Les 14 principaux facteurs affectant la résistance du béton
1-Rapport eau-ciment (rapport W / C) : Le rapport du poids de l'eau au poids du ciment est appelé rapport Eau / Ciment. C'est le facteur le plus important pour gagner la résistance du béton. Le rapport w / c inférieur conduit à la résistance supérieure du béton. Généralement, le rapport eau / ciment de 0,45 à 0,60 est utilisé. Trop d'eau entraîne une ségrégation et des vides dans le béton. Le rapport eau / ciment est inversement proportionnel à la résistance du béton. Comme le montre le tableau ci-dessous, lorsque le rapport w / c est augmenté, la résistance du béton diminue et lorsque le rapport w / c diminue, la résistance du béton augmente.
2- Compactage du béton
Le compactage du béton augmente la densité du béton car c'est le processus dans
lequel les vides d'air sont éliminés du béton fraîchement placé qui rend le béton
compact et dense. La présence de vides d'air dans le béton réduit considérablement
sa résistance. Environ 5% des vides d'air peuvent réduire la résistance de 30 à 40%.
Comme nous pouvons le voir dans le tableau ci-dessus, même avec le même rapport
eau / ciment, la résistance est différente avec des précisions de compactage
différentes. Dans le béton entièrement compacté, la résistance est supérieure à celle
du béton insuffisamment compacté.
3- Rapport du ciment à l'eau de mélange
Pour le béton qui doit être compacté par un vibrateur, un rapport eau-ciment plus
faible peut être utilisé. La résistance maximale est calculée à w / c = 0,4. Lorsque le
rapport eau-ciment est inférieur à 0,4, il y a une consistance et une maniabilité
incorrectes du ciment et de la structure en nid d'abeilles.
4- Ratio ciment / agrégats
Avec une augmentation du rapport ciment / granulat, la résistance ultime
augmentera dans une certaine mesure. Les agrégats sont les facteurs clés qui
affecteront la résistance aux chocs du béton dans des conditions de charge
agressives. Les agrégats de bonne qualité absorberont moins de teneur en eau qui
est destinée à l'hydratation du ciment.
5- Classement de l'agrégat
Le classement des agrégats détermine la distribution granulométrique des agrégats.
C'est le facteur le plus important pour le mélange de béton. Il existe trois types
d'agrégats d'agrégats classés par écart, d'agrégats mal classés et d'agrégats bien
classés. Un agrégat bien calibré contient toutes les tailles de particules d'agrégat.
Pour cela, ils ont moins de vides. L'utilisation d'agrégats bien calibrés donne une plus
grande résistance au béton.
6- Durcissement du béton
Plus la température de durcissement est élevée, plus le taux de durcissement du
béton est élevé. Dix heures de durcissement à une température d'environ 90 degrés
Celsius permettront d'atteindre 70% de ses 28 jours de résistance.
Par conséquent, n'oubliez pas d'utiliser le moins d'eau possible pendant le mélange
du béton et d'utiliser autant que possible après le bétonnage.
7- Le taux de chargement
La résistance du béton augmente avec l'augmentation du taux de chargement car
aux taux de chargement élevés, il y a moins de temps pour le fluage. Le fluage
produit une déformation permanente de la structure à chargement constant. De
sorte que la rupture se produit à des valeurs limites de déformation plutôt que de
contrainte. En chargement rapide, la résistance de charge est meilleure que la charge
lente.
8- Effet de la taille maximale des agrégats sur la résistance
L'utilisation d'agrégats de plus grande taille conduit à une résistance plus élevée,
c'est-à-dire une plus grande taille, une plus petite sera la surface spécifique et les
besoins en eau sont inférieurs. Par conséquent, un rapport eau-ciment plus faible
peut être utilisé, ce qui se traduira par une résistance plus élevée. Lorsque des
agrégats de grande taille sont utilisés en raison de la purge interne, la zone de
transition devient plus faible et conduira à une résistance plus faible. Dans le cas de mélanges maigres, les agrégats plus gros donneront une résistance plus élevée.
9- Concept de maturité du béton
Le développement de la résistance du béton dépend à la fois du temps et de la
température. La résistance du béton est fonction de la somme du produit du temps
et de la température. Cette sommation s'appelle la maturité du béton. Maturité = Σ
(Temps x Température). La maturité est mesurée en degrés centigrades heures ou
degrés centigrades jours. La maturité du béton est utile pour estimer la résistance du
béton à toute autre maturité en pourcentage de la résistance du béton à pleine
maturité.
10- Conditions météorologiques
Les conditions météorologiques affectent également la résistance du béton pour
différentes raisons. Dans un climat froid, le béton extérieur est soumis à des actions
répétées de gel et de dégel en raison du changement soudain des conditions
météorologiques. Il produit une détérioration du béton. Avec le changement de
teneur en humidité, les matériaux se dilatent et se contractent. Cela a produit des
fissures dans le béton.
11- Température
Avec le certain degré d'augmentation de la température, la vitesse du processus
d'hydratation augmente, ce qui lui permet de gagner en force rapidement. Les
changements soudains de température créent un gradient thermique qui provoque
la fissuration et l'écaillage du béton. De sorte que la résistance finale du béton est
plus faible à très haute température.
12- Âge du béton
Avec l'augmentation de l'âge du béton, le degré d'hydratation serait plus élevé. Le
processus d'hydratation est la réaction chimique de l'eau et du ciment. L'hydratation
produit le gel qui joue un rôle important dans la liaison des particules des
ingrédients du béton. Par conséquent, la résistance du béton augmente avec son
âge. Normalement, la résistance du béton est doublée après 11 ans à condition qu'il
n'y ait pas de facteurs défavorables.
13- Rapport gel-dégel Le rapport gel-dégel peut être défini comme le rapport du volume de la pâte de
ciment hydratée à la somme des volumes du ciment hydraté et des pores capillaires.
La résistance du béton peut être plus correctement liée à ce rapport. Selon l'équation
de Power, la résistance du béton peut être exprimée comme suit: S = 240x
Ici, x = rapport d'espace de gel, la force intrinsèque du gel en MPa est donnée par
240.
Le rapport d'espace gel peut être calculé à tout âge et pour toute fraction
d'hydratation du ciment. La relation entre la force et le rapport gel-espace est
indépendante de l'âge.
Relation entre le rapport gel-dégel et la force
14- Gain de force avec l'âge
La force à 28 jours = f ; La force à 7 jours = f ; k = La valeur constante varie de
3 à 6; k1 = La valeur constante varie de 0,3 à 0,8 Le taux de gain de force dépendra
de l'âge. Dans le cas réel, la résistance du béton évoluera au-delà de 28 jours.
L'augmentation de la résistance au-delà de 28 jours est prise en compte dans la
conception des structures. La résistance du béton à un âge inférieur et à 28 jours
dépend de la composition du ciment, de la finesse du ciment et de la température de
durcissement. Le béton avec un rapport eau-ciment plus faible gagne en résistance,
plus rapidement que le mélange avec un haut w / c. La relation entre la force de 7
jours et la force de 28 jours est: 𝛔 (28) = 1,4𝛔 (7) + 150 Ici, la force à 28 jours = 𝛔
(28); La force à 7 jours = 𝛔 (7), une autre formule est, f = k (f )
3
28 7 2
28 2 7
k1
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