLOMEY pour définir le rapport C/E.
Page 50
Mines ESPA -Promotion 2012- 38
L’eau efficace optimale est définie de manière simple et provisoire en fonction de la
consistance cible du béton par un tableau créé par BARON en tenant compte d’un certain
nombre de corrections relatives à la dimension D du gravier utilisé (dimension du plus petit
tamis qui laisse passer la totalité des composants du béton) et à la température du coulage du
béton.
A partir de ces valeurs on peut donc déterminer le dosage en ciment. Les corrections
sont apportées à partir d’une gâchée d’essai.
III-2/Le squelette granulaire
Le squelette granulaire retenu par BARON est très proche de celui obtenu par DREUX,
avec cependant une approche et une définition plus simple. Cette méthode a été retenue non
pas pour son fondement scientifique, mais parce que ses résultats ont donné satisfaction au
cours des 25 dernières années.
IV/ Hypothèses
Les hypothèses de départ sont les suivantes : la consistance du béton, son milieu
d’utilisation et sa résistance escomptées, la qualité et la nature des granulats, leur
granulométrie et leur masse volumique, la nature et la classe de résistance du ciment utilisé.
IV-1/Hypothèses sur le béton
La nature de l’utilisation du béton (béton non armé, BA ou BP)
Le milieu de l’utilisation doit être précisé parmi les sites répertoriés dans la norme EN
206-1.
La résistance nécessaire pour l’ouvrage à réaliser.
La consistance du béton est en fait déterminée par l’affaissement requis au cône
d’Abrams.
On précisera de plus si le béton est utilisé à la pompe ou non.
IV-2/Hypothèse sur les granulats
On doit connaitre leur nature physique : s’ils sont concassés ou bien roulés.
Il est nécessaire de connaitre leurs caractéristiques physiques : courbe granulaire,
masse volumique absolue.
Page 51
Mines ESPA -Promotion 2012- 39
On complètera éventuellement cette connaissance par le coefficient d’absorption et le
coefficient de propreté superficielle (indispensable pour la formulation avancée :
B.H.P).
IV-3/Hypothèses sur le ciment
On doit connaitre le type de ciment utilisé.
Il est nécessaire de connaitre la classe de résistance vraie du ciment, notée FCE.
On peut éventuellement préciser le dosage minimum prévu au CCTP, s’il est connu.
IV-4/ Abaques et tableaux
Il est enfin indispensable d’avoir à disposition les tableaux reproduits en annexe afin de
pouvoir consulter en suivant le mode opératoire.
V/ Mode opératoire
Nous allons nous contenter d’étudier la formulation de base. La formulation avancée
permettant de calculer des BHP et THP.
V-1/La pâte liante
Déterminer la résistance cible Rb ;
Déterminer la quantité optimale d’eau efficace E, en appliquant si nécessaire les
corrections ;
Déterminer la quantité optimale d’air occlus Va en appliquant si nécessaire les
corrections ;
Déterminer le coefficient granulaire de BOLOMEY : Kb
Déterminer le coefficient Kv : Kv=E/(E+ Va)
Calculer le rapport C/Epar la formule de BOLOMEY.
Déterminer le dosage en ciment : C1.
Cette valeur est comparée au dosage C2 prévu au CCTP (s’il existe) et au dosage
minimum C3 imposée par la norme EN 206-1.
La valeur retenue C est la valeur maximale : C= max[C1 ;C2 ;C3]
Page 52
Mines ESPA -Promotion 2012- 40
V-2/Le squelette granulaire
A partir des courbes granulométriques, déterminer la courbe optimale définie par
trois points :
Point O origine de la courbe : Xo = mod(0.063 mm) = 19 ; Yo = 0%
Point B extrémité de la courbe : XB = mod (D) ; YB = 100%
Point de brisure A : XA = mod (D/2) ; YA = 50-√ +K
Où K prend l’une de ces valeurs :
o 0% bétons non armés et granulats roulés ;
o 3% si les granulats sont concassés ;
o 5% pour de bétons armés où le ferraillage < 80kg/m3
;
o 10% bétons pompables ou BA avec ferraillages >80kg/m3.
Déterminer les pourcentages de sable et de gravier de la manière suivante :
Soit un sable d1/d2 et un gravier d3/d4, on définit graphiquement la droite de
partage des deux matériaux en reliant : le point Ys=95% de la courbe du
sable d1/d2 au point YG = 5% de la courbe du gravier d3/d4.
On lit l’ordonnée du point d’intersection de la droite de partage et de la courbe
optimale sur l’axe des tamisas. On obtient :
o Dans la partie inférieure, le pourcentage de sable d1/d2: S%
o Dans la partie supérieure, le pourcentage de gravier d3/d4: G%
V-3/Composition du béton
Calculer le volume absolu de la pâte liante : Vc+VE+VA
Calculer le volume absolu des granulats secs : Vgranulats = 1000-(Vc+VE+VA)
Calculer le volume absolu de chaque granulat:
V absolu sable = V granulats* S%
V absolu gravier = V granulats* G%
En déduire la masse de chaque granulat:
M sable = M vol. absolu sable* V absolu sable
M gravier = M vol. absolu gravier* V absolu gravier
Récapituler l’ensemble dans un tableau et calculer la masse d’un m3 de béton en place.
Page 53
Mines ESPA -Promotion 2012- 41
VI/Résultats
Comme pour toutes les autres compositions, le résultat obtenu doit être vérifié par une
gâchée d’essai afin d’améliorer le dosage en eau et de contrôler la masse volumique du béton.
DONNEES ET FORMULES DE BASE
1. Détermination de D :
Le diamètre maximal adopté est défini sur la courbe granulométrique du plus gros granulat
(NF P 18 541) :
Tamis D’ : Passant ≥ 99% (D' = 1.58 D)
Tamis D : 80-85% ≤ Passant < 99%
2. Détermination de la résistance visée Rb :
Elle est en fonction de la résistance désirée :
Si on ne dispose pas d’information sur la fabrication :
o Rb = Rbk + 5 MPa ; si Rbk ≤ 25 MPa
o Rb = Rbk + 6 MPa ; si Rbk> 25 MPa
Si le matériel de fabrication est régulé :
o Rb = Rbk + 3 MPa ; si Rbk ≤ 25 MPa
o Rb = Rbk + 4 MPa ; si Rbk> 25 MPa
3. Dosage en eau et volume d’air
Tableau11: Dosage en eau et volume d’air en fonction de l’affaissement et de la
consistance désirés
Consistance A [cm] Eau (E) [L/m3] Air (a) [L/m
3]
Ferme 0-4 160 25
Plastique 5-9 190 20
Très plastique 10-15 210 15
Si on emploie des granulats de concassage, ces valeurs sont majorées de 10 à 15%.
Page 54
Mines ESPA -Promotion 2012- 42
Si D est différent de 20 mm, il faut corriger E et A par les coefficients multiplicateurs
suivants :
Tableau 12: Valeur du coefficient multiplicateur en fonction du diamètre maximal des
granulats
D (mm) 4 8 16 20 25 40 80
Coefficient multiplicateur 1.25 1.18 1.05 1 0.95 0.87 0.78
4. Relation de BOLOMEY
Rb = Kb* Fce [Kv (C/E) – 0.5]
Avec Kv = E/(E+Va)
Rb = Kb* Fce [C/(E+Va)- 0.5]
Kb est appelé coefficient granulaire. Les valeurs estimées sont :
Tableau 13: Valeur du Kb en fonction de la nature des granulats
Valeurs estimées de Kb
Nature des granulats D (mm)
10 à16 30 à 40
Siliceux, légèrement altérés 0.45 0.50 0.55
Siliceux, roulés 0.50 0.55 0.60
Calcaires, durs 0.55 0.60 0.65
Classe vraie du ciment
Tableau 14: Valeur de Fce pour chaque classe de résistance
Valeurs estimées de Fce
Classe de résistance 32.5 42.5 52.5
Fce (MPa) 45 55 65
Page 55
Mines ESPA -Promotion 2012- 43
5. Dosages optimal des fines
Dans la méthode avancée de Baron, il est préconisé d’utiliser des fines d’ajout et des
adjuvants (généralement plastifiants et superplastifiants). Les fines du béton sont constituées
par le ciment et les fillers de diamètre au moins équivalent à celui du ciment :
Détermination du volume des fines VF :
VF = (C/yc) + (F/yF)
Avec :
C dosage en ciment (Kg/m3) de masse spécifique yc ;
F dosage des fillers (Kg/m3) de masse spécifique yF.
6. Courbe de référence
Tableau 15: Caractéristiques de la courbe de référence
Point Abscisse (tamis) d [mm] Ordonnée (passant cumulé [%])
O 0.063 (mod 19) 0
A mod (D/2) 50-√ + termes correctifs
B Mod(D) 100
Termes correctifs de YA:
Majoration de 3% pour granulats concassés ;
Majoration de 5% pour les bétons armés où le ferraillage est ≤ 80 Kg/m3 ;
Majoration de 10% pour un ferraillage > 80Kg/m3 ou pour un béton pompable.
Page 56
Mines ESPA -Promotion 2012- 44
DEUXIEME PARTIE
ETUDES EXPERIMENTALES
Page 57
Mines ESPA -Promotion 2012- 45
Introduction
Le béton est un mélange dont la composition a une profonde influence sur ses
caractéristiques ; mais si les caractéristiques attendues sont la plupart du temps bien définies,
la mise au point du béton approprié peut s’avérer difficile. Il y aura donc beaucoup de
paramètres qu’on doit tenir en compte, à savoir :
Les données du projet : caractéristiques mécaniques, dimensions de l’ouvrage,
ferraillage…
Les données du chantier : matériels de mise en œuvre, conditions climatiques et
environnementales,…
Les données liées aux propriétés du béton : maniabilité, compacité, durabilité,
aspect…
On mesure donc l’importance de l’étude de la composition du béton, d’autant plus
nécessaire que les caractéristiques requises sont élevées.
Et nous allons définir au préalable les différentes mesures à prendre compte tenu des
conditions d’exposition de l’ouvrage et les différentes techniques d’essai au laboratoire.
Page 58
Mines ESPA -Promotion 2012- 46
CHAPITRE 1: DESTINATION DE L’OUVRAGE ET MATIERES PREMIERES
I/ Destination de l’ouvrage [7]
I-1/ Conditions climatiques
I-1-1/ Bétonnage par temps froid
Par temps froid, on entend une période d’un minimum de 3 jours consécutifs où la
température descend au-dessous de 5 degrés. Et là, il y a donc des précautions particulières.
Le problème de gel
La diminution de la température va retarder la prise et le durcissement du béton.
Plusieurs cas sont donc à envisager :
Le béton n’a pas fait sa prise : le gel n’est pas dangereux, mais il faut revibrer le béton
au dégel pour lui donner sa compacité initiale. Les performances du béton revibré ne
sont pas modifiées ;
Le béton pendant sa prise : dans ce cas l’action du gel est néfaste. Le béton est
inutilisable. Il faut démolir les ouvrages car le béton devient poreux avec une cohésion
amoindrie et une résistance mécanique nettement affaiblie ;
Le béton après la prise : dans ce cas les conséquences sont moins néfastes à condition
qu’au moment du gel, le béton ait une teneur en eau faible, une résistance supérieure à
5 MPa et une température à peu près uniforme entre les divers endroits de l’ouvrage.
Même après plusieurs mois le béton peut être attaqué par la succession du gel et du
dégel, surtout s’il n’est pas compact, étanche et homogène.
Choix d’un ciment
Les ciments utilisés pour bétonner par temps froid devront être ceux qui sont à forte
chaleur d’hydratation :
CEM I 42.5
CEM I 52.5 et 52.5R
CEM II/A52 ET 52.5R
Ciment Alumineux CA
Ciment Prompt Naturel CNP
Page 59
Mines ESPA -Promotion 2012- 47
Les ciments CEMIII/B, CEMV/A et CLK-CEMIII/C
Choix des granulats
Les granulats sont choisis dans des qualités non gélives, non poreuses et résistantes. Ils
doivent être propres et ne comportent pas des parties gelées.
Choix des adjuvants
Les adjuvants sont indispensables pour le bétonnage par temps froid. On emploie donc :
Des plastifiants réducteurs d’eau ;
Des entraîneurs d’air ;
Des accélérateurs de prise et de durcissement.
I-1-2/ bétonnage par temps chaud
On désigne par temps chaud une température supérieure à 25 degrés.
Effets de la chaleur
La chaleur diminue l’ouvrabilité du béton. Pour conserver l’ouvrabilité, on est obligé
d’ajouter de l’eau au béton. Pour une élévation de température de 10 degrés, on compte en
général 10 litres d’eau supplémentaire par m3 de béton.
Le béton perd donc de sa résistance dans des proportions de 5 à 8%. D’autre part, la
chaleur accélère la prise. Une évaporation trop rapide de l’eau à la surface du béton risque de
provoquer des fissurations ainsi qu’une diminution de la résistance superficielle du béton et
une augmentation de la porosité.
Choix d’un ciment
Pour le bétonnage par temps chaud, l’utilisation de ciment à faible chaleur d’hydratation
est souhaitable :
CEM I 42.5
CEM II/A ou B 32.5 et 42.5
CEM III/A ou B 32.5 ou 42.5
Les ciments qui ont le sous classes R sont à éviter.
Page 60
Mines ESPA -Promotion 2012- 48
Les ciments à usages tropicale :
CEM II/A et B 42.5 UT
CEM IV/B 22.5 UT
Choix des granulats
L’utilisation de granulats non poreux propres et entreposés à l’abri des rayons solaires.
Choix des adjuvants
L’utilisation des adjuvants suivants est fortement recommandée :
Réducteurs d’eau
Fluidifiants
Rétenteurs d’eau
Retardateurs de prise
Remarque : l’utilisation d’une eau propre et fraîche est conseillée (on peut remplacer
une partie de l’eau par de la glace pilée).
I-2/ Conditions environnementales
L’environnement où se situera le béton, influe grandement sur les caractéristiques du
béton de sable surtout sur sa longévité. Il faut donc que cet environnement soit neutre et ne
présente aucun risque sur la durabilité du béton, ou au contraire présenter différents types
d’agressions nécessitant des précautions concernant le choix des matériaux, donc du ciment,
et des protections complémentaires éventuelles.
Cet environnement agressif peut être :
Gazeux
Auquel cas, l’agressivité dépend de l’humidité relative ambiante, de la pression, de la
température, du renouvellement des gaz dans le milieu…
Liquide
Auquel cas, la concentration de l’agent agressif, la viscosité de la solution obtenue, la
présence de bactéries, ou de certaines algues sont à prendre en considération.
Page 61
Mines ESPA -Promotion 2012- 49
Solide
Cas des produits stockés qui agissent par dissolution ou par extraction.
Les classements environnementaux suivant le degré d’agressivité, tant physique que
chimique, qui permettent de prendre les dispositions nécessaires pour assurer la pérennité des
bétons constitutifs d’un ouvrage se trouve en annexe.
II/ Caractéristiques des matières premières [11]
II-1/ Les granulats
II-1-1/ Le sable
Teneur en eau naturelle ω1
On sèche les matériaux dans une étuve à 105 °C jusqu’à l’obtention d’un poids constant.
Soit po le poids initial et soit p1 son poids exempt de toute eau d’adsorption :
ω1 = 100 * (po - p1)
Densités
Masse volumique apparente ρ
C’est le poids de l’unité de volume du matériau, vides entre les grains inclus. Sa
détermination consiste à:
Remplir un récipient taré de 1L avec le matériau versé en filet continu avec un
entonnoir
Raser la surface en évitant de tasser
Peser le tout
Masse volumique absolue ɤ
C’est le poids d’une quantité de matériau tel que le volume réellement occupé par la
matière solide est égal à l’unité.
Page 62
Mines ESPA -Promotion 2012- 50
Densités
La densité apparente est le rapport de la masse volumique apparente du matériau
sur la masse volumique apparente de l’eau.
dapp = ρ/ρeau
La densité absolue est le rapport de la masse volumique absolue du matériau sur la
masse volumique absolue de l’eau.
dabs = ɤ/ɤeau
Equivalent de sable
L’équivalent de sable est un indicateur, utilisé en géotechnique, caractérisant la propreté
d’un sable. Il indique la teneur en éléments fins, d’origine essentiellement argileuse, végétale
ou organique à la surface des grains. Ce terme désigne également l’essai qui permet de
déterminer cet indicateur et on parle d’ « essai d’équivalent de sable piston » ou plus
simplement, d’ « équivalent de sable ».
L’essai est effectué avec 120g d’échantillon. On lave cet échantillon par une solution lavante
capable de floculer les éléments fins selon un processus normalisé et on laisse reposer le tout.
Au bout de 20 min, on mesure les éléments suivants:
La hauteur h1 : sable propre + éléments fins
La hauteur h2 : sable propre seulement
On en déduit l’équivalent de sable :
ES (%) = 100*h1/h2.
On mesure h2 de deux façons, soit visuellement, noté h’2, pour déterminer l’ESV (ES
vue), soit avec un piston pour ES noté h2.
Page 63
Mines ESPA -Promotion 2012- 51
Figure 4: Appareillage permettant de mesurer l’équivalent de sable
Cette propreté de sable influe beaucoup sur les caractéristiques du béton tant à l’état frais qu’à
l’état durci.
Tableau 16 : Propreté du sable mesurée à l’aide de l’ES et ses impacts sur le béton
ESV ES Nature du sable Influence sur le béton
ES < 65 ES < 60 Sable argileux Risque de retrait ou de gonflement, à rejeter pour
des bétons de qualité
65 ≤ ES < 75
60 ≤ ES < 70
Sable
légèrement
argileux
De propreté admissible pour béton de qualité
quand on ne craint pas particulièrement le retrait
75 ≤ ES < 85
70 ≤ ES < 80
Sable propre
A faible % de fines argileuses convenant
parfaitement pour les bétons de haute qualité
ES > 85
ES > 80
Sable très propre
L’absence presque totale de fines argileuses risque
d’entraîner un défaut de plasticité du béton qu’il
faudra rattraper par un dosage en eau
II-1-2/ Gravillon
Pour le gravillon, la connaissance de son diamètre maximal est très importante. En
outre, il faut savoir aussi ses caractéristiques physico-chimique qui dépendent de ses
compostions minéralogiques.
Page 64
Mines ESPA -Promotion 2012- 52
II-2/ Eau
L’eau est un facteur très important dans la composition du béton. On presse bien
l’influence qu’il a sur la porosité du béton par les vides créés, lorsque l’eau s’élimine pour
différentes raisons (évaporation, combinaison chimique, absorption par les granulats). Avec
un rapport E/C utilisé, la moitié de l’eau de gâchage sert à l’hydratation du ciment, l’autre
moitié sert au mouillage interstitiel qui contribue à la plasticité du béton. Ce schéma est
modifié par l’emploi croissant d’adjuvants contribuant à améliorer la plasticité sans nécessiter
une présence d’eau en excès, nuisible aux caractéristiques finales du béton durci.
Toutes ces raisons soulignent la difficulté de la détermination du dosage en eau, qu’on a
tendance à approcher par exemple en le déduisant de l’expression E/C précédemment adoptée
et en l’affinant grâce à des essais pratiqués dans les conditions du chantier, qui ont le mérite
d’intégrer des paramètres difficiles à quantifier.
Pour cette étude, le dosage en eau sera inspiré de la formulation de Baron-Ollivier que
nous allons trouver après.
II-3/ Ciment
Pour bien comprendre le caractère primordial du dosage en ciment, il faut rappeler que
le ciment remplit deux fonctions essentielles dans le béton :
La fonction liant : elle est déterminante dans la résistance du béton, qui dépend de la
nature du ciment, de sa propre résistance et de l’évolution de son durcissement.
La fonction filler : le ciment complète la courbe granulométrique du béton dans les
éléments fins. Il faut noter que le développement dans le temps des hydrates du ciment
colmate progressivement les capillaires, contribue à diminuer la porosité d’ensemble
du béton et améliore notablement sa durabilité.
Comme précédent, nous verrons après le dosage en ciment selon la formulation étudiée.
II-4/ Fines d’ajouts
Pour améliorer les caractéristiques visées du béton ou pour répondre aux exigences
techniques du chantier tout en considérant l’environnement où l’on destine le béton, on aura
recours à l’utilisation des fines d’ajouts appropriées.
Page 65
Mines ESPA -Promotion 2012- 53
II-5/ Adjuvants
Le choix d’un adjuvant dépend de la propriété recherchée pour le béton. Il y aura, par
exemple l’accélérateur de prise, plastifiant, entraîneur d’air, etc….Compte tenu de la diversité
des produits disponibles, on se conformera aux prescriptions du fabricant pour leur emploi et
leur dosage, et on vérifiera leur compatibilité avec le ciment.
III/ Analyse granulométrique
III-1/ Quelques définitions
On appelle analyse granulométrique l’opération permettant de déterminer :
La granulométrie : c’est-à-dire la détermination de la grandeur des grains ;
La granularité : c’est-à-dire la répartition dimensionnelle des grains dans un granulat.
Echantillonnage global :
C’est la quantité totale de matériau représentatif du matériau et prélevée au hasard dans
le stock de granulats.
Quartage :
Il consiste à diviser en quatre parties égales un échantillon. On ne retient ensuite que la
moitié en réunissant deux quarts opposés. On répète l’opération au moins 3 fois.
Le but est d’homogénéiser et d’assurer la représentativité de l’échantillon.
Echantillon :
C’est la quantité de matériau nécessaire à l’essai.
III-2/ Principe de l’essai
Préparer l’échantillon et passer aux procédés suivants :
Le lavage
Séchage de la prise d’essai à 105°C jusqu’à une masse constante puis pesée.
Soit M1 cette masse.
Tamisage par lavage afin de séparer les éléments de dimension inférieure à
80μ du reste de l’échantillon. Cette opération est réalisée après une période de
trempage de 24 heures afin de favoriser la séparation de l’ensemble des grains.
Page 66
Mines ESPA -Promotion 2012- 54
Séchage à 105°C de l’échantillon ainsi préparé est séché à 105°C.
Refroidissement, ensuite tamisage jusqu’à une masse constante M2.
Le tamisage
Le tamisage consiste à :
Verser le matériau lavé et séché dans la colonne de tamis. Cette colonne est
constituée par l’emboitement des tamis, en les classant de haut en bas dans l’ordre
de mailles décroissantes.
Agiter manuellement cette colonne, puis reprendre un à un les tamis en
commençant par celui qui a la plus grande ouverture en adaptant au fond.
Agiter chaque tamis repris en donnant à la main des coups réguliers sur la
monture.
Un tamisage est généralement considéré comme terminé lorsque le refus sur un
tamis ne se modifie pas de plus de 1% en une minute de tamisage.
Verser le tamisât recueilli dans le fond sur le tamis immédiatement inférieur.
La pesée
Elle consiste à :
Peser le refus du tamis ayant la plus grande maille, soit R1 cette masse.
Reprendre la même opération avec le tamis immédiatement inférieur ; ajouter le
refus obtenu à R1 et peser l’ensemble, soit R2 la masse des deux refus cumulés.
Poursuivre la même opération avec tous les tamis de la colonne pour obtenir les
masses des différents refus cumulés R3, R4,…, Ri,..., Rn.
Peser s’il en est, le tamisât du dernier tamis, soit Tn sa masse.
Expression des résultats
Chaque analyse granulométrique doit vérifier la relation suivante pour être valable :
*100 ≤ 2%
Où M2 : masse de l’échantillon après lavage exprimée en g ;
Rn : somme des différents refus partiels ou refus cumulés au dernier tamis exprimé en g ;
Tn : masse du tamisât du dernier tamis exprimée en g.
Page 67
Mines ESPA -Promotion 2012- 55
III-3/ Equipements nécessaires
Des tamis dont les ouvertures carrées sont de dimensions normalisées,
Une balance permettant de mesurer au gramme près,
Une étuve ventilée réglée à 105°C,
Un dispositif de lavage.
III-4/ Calcul du module de finesse
Le module de finesse est un coefficient permettant de caractériser l’importance des
éléments fins dans un granulat. Il est d’autant plus petit que le granulat est riche en éléments
fins.
Norme Française NFP 18-540
Il s’agit de calculer la somme des refus cumulés en pourcentage pondéral ramené à
l’unité au tamis de : 0.16-0.315-0.63-1.25-2.5-5 (mm)
MF =
∑
Un bon sable a un module de finesse MF tel que : 1.8 ≤ MF ≤ 3.2
Norme Européenne EN 12620
Le module de finesse est égal au 1/100 de la somme des refus cumulés exprimée en
pourcentages sur les tamis de la série suivante : 0.125-0.25-0.5-1-2-4 (mm)
FM =
∑
IV/ Essai et contrôle sur le béton [10]
IV-1/ Béton frais
Malaxage
C’est la manière de mélanger les constituants du béton pour obtenir une composition
très homogène. Il se déroule comme suit : on malaxe en premier temps les granulats et
le liant et en deuxième temps on y ajoute de l’eau et on continue le malaxage.
Le slump test ou l’essai au cône d’Abrams
Il permet de déterminer la consistance du béton et aussi d’apporter des corrections en
eau si nécessaire suivant la nature du béton désirée (ferme, plastique, fluide).
Page 68
Mines ESPA -Promotion 2012- 56
Il consiste à introduire en trois couches du béton bien malaxé dans le cône placé sur
une plaquette plane. Chaque couche est piquée de 25 coups. On remonte le cône après
et on mesure l’affaissement.
Figure 5 : Exécution de l’essai au cône d’Abrams
Après le slump test, on procèdera à la confection des éprouvettes c’est-à-dire le
remplissage des moules par le béton. Pour cela, nous utilisons le piquage comme mode
de serrage et ensuite on conserve ces éprouvettes dans une chambre froide.
Cure du béton
Après 24h, on passe au démoulage et on immerge totalement le béton dans l’eau à
20°C afin de réduire le phénomène de retrait et d’éviter la fissuration du béton.
IV-2/ Béton durci : mesure de la résistance à la compression du béton
L’écrasement du béton se fait à 7 et 28 jours d’âge. Le principe est le suivant : on fait
subir au béton une force de pression jusqu’à sa rupture ; on lit l’indication de l’aiguille sur
l’appareil et on divise la valeur trouvée par la section de l’éprouvette et on aura enfin la valeur
de la résistance à la compression du béton donnée en MPa. Chaque essai de compression est
précédé d’un surfaçage qui consiste à rendre plane la surface où l’on fait subir la force pour
que cette dernière soit bien repartie.
V/ Détermination des dosages de chaque constituant du béton selon Baron
Dans ce paragraphe nous allons rappeler les formules et données de base qu’on a déjà
énumérée dans le chapitre Formulation de Baron-Ollivier précédent:
Page 69
Mines ESPA -Promotion 2012- 57
a. Identifier les données de base
Résistance souhaitée
Résistance visée
Consistance
Affaissement
Type de ciment utilisé
Mode de serrage
b. Donner les caractéristiques des matières premières
c. Déterminer le diamètre maximal des granulats
Tamis D’ : Passant ≥ 99% (D’ = 1.58D)
Tamis D : 80-85% ≤ Passant < 99%
d. Déterminer la résistance visée
Elle est fonction de la résistance désirée.
Si on ne dispose pas d’information sur la fabrication :
Rb = Rbk + 5 MPa ; si Rbk ≤ 25 MPa
Rb = Rbk + 6 MPa ; si Rbk> 25 MPa
Si le matériel de fabrication est régulé :
Rb = Rbk + 3 MPa ; si Rbk ≤ 25 MPa
Rb = Rbk + 4 MPa ; si Rbk> 25 MPa
e. Déterminer le coefficient granulaire Kb
Tableau 17 : Valeurs estimées de Kb en fonction de la nature des granulats
Valeurs estimées de Kb
Nature des granulats D (mm)
10 à16 20 à 25 30 à 40
Siliceux, légèrement altérés 0.45 0.50 0.55
Siliceux, roulés 0.50 0.55 0.60
Calcaires, durs 0.55 0.60 0.65
Page 70
Mines ESPA -Promotion 2012- 58
f. Déterminer les dosages en eau et en air occlus en apportant les corrections
nécessaires en fonction de la nature des granulats et du diamètre maximal
Tableau 18 : Dosage en eau et volume d’air occlus suivant la consistance
Consistance A [cm] Eau (E) [L/m3] Air (a) [L/m
3]
Ferme 0-4 160 25
Plastique 5-9 190 20
Très plastique 10-15 210 15
Si on emploie des granulats de concassage, ces valeurs sont majorées de 10 à 15% dont
10% si on emploie du sable roulé et des gravillons concassés, 15% si les deux sont tous
concassés.
Si D est différent de 20 mm, il faut corriger E et A par les coefficients multiplicateurs
suivants :
Tableau 19 : Coefficient multiplicateur en fonction du diamètre maximal des granulats
D (mm) 4 8 16 20 25 40 80
Coefficient multiplicateur 1.25 1.18 1.05 1 0.95 0.87 0.78
g. Déterminer le dosage en ciment par la relation de Bolomey
Rb = Kb* Fce [C/(E+Va)- 0.5]
h. Déterminer les proportions des granulats en utilisant la courbe de référence
de Baron et en déduire les dosages en volume et en masse des granulats
Tableau 20 : Caractéristiques de la courbe de référence de Baron
Point Abscisse (tamis) d [mm] Ordonnée (passant cumulé [%])
O 0.063 (mod 19) 0
A mod (D/2) 50-√ + termes correctifs
B D 100
Termes correctifs de YA:
Majoration de 3% pour granulats concassés ;
Majoration de 5% pour les bétons armés où le ferraillage est ≤ 80 Kg/m3 ;
Majoration de 10% pour un ferraillage > 80Kg/m3 ou pour un béton pompable.
Page 71
Mines ESPA -Promotion 2012- 59
i. Déterminer les dosages en fines d’ajouts
j. Dresser un tableau de récapitulation
VI/ Correction
Si les résultats obtenus pendant les réalisations sont différents de ceux donnés par la
théorie, on peut apporter des corrections pour arriver aux bons résultats.
Ajustement au m3 du béton
Pendant la confection des éprouvettes, on mesure la densité réelle ∆ du béton frais et on
la compare à celle de la théorie ∆0 qui est égale à ∆0 = E + C + S (+ G pour le béton de sable
chargé).
Si la différence entre elle est petite, alors les formules donnent les dosages à peu
près exactes pour un mètre cube de béton
Si ∆ - ∆0< 0, la théorie donne un peu plus d’un mètre cube de béton
Si ∆ - ∆0> 0, la théorie donne un peu moins d’un mètre cube de béton
Dans les deux derniers cas, une correction sera nécessaire sur les masses des granulats.
Pour cela,
Soient x = | |, S’ le nouveau dosage en sable, G’ le nouveau dosage en
gravillon ;
∆s =
et ∆G =
Si ∆ - ∆0< 0,
S’ = S - ∆s et
G’ = G - ∆G
Si ∆ - ∆0> 0,
S’ = S + ∆s et
G’ = G + ∆G
Pour le béton de sable non chargé, il suffit de retrancher ou d’ajouter ∆s à S.
On récapitule après les nouveaux dosages pour un mètre cube de béton avec S’ et G’
dans un tableau.
Correction de la consistance
Si l’affaissement mesuré est inférieur à celui attendu dans la théorie, on augmente l’eau
de gâchage. Dans le cas contraire, on fait diminuer l’eau de gâchage.
Page 72
Mines ESPA -Promotion 2012- 60
CHAPITRE 2: CARACTERISATION DES MATIERES PREMIERES
I/ Sable
I-1/ Sable de rivière noté : Sr
I-1-1/ Nature et provenance
Nous utilisons le sable de rivière extrait de la rivière d’Ikopa à Ankadimbahoaka dont
les caractéristiques sont les suivantes :
ρ = 1.4 T/m3
ɤ = 2.68T/m3
MF = 3.5
ES = 68
I-1-2/ Analyse granulométrique
Voici les résultats de l’analyse granulométrique :
Tableau 21 : Analyse granulométrique du sable de rivière
Caractéristiques des tamis Passants cumulés (%) Refus cumulés (%)
Maille (mm) Module
6.3 39 97.52 2.48
5 38 95.18 4.82
4 37 92.1 7.9
3.15 36 89.9 10.1
2 34 81.6 18.4
1 31 52.64 47.36
0.5 28 19.86 80.14
0.315 26 7.16 92.84
0.2 24 3.4 96.6
0.125 22 1.6 98.4
0.08 20 0.9 99.1
Page 73
Mines ESPA -Promotion 2012- 61
Figure 6: Courbe granulométrique de Sr
I-2/ Sable de carrière noté : Sc
I-2-1/ Nature et provenance
Nous utilisons le sable de carrière provenant de la carrière d’Ambatomaro dont les
caractéristiques sont les suivantes :
ρ = 1.44 T/m3
ɤ = 2.68 T/m3
MF = 2.8
ES = 75
I-2-2/ Analyse granulométrique
Voici les résultats de l’analyse granulométrique :
Tableau 22 : Analyse granulométrique du sable de carrière
Caractéristiques des tamis Passants cumulés (%) Refus cumulés (%)
Maille (mm) Module
6.3 39 99.98 0.02
5 38 99.97 0.03
4 37 98.71 1.29
0
20
40
60
80
100
120
20 22 24 26 28 31 34 36 37 38 39
Pas
san
ts c
um
ulé
s (%
)
Module des tamis
Courbe granulométrique de Sr
Page 74
Mines ESPA -Promotion 2012- 62
3.15 36 93.56 6.44
2 34 80.5 19.5
1 31 61.84 38.16
0.5 28 41.04 58.96
0.315 26 26.47 73.53
0.2 24 17.62 82.38
0.125 22 6.68 93.32
0.08 20 3.74 96.26
Et on a la courbe granulométrique de Sc :
Figure 7 : Courbe granulométrique de Sc
II/ Gravillon
II-1/ Nature et provenance
Nous utilisons les gravillons provenant de la carrière d’Ambatomaro dont ci-dessous ses
caractéristiques :
ρ = 1.38 T/m3
ɤ = 2.69 T/m3
Classe granulaire : 9/15
Ce sont des granites concassées qui sont inertes et non gélifs.
0
20
40
60
80
100
120
20 22 24 26 28 31 34 36 37 38 39
Pas
san
ts c
um
ulé
s (%
)
Module des tamis
Courbe granulométrique de Sc
Page 75
Mines ESPA -Promotion 2012- 63
II-2/ Analyse granulométrique
Voici le résultat de l’analyse granulométrique effectué sur le gravillon :
Tableau 23 : Analyse granulométrique du gravillon
Caractéristiques des passoires Passants cumulés
(%)
Refus cumulés (%) Maille (mm) Module
20 43 99.6 0.4
16 42 94.3 5.7
12.5 41 52.8 47.2
10 40 13.9 86.1
8 39 2.4 97.6
6.3 38 1.2 98.8
5 37 0.6 99.4
4 36 0.1 99.9
Voici la courbe y correspondante :
Figure 8: Courbe granulométrique du gravillon
0
20
40
60
80
100
120
36 37 38 39 40 41 42 43
Pas
san
ts c
um
ulé
s (%
)
Module des passoires
Courbe granulométrique dugravillon
Page 76
Mines ESPA -Promotion 2012- 64
III/ Eau
Nous utilisons l’eau de la JIRAMA dont ci-dessous ses caractéristiques :
Tableau 24 : Caractéristiques de l’eau de la JIRAMA
Constituants Caractéristiques
Insolubles (%) 0
Matières dissoutes (%) 0.0034 à 0.005
Carbonates + bicarbonates alcalins (%) 0.0028
Sulfates en SO3 (%) 0
Sulfites en S (%) 0
Sucres (%) 0
P2O5 (%) 0
NO3 0
Zinc (%) 0
Acidité en pH 7.2 à 8.5
Acidité humique Aucune coloration brunâtre
Chlorure (mg/L) 3.55 à 8.87
Ions-soufre (%) 0
IV/ Ciment
Type : CEM IV/B 32.5 N
Classe vraie FCE = 45 MPa
Poids spécifique = 2.93
V/ Fines d’ajout
Nous utilisons la dolomie dont ses caractéristiques sont représentées par le tableau suivant:
Page 77
Mines ESPA -Promotion 2012- 65
Tableau 25 : Caractéristiques des fines d’ajout
Formule : CaMg(CO3)2
Caractéristiques physiques
Aspect Poudre fine
Couleur blanche
Densité 2.7
Composition chimique
Constituants Pourcentage (%)
SiO2 0.1
Fe2O3 15.6
TiO2 0.2
MgO 22.6
CaO 30.8
pH 9-9.2
VI/ Adjuvant
Nous utilisons le Pozzolith 390N pour l’adjuvant. Les caractéristiques sont figurés dans
le tableau suivant :
Tableau : Caractéristiques de l’adjuvant
Nature Couleur Action Densité pH Teneur en
chlorure Dosage
Point de
congélation
Liquide Brun-
foncé
Plastifiant-
réducteur d’eau 1.21 11.5 < 1g/L
1% poids
du ciment -2°C
Page 78
Mines ESPA -Promotion 2012- 66
CHAPITRE 3 : ESSAI DE FABRICATION
I/ Matériels
Pour les moules, nous concevons des éprouvettes cylindriques de hauteur h = 12 cm et
de diamètre d = 6 cm.
Pour les différents essais et analyses, nous avons utilisé les matériels du laboratoire du
génie chimique de Vontovorona et du LNTPB.
II/ Calcul des dosages de chaque constituant et composition
Données de base :
Résistance désirée : Rb28 = 15 MPa
Consistance : Plastique
Affaissement : A = 7 cm
Mode de serrage: piquage
Ciment utilisé : CEM IV/B 32.5 ; Fce = 45 MPa
Résistance visée : Rbk = 15 MPa ≤ 25MPa
D’où Rb = 20 MPa
Et considérons que l’ouvrage n’est pas armé.
Pour mieux aborder notre thème, nous divisons notre étude expérimentale en 5 séries d’essai à
savoir :
La première série d’essai qui n’utilise que les deux variétés de sables pour saisir les
effets des constituants de base;
La 2ème
série d’essai : puisque notre sable est un peu grossier, nous essayons donc
d’introduire des fines d’ajout ;
La 3ème
série d’essai, là nous allons utiliser des fines et de l’adjuvant pour voir l’action
combinée de ces deux additifs ;
La 4ème
série d’essai : là nous allons combiner les 2 variétés de sable mais avec le Sr <
2mm dont 70% de Sr et 30% de Sc.
La 5ème
série d’essai pour le béton de sable chargé avec un rapport G/S = 1/3.
Page 79
Mines ESPA -Promotion 2012- 67
II-1/ Calcul des dosages
Pour les quatre premières séries d’essai qui suivent, nous allons raisonner à partir du
tableau de Baron-Ollivier pour trouver les valeurs des coefficients granulaires Kb et nous
allons prendre Kb = 0.45 pour le sable de rivière et Kb = 0.40 pour le sable de carrière.
II-1-1/ Première série d’essai
Essai n°1 : Sable de rivière, réf : Sr
Dosage en eau E et volume d’air occlus Va
Nous avons trouvé D = 6 mm et A = 7 cm E = 190 L/m3
Va = 20 L/m3
Correction suivant D, on a E = 190*1.20 E = 228 L/m3
Va = 20*1.20 Va = 24 L/m3
Dosage en ciment C
Rb = Kb*Fce [C/(E+Va) – 0.5]
C = (E+Va)[Rb/(Kb*Fce) + 0.5]
Or Kb = 0.45, d’où C = 375 kg/m3
Dosage en sable S
VG = VS = 1000-[E+Va+Vc] avec VG : volume des granulats et Vc = C/ɤc
D’où VS = 620 L/m3 soit S = 1661.6 kg/m
3
Voici le tableau qui résume tous ces constituants :
Tableau 26 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Sr
S (kg/m3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0 (kg/m
3)
1661.6 375 228 2264.6
Remarque : pendant l’essai, nous avons ajouté un peu d’eau de quantité 8.24 kg/m3,
soit 0.37%.
Page 80
Mines ESPA -Promotion 2012- 68
Essai n°2 : Sable de carrière, réf : Sc
Dosage en eau E et volume d’air occlus Va
Nous avons trouvé D = 4 mm et A = 7 cm E = 190 L/m3
Va = 20 L/m3
-Correction suivant la nature du granulat
On a : E = 190*1.1 et Va = 20*1.1
E = 209L/m3
et
Va = 22 L/m3
-Correction suivant D, on a E = 209*1.25 E = 261.25 L/m3
Va = 22*1.25 Va = 27.5 L/m3
Dosage en ciment C
Rb = Kb*Fce [C/(E+Va) – 0.5]
C = (E+Va)[Rb/(Kb*Fce) + 0.5]
Or Kb = 0.40, d’où C = 465 kg/m3
Dosage en sable S
VG = VS = 1000-[E+Va+Vc] avec VG : volume des granulats et Vc = C/ɤc
D’où VS = 552.5 L/m3 soit S = 1480.7 kg/m
3
Tableau 27 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Sc
S (kg/m3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1480.7 465 261.25 2206.95
II-1-2/ Deuxième série d’essai
Nous reprenons cette première série d’essai et nous allons remplacer certaines quantités
de ciment par des fines.
Page 81
Mines ESPA -Promotion 2012- 69
Essai n°1 : Sable de rivière + fillers dolomie, réf : Srf
Dosage en eau E et volume d’air occlus Va
On a E = 190*1.20 E = 228 L/m3
Va = 20*1.20 Va = 24 L/m3
Dosage en ciment C et en fillers F
Nous avons le dosage maximal en fines qui est égal à C et nous utilisons F = 20%fines
D’où F = 0.2* 375
F = 75 kg/m3
Et le dosage en ciment devient C = 375 – 75
C = 300 kg/m3
Dosage en sable S
VG = VS = 1000-[E+Va+Vc+VF] avec VG : volume des granulats, Vc = C/ɤc et VF = F/ɤF
D’où VS = 617.8 L/m3 soit S = 1655.7 kg/m
3
Tableau 28 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Srf
S (kg/m3) C (kg/m
3) F (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1655.7 300 75 228 2258.7
Essai n°2 : Sable de carrière + fillers dolomie, réf : Scf
Dosage en eau E et volume d’air occlus Va
On a E = 261.25 L/m3
et
Va = 27.5 L/m3
Dosage en ciment C et en fillers F
Nous avons le dosage maximal en fines qui est égal à C et nous utilisons F = 20%fines
D’où F = 0.2* 465
F = 93 kg/m3
Page 82
Mines ESPA -Promotion 2012- 70
Et le dosage en ciment devient C = 465 – 93
C = 372 kg/m3
Dosage en sable S
VG = VS = 1000-[E+Va+Vc+VF] avec VG : volume des granulats, Vc = C/ɤc et VF = F/ɤF
D’où VS = 549.9 L/m3 soit S = 1473.7 kg/m
3
Tableau 29 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Scf
S (kg/m3) C (kg/m
3) F (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1473.7 372 93 261.25 2199.95
II-1-3/ Troisième série d’essai
Nous allons reprendre la 2ème
série d’essai en gardant les dosages en fines mais en
ajoutant de l’adjuvant à un dosage de 1% du poids du ciment. Cela dans le but de saisir ses
effets sur le béton.
Essai n°1 : Sable de rivière + fillers dolomie, réf : Srfadj
Les dosages en éléments sont les mêmes que la 2ème
série d’essai sauf pour le
sable
E = 228 L/m3
Va = 24 L/m3
C = 300 kg/m3
F = 75 kg/m3
adj = 1%C adj = 3 kg/m3
Dosage sable
Vs = 1000 – [Vc + E + VF + Vadj + Va]
Vs = 615.36 L/m3
S = 1649.16 kg/m3
Tableau 30: Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Srfadj
S (kg/m3) C (kg/m
3) F (kg/m
3) Adj(kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1649.16 300 75 3 228 2255.16
Page 83
Mines ESPA -Promotion 2012- 71
Essai n°2 : Sable de carrière + fillers dolomie, réf : Scfadj
Les dosages en éléments sont les mêmes que la 2ème
série d’essai sauf pour le
sable
E = 261.25 L/m3
Va = 27.5 L/m3
C = 372 kg/m3
F = 93 kg/m3
adj = 1%C adj = 3.72 kg/m3
Dosage sable
Vs = 1000 – [Vc + E + VF + Vadj + Va]
Vs = 546.8 L/m3
S = 1465.4 kg/m3
Tableau 31 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le Scfadj
S (kg/m3) C (kg/m
3) F (kg/m
3) Adj(kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1465.4 372 93 3.72 261.25 2195.37
Remarque : pendant le gâchage, l’eau dans le mélange diminue et la pâte devient visqueuse.
II-1-4/ Quatrième série d’essai, réf : SrSc
Dans cette série, nous procédons à un mélange de sable de rivière (avec les passants de
2.5mm) et de sable de carrière avec des pourcentages respectifs 70% et 30% et ce à partir
d’un seul essai.
Nous allons reprendre la première série d’essai avec le sable de carrière parce que nous
avons besoin d’une correction en eau.
Voici donc les dosages en chaque constituant :
E = 261.25 L/m3, Va = 27.5 L/m
3 et C = 465 kg/m
3
On a Vs = 552.5 L/m3 Vsr = 0.7*Vs = 386.75 L/m
3
Vsc = 0.3*Vs = 165.75 L/m3
D’où Sr = 1036.5 kg/m3
Sc = 444.21 kg/m3
Page 84
Mines ESPA -Promotion 2012- 72
Tableau 32 : Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le SrSc
Sr (kg/m3) Sc (kg/m
3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1036.5 444.21 465 261.25 2206.96
II-1-5/ Cinquième série d’essai
Essai n°1 : Sable de rivière + gravillon, D = 15 mm, Kb=0.50, réf : SrG
Dosage en eau E et volume d’air occlus Va
A = 7cm E = 190 L/m3
et Va = 20 L/m3
-Correction suivant la nature des granulats, on a E = 190*1.1 E = 209 L/m3
Va = 20*1.1 Va = 22 L/m3
-Correction suivant D
D≠20mm donc le coefficient multiplicateur est de 1.06
D’où E = 209*1.06 E = 221.54 L/m3
Va = 22*1.06 Va = 23.32 L/m3
Dosage en ciment C
Rb = Kb*Fce [C/(E+Va) – 0.5]
C = (E+Va)[Rb/(Kb*Fce) + 0.5]
Or Kb = 0.50, d’où C = 340 kg/m3
Dosage en sable et en gravillon G/S = 1/3
VGr = 1000-[E+Va+Vc] avec VGr : volume des granulats et Vc = C/ɤc
D’où VGr = 639.1 L/m3
Or VS = 0.75* VGr VS = 479.3 L/m3
Et VG = 0.25* VGr VG = 159.8 L/m3
S = 1284.5 kg/m3
G = 430 kg/m3
Page 85
Mines ESPA -Promotion 2012- 73
Tableau 33: Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le SrG
S (kg/m3) G (kg/m
3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1284.5 430 340 221.54 2276.04
Tableau 34 : Caractéristiques de la courbe de référence pour le SrG
Point Abscisse (tamis) d(mm) Ordonnée (passant cumulé
en%)
O 0.063 (mod19) 0
A 39.75 46+ terme correctif
B 42.76 100
Terme correctif :
Granulat concassé donc on prend k = 2
O (19 ; 0) ; A(39.75 ;48) ; B(42.76 ;100)
Essai n°2 : Sable de carrière + gravillon, D = 15 mm, Kb=0.45, réf : ScG
Dosage en eau E et volume d’air occlus Va
A = 7cm E = 190 L/m3
Et Va = 20 L/m3
-Correction suivant la nature des granulats, on a E = 190*1.15 E = 218.5 L/m3
Va = 20*1.15 Va = 23 L/m3
-Correction suivant D
D≠20mm donc le coefficient multiplicateur est de 1.06
D’où E = 218.5*1.06 E = 231.61 L/m3
Va = 23*1.06 Va = 24.38 L/m3
Dosage en ciment C
Rb = Kb*Fce [C/(E+Va) – 0.5]
C = (E+Va)[Rb/(Kb*Fce) + 0.5]
Or Kb = 0.45, d’où C = 381 kg/m3
Page 86
Mines ESPA -Promotion 2012- 74
Dosage en sable et en gravillon
VGr = 1000-[E+Va+Vc] avec VGr : volume des granulats et Vc = C/ɤc
D’où VGr = 614 L/m3
Or VS = 0.75* VGr VS = 460.5 L/m3
Et VG = 0.25* VGr VG = 153.5 L/m3
S = 1234.14 kg/m3
G = 413 kg/m3
Tableau 35: Tableau récapitulatif des dosages par m3 pour le ScG
S (kg/m3) G (kg/m
3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0(kg/m
3)
1234.14 413 381 231.61 2259.75
Tableau 36 : Caractéristiques de la courbe de référence pour le ScG
Point Abscisse (tamis) d(mm) Ordonnée (passant cumulé
en%)
O 0.063 (mod19) 0
A 39.75 46+ terme correctif
B 42.76 100
Terme correctif :
Granulat concassé donc on prend k = 2
O(19 ;0 ) ; A(39.75 ;48) ; B(42.76 ;100)
Pendant la réalisation de cette dernière série d’essai, nous avons remarqué pour les deux
essais que le béton est un peu sec mais nous n’avons pas ajouté de l’eau pour voir ses
conséquences sur les résultats après l’écrasement.
Page 87
Mines ESPA -Promotion 2012- 75
II-2/ Résultats obtenus
II-2-1/ Première série d’essai
A l’état frais
Tableau 37: Caractéristiques du béton obtenu pour la première série d’essai
Référence A (cm) ∆(kg/m3) ∆-∆0
Sr 6.5 2247.06 -17.54
Sc 7 2202.94 -4.01
Pour le sable de rivière, la différence entre ∆ et ∆0est assez grande donc il est nécessaire de
faire une correction.
Tableau 38 : Ajustement à un m3des dosage après correction pour le Sr
S’ (kg/m3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0’(kg/m
3)
1644.06 375 236.24 2255.3
A l’état durci
Tableau 39 : Caractéristiques du béton pour le Sr et le Sc à l’état durci
Référence
Rc (Mpa)
7 j 28 j
Sr 10.71 16.14
Sc 19.46 23.12
Page 88
Mines ESPA -Promotion 2012- 76
Voici les courbes obtenues à partir de ce tableau :
Figure 9 : Courbe des Rc en fonction de l’âge du béton pour la 1ère
série d’essai
II-2-2/ Deuxième série d’essai
A l’état frais
Tableau 40 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 2ème
série d’essai
Référence A (cm) ∆(kg/m3) ∆-∆0
Srf 7.3 2266.17 -7.47
Scf 7.8 2219.12 19.17
Pour le Scf, la différence entre ∆ et ∆0est assez grande donc il est nécessaire de faire une
correction.
Dosage après correction pour le Scf
Tableau 41 : Ajustement à un m3des dosage après correction pour le Scf
S’ (kg/m3) C (kg/m
3) F(kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0’(kg/m
3)
1492.87 372 93 261.25 2219.12
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âges du béton (en jours)
Sr
Sc
Page 89
Mines ESPA -Promotion 2012- 77
A l’état durci
Tableau 42 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 2ème
série d’essai
Référence
Rc (MPa)
7 j 28 j
Srf 10.54 15.92
Scf 14.64 19.76
Voici les courbes obtenues à partir de ce tableau :
Figure 10 : Courbe des Rc en fonction de l’âge du béton pour la 2ème
série d’essai
II-2-3/ Troisième série d’essai
A l’état frais
Tableau 43 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 3ème
série d’essai
Référence A (en cm) ∆(kg/m3) ∆-∆0
Srfadj 6.8 2262.28 7.12
Scfadj 7.3 2201.12 5.75
La composition donne près de 1m3, donc il est inutile de faire une correction.
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en jours)
Srf
Scf
Page 90
Mines ESPA -Promotion 2012- 78
A l’état durci
Tableau 44 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 3ème
série d’essai
Référence Srfadj Scfadj
Age (j) 7 28 7 28
Rc (en MPA) 11.30 16.15 16.24 20.04
Voici les courbes obtenues à partir de ce tableau:
Figure 11 : Courbe des Rc en fonction de l’âge du béton pour la 3ème
série d’essai
II-2-4/ Quatrième série d’essai
A l’état frais
Tableau 45 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 4ème
série d’essai
Référence A(cm) ∆(kg/m3) ∆-∆0
SrSc 7.3 2211.76 4.8
Pour cette série d’essai, la différence entre ∆ et ∆0 est faible donc il n’est pas nécessaire de
faire une correction.
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
'en
MP
a)
Age (en jours)
Srfadj
Scfadj
Page 91
Mines ESPA -Promotion 2012- 79
A l’état durci
Tableau 46 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 4ème
série d’essai
Référence
Rc(en MPa)
7 j 28 j
SrSc 14.82 18.53
Voici les courbes obtenues à partir de ce tableau :
Figure 12: Courbe des Rc en fonction de l’âge du béton pour la 4ème
série d’essai
II-2-5/ Cinquième série d’essai
A l’état frais
Tableau 47 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état frais pour la 5ème
série d’essai
Référence A (cm) ∆(kg/m3) ∆-∆0
SrG 6 2248.53 -27.5
ScG 6.5 2239 -20.75
Tableau 48 : Ajustement à un m3des dosage après correction pour la 5
ème série d’essai
Référence S’ (kg/m3) G’ (kg/m
3) C (kg/m
3) E (kg/m
3) ∆0’(kg/m
3)
SrG 1263.9 423.1 340 221.54 2248.54
ScG 1218.6 407.8 381 231.6 2239
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en jours)
SrSc
Page 92
Mines ESPA -Promotion 2012- 80
A l’état durci
Tableau 49 : Caractéristiques du béton obtenu à l’état durci pour la 5ème
série d’essai
Référence
Rc (en MPa)
7 j 28 j
SrG 11.54 17.12
ScG 13.21 21.23
Voici les courbes obtenues à partir de ce tableau :
Figure 13: Courbe des Rc en fonction de l’âge du béton pour la 5ème
série d’essai
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en jours)
SrG
ScG
Page 93
Mines ESPA -Promotion 2012- 81
CHAPITRE 4: INTERPRETATION DES RESULTATS
I/ Vis-à-vis des résultats obtenus
En général, les résistances obtenues à 28 jours sont toutes supérieures à la résistance
désirée.
I-1/ Dosage des constituants
En premier lieu, le dosage en eau et le volume d’air occlus sont obtenus à partir de la
consistance désirée et de la nature des granulats.
Ensuite, le dosage en ciment dépend de ses caractéristiques, en particulier de sa classe
vraie et de son poids spécifique, des dosages en eau et du Va.
Enfin, pour les granulats, ils vont combler le reste d’un m3 du béton en retranchant le
ciment, l’eau et le Va et les volumes des ajouts.
I-2/ Aperçus globaux sur la nature du béton obtenu
A l’état frais, lors du malaxage et du moulage, on constate que le béton de sable
présente une bonne ouvrabilité grâce à la finesse de ses éléments.
A l’état durci, le béton de sable donne un aspect extérieur (parement) lisse et assez
compact.
I-3/ Interprétation de chaque résultat
Variétés de sable
Tableau 50 : Comparaison de la résistance obtenue par le Sr et le Sc
Référence Sr Sc
Age (en j) 7 28 7 28
Rc (en MPa) 10.71 15.14 19.46 23.12
Ce tableau nous a permis de tracer les courbes suivantes :
Page 94
Mines ESPA -Promotion 2012- 82
Figure 14 : courbe de comparaison des Rc issues de Sr et de Sc en fonction de l’âge
du béton
La nature des granulats joue un rôle très important dans le béton de sable. En général,
on a observé une forte différence entre les résultats issus de l’utilisation du sable de rivière
(Sr) et celle du sable de carrière (Sc). Le Sc donne une meilleure résistance par rapport à Sr.
Vu que le module de finesse MF de Sc est inférieur à celui de Sr, le décalage
s’explique, d’une part par la propreté (ES) de chacun d’eux et d’autre par le dosage en ciment
(qui est fonction des dosages en eau et du Va) plus élevé avec le sable de carrière que celui
avec le sable de rivière.
Influence des ajouts
Tableau 51 : Comparaison de la résistance obtenue par l’essai sans et avec fines
Référence Sr Sc
Age (en j) 7 28 7 28
Rc (MPa) sans fines 10.71 15.14 19.46 23.12
Rc (MPa) avec fines 10.54 15.92 14.64 19.76
Voici les courbes correspondantes à ce tableau :
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Sr
Sc
Page 95
Mines ESPA -Promotion 2012- 83
Figure 15: courbe de comparaison des
Rc issues de Sr et de Srf en fonction de
l’âge du béton
Figure16 : courbe de comparaison des
Rc issues de Sc et de Scf en fonction de
l’âge du béton
Les fines d’ajouts n’apportent presque aucune amélioration pour la résistance du béton.
Cependant, elles influent beaucoup sur la maniabilité du béton à l’état frais et en tant que
correcteur granulaire, elles diminuent la porosité du béton et assure sa compacité à l’état
durci. Ainsi une correction du dosage en eau s’impose pendant le gâchage.
Pour le Sr, l’écart entre les résistances à 28 jours avec fines et à celles sans fines est très
petit; pour le Sc, il n’y a aucune amélioration. Tout cela est dû à un taux élevé en fines qui
demande une augmentation de la consommation en eau d’où l’affaiblissement de la résistance.
Influence de l’adjuvant
Tableau 52 : Comparaison de la résistance obtenue par le Srf / Srfadj et Scf / Scfadj
Référence Srf Srfadj Scf Scfadj
Age (j) 7 28 7 28 7 28 7 28
Rc (MPa) 10.54 15.92 11.30 16.15 14.64 19.76 16.24 20.04
Ce tableau nous a permis de tracer la courbe suivante :
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Sr
Srf
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Sc
Scf
Page 96
Mines ESPA -Promotion 2012- 84
Figure 17: courbe de comparaison des
Rc issues de Srf et de Srfadj en fonction
de l’âge du béton
Figure18 : courbe de comparaison des
Rc issues de Scf et de Scfadj en fonction
de l’âge du béton
Contrairement aux fines, l’incorporation de l’adjuvant dans le béton de sable fait augmenter
les résistances du béton à l’état durci. Cela nous permet de dire que l’adjuvant est un élément
actif dans le béton.
I-5/ Combinaison des deux variétés de sable
Tableau 53 : Comparaison de la résistance obtenue par le Sr et le SrSc
Référence Sr SrSc
Age (en j) 7 28 7 28
Rc (en MPa) 10.71 15.14 14.82 18.53
Ci-dessous les courbes comparatives de ces résultats :
Figure 19 : courbe comparative des Rc issues de Sr et de SrSc en fonction de l’âge
du béton
0
5
10
15
20
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Srf
Srfadj
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Scf
Scfadj
0
5
10
15
20
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Sr
SrSc
Page 97
Mines ESPA -Promotion 2012- 85
Rappelons que la troisième série d’essai a été faite avec les passants de 2mm (mod 28)
pour le Sable de rivière et le Sable de carrière dont 70% de Sr et 30% de Sc.
Ces pourcentages ont été choisis dans le fait que nous voulons remarquer les
modifications apportées par le Sc même à faible dosage que le Sr et ce à partir d’un seul essai.
En se référant sur les résultats obtenus, on a trouvé une augmentation de la résistance si
on compare avec le résultat obtenu par l’utilisation du Sr dosé à 100%. Cela reflète encore
l’efficacité du sable de carrière.
I-6/ Béton de sable chargé
Tableau 54 : Comparaison de la résistance obtenue par la 1ère
et la 5ème
série d’essai
Référence Sr Sc
Age (en j) 7 28 7 28
Rc (en MPa) sans gravillon 10.71 15.14 19.46 23.12
Rc (en MPa) avec gravillon 11.54 17.12 13.21 21.23
Ce tableau nous permet de tracer les courbes suivantes :
Figure 20 : courbe de comparaison des
Rc issues de Sr et de SrG en fonction de
l’âge du béton
Figure 21 : courbe de comparaison des
Rc issues de Sc et de ScG en fonction de
l’âge du béton
L’insertion des gravillons même à faible quantité se voit sur les résistances du béton.
Pour ce type de béton, une amélioration du mode de serrage et une addition en eau sont
exigées pour avoir une bonne compacité du béton sans être poreux.
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Sr
SrG
0
5
10
15
20
25
0 7 28
Rc
(en
MP
a)
âge du béton (en j)
Sc
ScG
Page 98
Mines ESPA -Promotion 2012- 86
II/ Propriétés particulières du béton de sable
II-1/Module d’élasticité
C’est une donnée générale des matériaux de classe granulaire 0/D pour lesquels le
module diminue lorsque D diminue. Le module d’élasticité des bétons de sable est donc très
faible.
II-2/Résistances du béton de sable au choc
La structure plus fine et l’homogénéité du béton de sable lui permettent de repartir les
impacts et d’éviter l’éclatement donc il résiste bien aux chocs.
Page 99
Mines ESPA -Promotion 2012- 87
III/ Comparaison du béton de sable avec le béton traditionnel [4]
Pour les bétons, le meilleur critère que cherchent les utilisateurs est leur résistance, plus
particulièrement la résistance à la compression.
Ci-dessous les tableaux qui figurent la comparaison entre le béton traditionnel et le
béton de sable du point de vue résistance et dosage en chaque matériau.
Tableau 55 : Comparaison des résistances à la compression du béton traditionnel et
celles du béton de sable avec une consistance plastique
Type de béton Béton traditionnel Béton de sable
Granularité 0/10 0/20 5/25 0/4 0/4 0/4
Sable (kg) 763 763 622 1201 1577 1577
Fine (kg) 0 0 0 450 0 0
Gravillon (kg) 1045 1045 1150 0 0 0
Ciment (kg) 350 350 350 350 350 350
Eau (kg) 205 205 213 247 236 257.58
Adjuvant (kg) 0 0 0.7 2.10 2.10 0
Consistance (cm) 8.5 8.5 6 6 6 10
Rc à 28 jours (MPa) 34.86 25.75 49.5 36.35 27.38 21.07
Source : HOLCIM (Madagascar) et LNTPB
Tableau 56 : Comparaison des résistances à la compression du béton traditionnel et celle
du béton de sable avec une consistance ferme
Type de béton Béton traditionnel Béton de sable
Granularité 0/20 5/25 0/8 0/4
Sable (kg) 790 680 1084 1597
Fine (kg) 0 0 164 180
Gravillon (kg) 1067 1908 540 0
Ciment (kg) 350 350 350 350
Eau (kg) 187 197 236 274
Adjuvant (kg) 0 0.7 2.10 2.10
Consistance (cm) 4 4 4 4
Rc à 28 jours (MPa) 36.54 26.16 25.85 25.94
Source : HOLCIM (Madagascar) et LNTPB
Page 100
Mines ESPA -Promotion 2012- 88
Sur 17 essais de béton 0/D, on a les valeurs limites de résistance à 28 jours suivants
pour les bétons traditionnels et les bétons de sables :
Tableau 57 : Les valeurs limites de la résistance à la compression sur 17 essais
Type de béton Béton traditionnel Béton de sable
Minimale 20.1 14.23
Maximale 49.5 36.35
Ces tableaux nous permettent d’affirmer que même avec des compositions différentes le
béton de sable peut se mettre en parallèle du béton traditionnel malgré la difficulté
d’atteindre un niveau de performance très élevée car le béton traditionnel atteint ici une valeur
de résistance égale à 49,5Mpa.
D’ailleurs, il y a aussi d’autres critères pour comparer le béton de sable et le béton
traditionnel comme l’indique le tableau suivant :
Tableau 58 : Autres critères permettant de comparer le béton de sable avec le béton
traditionnel
Critères Béton traditionnel Béton de sable
Constituants de base Sable-gravillon-eau-ciment Sable-eau-ciment
granularité grossière Fine
Dosage en sable En faible quantité Tout ou la plus grande partie
des granulats
Dosage en eau Selon le Diamètre maximal
des granulats
Dépendant de la formulation
utilisée
Dosage en ciment Tous les dosages courants Dépendant de la formulation
utilisée
Dosage en gravillon Constitue la plus grande
partie des granulats Pas ou à très faible quantité
Mise en place Difficulté de serrage Facile à mettre en places
Classe de béton -classe de consistance
-classe de résistance
De même que pour le béton
traditionnel
Utilisation d’adjuvant A volonté Quelques fois obligatoire
Page 101
Mines ESPA -Promotion 2012- 89
IV/ Avantages et limites du béton de sable
IV-1/ Avantages
Avantages techniques
Le béton de sable est qualifié par sa structure fine par laquelle il présente les avantages
suivants :
Une homogénéité appréciable qui implique sa bonne ouvrabilité et compacité
donc moins poreux et plus étanche. D’où la carbonatation sera évitée.
Sa facilité à mettre en œuvre
Une forte adhésion aux supports pour les bétons de sable projetés, par exemple
en couche de revêtement des puits de mines.
Un bon remplissage des moules et des cavités pour les bétons de sable coulés
Un bon enrobage des armatures pour les bétons de sable armés
Une absence du phénomène de ségrégation et une haute résistance au délavage
pour les bétons de sable utilisés en fondation, tubage des puits de forage.
Avantages économiques
Les intérêts économiques du béton de sable résultent de :
L’abondance en matière première donc à moindre coût tant pour l’extraction
que pour les transports et les manutentions.
Il n’est pas nécessaire d’utiliser des équipements mécanisés parce que
l’extraction des sables se fait manuellement.
La réduction des ouvriers nécessaires pour la réalisation d’un ouvrage à cause
de sa facilité de mise en œuvre.
Le béton de sable peut être aussi spécifié comme un béton digne de l’art grâce au bon
parement qu’il fait exposer à l’extérieur.
IV-2/ Limites d'emploi
Malgré tout cela, l’utilisation d’un béton de sable reste encore limitée :
La détermination de sa performance exige une méthode de formulation appropriée et
un respect de celle-ci. Il n’arrive donc pas à remplacer un béton traditionnel à forte résistance
mécanique.
Page 102
Mines ESPA -Promotion 2012- 90
Dépendant des conditions du chantier et des exigences du cahier de charge, on aurait
besoin d’introduire des ajouts spécifiés et des adjuvants adéquats qui vont créer un surplus de
coût pour le béton de sable par rapport à ses constituants de base. L’utilisation des fibres est
parfois recommandée.
Le béton de sable est très sensible au phénomène de retrait, il convient donc de
prendre des précautions particulières.
V/ Application du béton de sable
Dans ce paragraphe, nous allons énumérer quelques domaines dans lesquels on peut
appliquer le béton de sable. Sachant que son limite d’emploi réside sur la difficulté d’atteindre
un niveau de performance des bétons traditionnels, il pourra, cependant, être appliqué dans
beaucoup de domaines grâce à ses propriétés spécifiques par rapport aux bétons traditionnels.
IV-1/ Possibilité d’application [9]
IV-1 / Béton pompable
Pour être pompable, le béton doit présenter certaines qualités :
Présenter une bonne cohésion;
Etre bien plastique (affaissement >10 cm)
Le sable devra de préférence être roulé et avoir un module de finesse plutôt faible (MF ≤
2,5). Il est de préférence aussi qu’on ait un fort dosage en sable et des granulats dont le
coefficient d’absorption est inférieur à 3%.
Les plastifiants et superplastifiants facilitent le pompage mais l’entrainement d’air peut
être un inconvénient s’il dépasse 5%.
La comparaison de ces propriétés aux celles des bétons de sables nous confirme que les
bétons de sables pourront bien être pompés.
I-2 / Béton projeté
Les bétons de sable présentent une forte cohésion. Ce qui pousse à l’utiliser comme
béton projeté car cette propriété réduit les pertes par rebond et permet des épaisseurs de
projection plus élevées en économisant une certaine quantité d’adjuvant (adjuvant spécifique
pour les bêtons projetés donnant au béton une forte cohésion réduisant de ce fait les pertes par
rebond).
I-3 / Béton à injecter
La petite granularité des bétons de sable et sa maniabilité permettent les travaux
d’injection.
Page 103
Mines ESPA -Promotion 2012- 91
I-4/ Béton coulé
Il n’existe pas des critères particuliers à attribuer aux bétons pour être coulés, c'est-à-
dire, n’importe quels bétons peuvent donc être coulés.
Par contre, une grande hauteur de coffrage et une densité d’armature engendrent une
difficulté de coulage pour les bétons traditionnels, mais à cause de sa faible granularité, de sa
bonne maniabilité et de son faible poids les bétons de sable pourront bien s’adapter à ces
contraintes.
I-5 / Béton prêt à l’emploi
L’emploi du béton de sable à l’échelle industrielle pourra être espéré car :
Toutes les formulations utilisées pour les bétons classiques sont aussi applicables pour
les bétons de sable ;
Selon la norme NF P 18 500, les prescriptions de la norme P 18 305 applicables aux
bétons prêts à l’emploi pour ce qui concerne le stockage, le dosage et le mélange des
constituants, ainsi que le transport du béton, sont applicables aux bétons de sable.
I- 6 / Béton préfabriqué
Les principales propriétés des bétons généralement recherchées pour la confection
d’éléments préfabriqués sont :
Une bonne maniabilité ;
Facile à mouler ;
Facile à mettre en place ;
Bon aspect de surface après démoulage.
Ces propriétés sont toutes trouvées dans les bétons de sable.
I-7/ Béton moulé dans le sol
La qualité essentielle du béton à employer est d’être très plastique : affaissement ≥
10cm. Le dosage en ciment est de l’ordre de 400 kg/m3. On utilise du plastifiant pour
permettre de limiter le dosage en eau nécessaire. La résistance recherchée n’est en général pas
très élevée et l’on adopte que très rarement des contraintes de service supérieures à 6 MPa. La
dimension maximale des granulats est prise par habitude 25 mm mais c’est une habitude non
justifiée.
D’où il est possible d’employer les bétons de sable pour le moulage dans le sol.
I-8 / Béton de fibre
Les bétons de fibres sont des bétons armés par des fibres. La disposition principale à prendre
lors de la confection des bétons de fibre est de limiter le rapport G/ (G+S) à 0,5 au maximum,
ce qui se traduit dans la pratique par une augmentation des éléments inferieurs à 5mm.
Page 104
Mines ESPA -Promotion 2012- 92
De plus, leur maniabilité étant d’ailleurs d’autant moins bonne que la dimension des
granulats est d’autant plus grande. De ce fait, on a intérêt à utiliser les bétons de sable.
I-9 / Béton cellulaire
Le béton cellulaire est un mélange de granulat fin et de ciment, qui n’est d’autre que le
béton de sable. On additionne à ce béton gâché fluide une matière ou produit qui, en cours de
malaxage, provoque une infinité de petites bulles, ce qui donne un béton mousse. Le béton
cellulaire n’est donc qu’un béton à base de béton de sable.
IV-2/ Cas de Madagascar
Madagascar dispose beaucoup de gisements de sables tant alluvionnaires
qu’éluvionnaires qui se trouvent dans des milieux faciles à accéder et pas trop loin. En plus,
leur extraction se fait manuellement donc ne nécessite pas de matériel mécanique. Quant aux
sables de carrière, ils ont aussi des coûts moins chers que les gravillons et ces derniers
n’existent pas dans certaines régions.
Tout cela nous permet de dire que le béton de sable présente un intérêt économique
favorable et donc le rend à être applicable à Madagascar.
D’ailleurs, des travaux supplémentaires tels que le broyage et la pulvérisation pourront
résoudre les problèmes des ajouts qui présentent parfois des surplus de coûts pour le béton de
sable. Et même à coût équivalent, le béton de sable est plus intéressant que le béton
traditionnel grâce à ses avantages techniques et ses propriétés spécifiques. Leur utilisation
sera donc plus avantageuse à Madagascar.
Page 105
Mines ESPA -Promotion 2012- 93
CONCLUSION GENERALE
Pour conclure, la longévité d’un ouvrage en béton dépend de ses constituants
notamment les granulats qui assurent le squelette du béton et la nature du liant utilisé. Le
béton de sable est inspiré du béton traditionnel. Il subit les mêmes essais et contrôles que ce
dernier.
La propriété des matériaux joue un rôle très important dans le béton de sable.
L’impureté contenue dans ses constituants de base pourra nuire à ses caractéristiques à l’état
durci. Elle peut favoriser une déficience en résistance du béton et parfois sa dégradation.
La formulation de Baron-Ollivier donne beaucoup d’avantages sur la formulation du
béton. Elle offre une marge de sécurité élevée au niveau de la résistance visée, des calculs
plus précis en premier lieu sur les dosages en eau, le volume d’air occlus qui sont fonction de
la nature des granulats et de son diamètre maximal, et en deuxième lieu sur les dosages des
granulats et le dosage en ciment même si ce dernier est quelques fois plus ou moins élevé.
L’avantage du béton de sable réside sur la maniabilité, la cohésion et l’homogénéité
sans oublier l’aspect extérieur. Mais, il nécessite des meilleures formulations et des
précautions particulières pendant la réalisation. D’où l’emploi des ajouts et des adjuvants est
conseillé.
Le béton de sable peut être utilisé aussi bien dans les régions qui disposent des
gisements de gravillons que dans les autres qui n’en disposent pas, jouant les facteurs
techniques et économiques.
L’étude comparative des différentes formulations existantes pour le béton de sable sera
donc vivement encouragée pour pouvoir l’optimiser.
Page 106
Mines ESPA -Promotion 2012- 94
Bibliographies
[1] : Dreux Gorisse – Gorisse Francis (1986), Nouveau guide du béton
[2] : Eric FAUTEUX- Stéphane FORTIN, le béton de sable appliqué aux chaussées routières,
2002.
[3] : HAMMAMEY, Conférence Méditerranéenne, Côtière et Maritime, Edition 1, Tunisie
2009
[4] : RAJERISON Tahianasoa Sahoby, Etude d’optimisation du béton de sable-applications,
Ingéniorat, Mines, ESPA, 2003.
[5] : RANAIVONIARIVO Gabriely, Contribution à l’étude de l’élaboration de ciment à haute
résistance à Madagascar, Thèse de doctorat, 2005.
[6] : RANAIVONIARIVO Gabriely « Cours de béton 4ème
Année », Département science des
matériaux et métallurgie de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo.
[7] : RANJIVAHARIMANANA Lalao Evelyne, Etude comparative des méthodes de
formulation de béton : LES METHODES DE DREUX-GORISSE ET BARON-OLLIVIER,
Ingéniorat, science des matériaux, ESPA, 2010.
[8] : Pierre CHARON (1983), le calcul et la vérification des ouvrages en béton armé
[9] : VALETTE (1964), Manuel de composition de béton
Webographies
[10] : Cours en ligne-Matériaux de construction.htm
[11] : Fabrication du béton-wikilivres.htm
[12] : http://www.béton.com (2001)/constituants du béton
[13] : http://www.béton de France.com (2003)/constituants du béton
[14] : Résistance du béton-Formule de Féret.htm
Page 107
Mines ESPA -Promotion 2012- 95
TABLE DES MATIERES
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................. 1
PREMIERE PARTIE .............................................................................................................. 2
ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................................ 2
CHAPITRE 1: GENERALITES SUR LES BETONS .............................................................. 3
I/ Définition du béton [9] ................................................................................................................... 3
II/ Historique [9] ................................................................................................................................ 3
III/ Les constituants du béton [2][5][7][8][10][11][12][13] ............................................................ 4
III-1/Liants ..................................................................................................................................... 5
III-1-1/Les ciments .................................................................................................................... 5
III-1-1-1/ Définition ................................................................................................................ 5
III-1-1-2/ Fabrication du ciment .............................................................................................. 6
III-1-1-3/ Prise et durcissement du ciment .............................................................................. 7
a. Hydratation .................................................................................................................. 7
b. Prise ............................................................................................................................. 7
c. Durcissement ............................................................................................................... 7
d. Fausse prise ................................................................................................................. 8
III-1-1-4/ Normalisation et classification des ciments ............................................................ 8
III-1-2/Le liant équivalent ....................................................................................................... 11
III-1-3/Propriétés du ciment ................................................................................................... 12
III-2/Granulats ............................................................................................................................. 13
III-2-1/ Définition .................................................................................................................... 13
III-2-2/ Classifications ............................................................................................................. 13
III-2-4/ Sables ........................................................................................................................... 14
III-2-5/ Pierrailles .................................................................................................................... 15
III-3/Eau ....................................................................................................................................... 16
III-4/Adjuvants ............................................................................................................................ 16
III-5/ Les ajouts .......................................................................................................................... 18
IV/ Classification des bétons selon la norme NF EN 206-1 [6][7][10] ......................................... 19
V / Formulation du béton [4] .......................................................................................................... 20
V-1/ Recueil des données ............................................................................................................. 20
V-2/ Formulation ......................................................................................................................... 21
V-3/ Test en laboratoire .............................................................................................................. 21
Page 108
Mines ESPA -Promotion 2012- 96
V-4/ Modifications ....................................................................................................................... 21
VI/ Propriétés des bétons [1][8][10] ............................................................................................... 21
VI-1/ Propriétés mécaniques ...................................................................................................... 21
VI-1-1/ Résistance à la compression ..................................................................................... 21
VI-1-1-1/ Formule de Bolomey ............................................................................................. 22
VI-1-1-2/ Formule de Féret [14]............................................................................................ 22
VI-1-2/ Résistance à la traction ............................................................................................. 23
VI-1-2-1/ Résistance en traction par flexion ......................................................................... 23
VI-1-2-2/ Résistance en traction par fendage : ...................................................................... 23
VI-1-2-3/ Résistance en traction directe ................................................................................ 23
VI-1-3/ Influence du dosage en ciment et en eau sur les résistances du béton ................... 24
VI-2/ Propriétés physiques.......................................................................................................... 25
VI-2-1/ Masse volumique ........................................................................................................ 25
VI-2-2/ Coefficient de dilatation linéaire ............................................................................... 25
VI-2-3/ Retrait .......................................................................................................................... 25
VI-2-4/ Fluage .......................................................................................................................... 26
VII/ Corrosion du béton [2] ............................................................................................................ 27
VIII/ Utilisations des bétons [2][7] ................................................................................................. 28
CHAPITRE 2: LE BETON DE SABLE [1] [4] .......................................................................29
I/ Définition et spécification ............................................................................................................ 29
I-1/ Définition ............................................................................................................................... 29
I-2/ Spécification du béton de sable ........................................................................................... 29
II/ Historique.................................................................................................................................... 29
III/ Composition du béton de sable ................................................................................................ 30
IV/ Propriétés du béton de sable .................................................................................................... 33
V/ Utilisations du béton de sable .................................................................................................... 34
V-1/ en bâtiments et travaux publics ......................................................................................... 34
V-2/ ouvrages miniers ................................................................................................................. 35
V-3/ voirie ..................................................................................................................................... 35
V-4/ éléments décoratifs : ............................................................................................................ 35
V-5/ Autres utilisations ............................................................................................................... 35
CHAPITRE 3: FORMULATION DE BARON-OLLIVIER [6] ...............................................37
I/ Objectif ......................................................................................................................................... 37
II/ Origines de la méthode .............................................................................................................. 37
Page 109
Mines ESPA -Promotion 2012- 97
III/ Principe ...................................................................................................................................... 37
III-1/La pâte liante ...................................................................................................................... 37
III-2/Le squelette granulaire ...................................................................................................... 38
IV/ Hypothèses ................................................................................................................................. 38
IV-1/Hypothèses sur le béton ...................................................................................................... 38
IV-2/Hypothèse sur les granulats ............................................................................................... 38
IV-3/Hypothèses sur le ciment .................................................................................................... 39
IV-4/ Abaques et tableaux........................................................................................................... 39
V/ Mode opératoire ......................................................................................................................... 39
V-1/La pâte liante ........................................................................................................................ 39
V-2/Le squelette granulaire ........................................................................................................ 40
V-3/Composition du béton .......................................................................................................... 40
VI/Résultats ...................................................................................................................................... 41
DEUXIEME PARTIE ............................................................................................................44
ETUDES EXPERIMENTALES ..............................................................................................44
CHAPITRE 1: DESTINATION DE L’OUVRAGE ET MATIERES PREMIERES .................46
I/ Destination de l’ouvrage [7] ........................................................................................................ 46
I-1/ Conditions climatiques ......................................................................................................... 46
I-1-1/ Bétonnage par temps froid ........................................................................................... 46
I-1-2/ bétonnage par temps chaud .......................................................................................... 47
I-2/ Conditions environnementales ............................................................................................ 48
II/ Caractéristiques des matières premières [11] .......................................................................... 49
II-1/ Les granulats ....................................................................................................................... 49
II-1-1/ Le sable ......................................................................................................................... 49
II-1-2/ Gravillon ....................................................................................................................... 51
II-2/ Eau........................................................................................................................................ 52
II-3/ Ciment .................................................................................................................................. 52
II-4/ Fines d’ajouts ...................................................................................................................... 52
II-5/ Adjuvants ............................................................................................................................. 53
III/ Analyse granulométrique ......................................................................................................... 53
III-1/ Quelques définitions .......................................................................................................... 53
III-2/ Principe de l’essai .............................................................................................................. 53
III-3/ Equipements nécessaires ................................................................................................... 55
III-4/ Calcul du module de finesse ............................................................................................. 55
Page 110
Mines ESPA -Promotion 2012- 98
IV/ Essai et contrôle sur le béton [10] ............................................................................................ 55
IV-1/ Béton frais .......................................................................................................................... 55
IV-2/ Béton durci : mesure de la résistance à la compression du béton ................................. 56
V/ Détermination des dosages de chaque constituant du béton selon Baron ............................. 56
VI/ Correction .................................................................................................................................. 59
CHAPITRE 2: CARACTERISATION DES MATIERES PREMIERES .................................60
I/ Sable .............................................................................................................................................. 60
I-1/ Sable de rivière noté : Sr ...................................................................................................... 60
I-1-1/ Nature et provenance .................................................................................................... 60
I-1-2/ Analyse granulométrique ............................................................................................. 60
I-2/ Sable de carrière noté : Sc ................................................................................................... 61
I-2-1/ Nature et provenance .................................................................................................... 61
I-2-2/ Analyse granulométrique ............................................................................................. 61
II/ Gravillon ..................................................................................................................................... 62
II-1/ Nature et provenance .......................................................................................................... 62
II-2/ Analyse granulométrique ................................................................................................... 63
III/ Eau ............................................................................................................................................. 64
IV/ Ciment ........................................................................................................................................ 64
V/ Fines d’ajout ............................................................................................................................... 64
VI/ Adjuvant .................................................................................................................................... 65
CHAPITRE 3 : ESSAI DE FABRICATION ...........................................................................66
I/ Matériels ....................................................................................................................................... 66
II/ Calcul des dosages de chaque constituant et composition ...................................................... 66
II-1/ Calcul des dosages ............................................................................................................... 67
II-1-1/ Première série d’essai .................................................................................................. 67
II-1-2/ Deuxième série d’essai ................................................................................................. 68
II-1-3/ Troisième série d’essai................................................................................................. 70
II-1-4/ Quatrième série d’essai, réf : SrSc ............................................................................. 71
II-1-5/ Cinquième série d’essai ............................................................................................... 72
II-2/ Résultats obtenus ................................................................................................................ 75
II-2-1/ Première série d’essai .................................................................................................. 75
II-2-2/ Deuxième série d’essai ................................................................................................. 76
II-2-3/ Troisième série d’essai................................................................................................. 77
II-2-4/ Quatrième série d’essai ............................................................................................... 78
Page 111
Mines ESPA -Promotion 2012- 99
II-2-5/ Cinquième série d’essai ............................................................................................... 79
CHAPITRE 4: INTERPRETATION DES RESULTATS ........................................................81
I/ Vis-à-vis des résultats obtenus .................................................................................................... 81
I-1/ Dosage des constituants ........................................................................................................ 81
I-2/ Aperçus globaux sur la nature du béton obtenu ................................................................ 81
I-3/ Interprétation de chaque résultat ....................................................................................... 81
I-5/ Combinaison des deux variétés de sable ............................................................................. 84
I-6/ Béton de sable chargé ........................................................................................................... 85
II/ Propriétés particulières du béton de sable ............................................................................... 86
II-1/Module d’élasticité ............................................................................................................... 86
II-2/Résistances du béton de sable au choc ............................................................................... 86
III/ Comparaison du béton de sable avec le béton traditionnel [4] ............................................. 87
IV-1/ Avantages ........................................................................................................................... 89
IV-2/ Limites d'emploi ................................................................................................................ 89
V/ Application du béton de sable ................................................................................................... 90
IV-1/ Possibilité d’application [9]............................................................................................... 90
IV-2/ Cas de Madagascar ............................................................................................................ 92
Bibliographies .......................................................................................................................94
TABLE DES MATIERES .......................................................................................................95
Page 112
Mines ESPA - Promotion 2012 - i
Annexes
Page 113
Mines ESPA - Promotion 2012 - ii
Annexe A
Voici un tableau qui montre la classification environnementale selon le fascicule P 18-011
Tableau : classes d’environnement selon le fascicule P 18-011
CLASSE D’AGRESSIVITE
A1 A2 A3 A4
DESCRIPTION Faiblement
agressif
Moyennement
agressif
Fortement
agressif
Très fortement
agressif
Concentrations des agents agressifs dans le milieu en mg/l
CO2 agressif 15 - 30 30 à 60 60 à 100 > 100
SO42-
en
solution 250 - 600 600 à 1500 1500 à 6000 > 6000
NH4+ 10 - 30 30 à 60 60 à 100 > 100
Mg2+
- 300 à 1500 1500 à 3000 > 3000
Ions sulfates dans le sol
SO42-
dans le sol
sec 0.24 à 0.6% 0.6 à 1.2% 1.2 à 2.4% > 2.4%
SO42-
extrait du
sol par l’eau
1200 à 2300mg/l 2300 à 3700mg/l 3700 à 6700mg/l > 6700mg/l
pH du milieu
pH 6.5 – 5.5 5.5 – 4.5 4.5 - 4 < 4
Pour réaliser un béton compact de bonne qualité, le choix du ciment se fait selon les classes
d’agressivité :
Classe A1 : puisque l’environnement est faiblement agressif, il n’y a aucune précaution à
prendre pour la réalisation de l’ouvrage. Cependant, le ciment CEM I est recommandé sinon on
utilise un léger surdosage.
Classe A2 : lorsqu’un béton doit être confectionné dans un environnement comportant l’un
des agents agressifs mentionnés ci-dessus et dans les proportions correspondantes, il est
nécessaire de rechercher « le niveau de protection 2 » :
Page 114
Mines ESPA - Promotion 2012 - iii
-utiliser un dosage en ciment ≥ 550√
avec D (en mm) diamètre maximal des granulats ;
-limiter le rapport massique : eau/ciment ≤ 0.55 ;
-prévoir un enrobage des armatures d’au moins 30 mm pour les bétons armés ;
-choisir un ciment adapté au type d’agression :
o En présence d’eau de mer, c’est-à-dire ouvrage totalement immergé, on a
recommandé les ciments suivants : CEM I (PM) ; CEM II (PM) (Z ou L) avec une
deuxième constituante principale pouzzolane Z ou calcaire L ; ciment alumineux
fondu CA et CNP.
o En présence d’eau à haute teneur en sulfate (SO42-
), on a recommandé les ciments
suivants : CEM I (ES) ; CEM II/A (ES) ; CEM V/A et CA.
o En milieu acide, les différents ciments à utiliser compte tenu des concentrations
indiqués sont : CEM I à teneur en C3S et C3A ; CEM II/A ou B (à pourcentage
réduit, inférieur à 5% du C3A du clinker) ; CEM III/A (si la teneur en laitier ≥
60%), B ou C ; Ciment alumineux fondu CA ; CNP.
Classe A3 : ces concentrations exigent « le niveau de protection 2 » avec en plus les
dispositions suivantes :
-utiliser un dosage en ciment ≥ 700√
;
-tenir le rapport eau/ciment ≤ 0.5 ;
-enrobage des armatures ≥ 40mm ;
-utiliser un ciment en fonction de type d’agressivité :
o En présence d’eau de mer, les mêmes ciments que pour A2 conviennent
o En présence de sulfate, les mêmes ciments que pour A2 conviennent aussi en
signalant que pour CEM I et CEM II/A, C3A ≤ 5%
o En milieu acide, on a : CEM II/B ou C ; CEM V/A ou b et CA
Classe A4 : on exige le respect des mêmes dispositions que pour A3 mais avec en plus une
protection externe du béton (enduit, peinture,…). Les mêmes ciments pour A3 peuvent convenir
mais avec un léger surdosage et surtout en protégeant le béton comme il est indiqué ci-dessus.
N-B : pour l’environnement non agressif A0, la concentration des agents agressifs est
inférieure à A1, il n’y a pas d’exigence sur le choix des matériaux.
Page 115
Mines ESPA - Promotion 2012 - iv
Annexe B
Détermination des densités apparentes, des poids spécifiques et analyse granulométrique des
granulats
A. Densité apparente
Matériau
Poids du
moule P1
(g)
Poids
moule+éch P2
(g)
Poids éch
P3=P2-P1 (g)
Volume
moule V
Densité
apparente
ɤd=P3/V(T/m3)
Moyenne
Premier essai
Gravillon 11559.5 8000 1.44 1.44
Sc 635.5 2065.5 1430 1 1.43
Sr 635.5 2022 s1386.5 1 1.39
Deuxième essai
Gravillon 11476.5 8000 1.43
Sc 635.5 2078.5 1443 1 1.44 1.44
Sr 635.5 2018.5 1383 1 1.38
Troisième essai
Gravillon 11082 8000 1.38
Sc 635.5 2082 1446.5 1 1.45
Sr 635.5 2034 1398.5 1 1.4 1.39
B. Poids spécifique
Essai Premier essai Deuxième essai
Matériau Gravillon Sc Sr Gravillon Sc Sr
Référence picnomètre 500cc 500cc 500cc 500cc 500cc 500cc
Poids du picnomètre P1 388.5 388.5 388.5 388.5 388.5 388.5
Poids du picno+eau P2 890 890 890 890 890 890
Volume du picno V1=P2-P1 501.5 501.5 501.5 501.5 501.5 501.5
Poids picno+éch P3 854 914 930.5 968.5 958.5 1009
Poids picno+éch+eau P4 1181.5 1219.5 1230 1255 1247 1279
Page 116
Mines ESPA - Promotion 2012 - v
Poids eau =P4-P3=V2 327.5 305.5 299.5 286.5 288.5 270
Volume éch V1-V2=V 174 196 202 215 213 231.5
Poids éch P3-P1=E5 465.5 525.5 542 580 570 620.5
Poids spécifique ɤs=E5/V 2.68 2.68 2.68 2.7 2.68 2.68
Moyenne 2.69 2.68 2.68
C. Analyse granulométrique
Gravillon Méch = 3954g
Maille(d) des
passoires (mm) Module de d
Refus cumulés
(g)
Pourcentage (%) Passants cumulés
(%)
20 43 15 0.4 99.6
16 42 226.5 5.7 94.3
12.5 41 1866.5 47.2 52.8
10 40 3403 86.1 13.9
8 39 3859 97.6 2.4
6.3 38 3907.5 98.8 1.2
5 37 3932 99.4 0.6
4 36 3949 99.9 0.1
Sable de rivière Sr Méch = 2968.5g, Mf=3.5
Maille(d) des
tamis (mm) Module de d
Refus cumulés
(g)
Pourcentage (%) Passants cumulés
(%)
6.3 39 73.5 2.48 97.52
5 38 143 4.82 95.18
4 37 234.5 7.9 92.1
3.15 36 299 10.1 89.9
2 34 546 18.4 81.6
1 31 1406 47.36 52.64
0.5 28 2379 80.14 19.86
0.315 26 2756 92.84 7.16
Page 117
Mines ESPA - Promotion 2012 - vi
0.2 24 2867 96.6 3.4
0.125 22 2921 98.4 1.6
0.08 20 2940.5 99.1 0.9
Sable de carrière Sc Méch = 5424.5g, Mf=2.8
Maille(d) des
tamis (mm) Module de d
Refus cumulés
(g)
Pourcentage (%) Passants cumulés
(%)ss
6.3 39 1 0.02 99.98
5 38 1.5 0.03 99.97
4 37 70 1.29 98.71
3.15 36 349.5 6.44 93.56
2 34 1057.5 19.5 80.5
1 31 2070 38.16 61.84
0.5 28 3198.5 58.96 41.04
0.315 26 3988.5 73.53 26.47
0.2 24 4468.5 82.38 17.62
0.125 22 5008 93.32 6.68
0.08 20 5221.5 96.26 3.74
Page 118
Mines ESPA - Promotion 2012 - vii
Annexe C
Caractéristiques de la fine de Dolomie utilisée
FORMULE
CaMg(CO3)2
CARACTERISTIQUES PHYSIQUES
Aspect Poudre fine
Couleur Blanche
Densité 2.7
Refus au tamis 350 0.1% (30/40 microns)
Granulométrie 40 microns, 30 microns, 20 microns, fine
COMPOSITION CHIMIQUE
Perte au feu 28% dont CO2 : 20%
Humidité 0.1%
SiO2 15.6%
Fe2O2 0.2%
TiO2 - traces
Al2O2 1.6%
MgO 22.6%
CaO 30.8%
pH 9-9.2
ALCALLINITE
Equivaut à 1.7g de NaOH par kg de dolomie maximale
UTILISATION
Charge pour peinture
CONDITIONNEMENT
Sac de 50 kg (Marquage sac : D40, D20, D10, DF)
Page 119
Mines ESPA - Promotion 2012 - viii
Annexe D
Estimation de coûts d’un m3 de béton de sable pour chaque série d’essai
Première série d’essai
Réf : Sr
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de rivière m3 23000 0.62 14260
Ciment Sac 25000 7.5 187500
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 210760
Réf : Sc
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de carrière m3 24500 0.5525 13536
Ciment Sac 25000 9.3 232500
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 255036
Deuxième série d’essai
Réf : Srf
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de rivière m3 23000 0.6178 14210
Ciment sac 25000 6 150000
Fines kg 600 75 45000
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 218210
Page 120
Mines ESPA - Promotion 2012 - ix
Réf : Scf
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de carrière m3 24500 0.550 13475
Ciment sac 25000 7.44 186000
Fines kg 600 93 55800
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 264275
Troisième série d’essai
Réf : Srfadj
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de rivière m3 23000 0.616 14168
Ciment sac 25000 6 150000
Fines kg 600 75 45000
Adjuvant L 15000 1.74 26100
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 244268
Réf : Scfadj
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de carrière m3 24500 0.548 13426
Ciment sac 25000 7.44 186000
Fines kg 600 93 55800
Adjuvant L 15000 2.2 33000
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 297226
Page 121
Mines ESPA - Promotion 2012 - x
Quatrième série d’essai
Réf : SrSc
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de rivière m3 23000 0.387 8901
Sable de carrière m3 24500 0.166 4067
Ciment sac 25000 9.3 232500
Coût de transport et de fabrication 9000
Total 254468
Cinquième série d’essai
Réf : SrG
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de rivière m3 23000 0.479 11017
Ciment sac 25000 6.8 170000
gravillon m3 26000 0.160 4160
Coût de transport et de fabrication 13000
Total 198177
Réf : ScG
Désignation Unité Prix unitaire [Ar] Quantité Montant [Ar]
Sable de carrière m3 24500 0.461 11295
Ciment sac 25000 7.62 190500
gravillon m3 26000 0.154 198120
Coût de transport et de fabrication 13000
Total 412915
Page 122
Titre : « CONTRIBUTION A L’ETUDE DU BETON DE SABLE – FORMULATION DE
BARON-OLLIVIER »
Nombre de pages : 94
Nombre de tableaux : 58
Nombre de figures : 21
Nombre des annexes : 04
RESUME
Le béton de sable présente des avantages tels que l’ouvrabilité, l’homogénéité, la
compacité et l’apparence. Il donne de nouvelle possibilité d’application pour les ouvrages en
béton partout où on trouve de sable. Ensuite, nous avons constaté pendant nos essais au
laboratoire qu’avec des matériaux bien propres, la formulation de Baron-Ollivier donne des
dosages un peu plus précis des constituants du béton et une marge de sécurité trop large sur la
résistance, permettant de réduire l’erreur et d’avoir un béton plus performant. La maîtrise de ces
rubriques rend le béton de sable à être un substituant du béton traditionnel.
Mots clés : béton de sable, formulation, ouvrabilité, homogénéité, compacité, résistance.
ABSTRACT
The concrete of sands sets up its advantages on different qualities such as workability,
homogenously, compactness and appearance. It provides new possibilities in terms of appliance,
through the work of concrete in any places where sands set in. As far as concrete dose is
concerned, we have observed from a laboratory test that the Baron-Ollivier formulation is nearly
to the best one in terms of concrete; and it provides as well as safe margin upon the normal
resistance. It allows to reduce a sudden error and to get much more concrete performance. The
master of these staffs makes the concrete of sands be a substituent of the traditional concrete.
Keywords: concrete of sands, formulation, workability, homogenously, compactness, resistance.
Auteur : RAMAROSANDRATANA Edmond
Rapporteur : Monsieur RAVALINIAINA Jean Désiré
Enseignant à l’ESPA