Comment choisir son béton ?

Comment choisir son béton ?

Le choix du béton est important car c’est un des éléments qui conditionne la durabilité de l’ouvrage. Ses caractéristiques doivent ainsi être parfaitement adaptées au type d’ouvrage et à son environnement. De plus, les éventuelles options que vous choisirez pourront vous permettre de vous faciliter la mise en œuvre, ou de conférer certaines propriétés supplémentaires recherchées au béton.

Les spécifications de base du béton

La norme NF EN 206/CN précise les spécifications de base pour commander un béton : niveau d’exposition, degré de résistance à la compression, consistance, dimension des granulats ou encore teneur en chlorures. Voici quelques conseils pour sélectionner la référence de béton la mieux adaptée à votre chantier.

Choix de la classe d’exposition

Pour que votre ouvrage soit durable, la composition de béton doit être adaptée aux conditions environnementales auxquelles il sera soumis. En effet, pendant sa durée de service le béton va être confronté à différentes agressions plus ou moins sévères (attaque due au gel, au sel, acides, sulfates et autres éléments chimiquement agressifs).

La norme béton NF EN 206/CN prend en compte ces environnement agressifs en spécifiant 18 classes d’exposition pour le béton. Ces classes d’exposition définissent les différents environnements auxquels le béton pourra être soumis et les traduit en termes de choix de type de ciment et d’addition, de dosage minimal, de résistance minimale du béton, de quantité d’eau maximale autorisée dans le béton.
En fonction de la classe d’exposition choisie, la formule de béton sera différente, ainsi que bien évidemment le prix du béton.
Selon l’ouvrage que vous allez réaliser, il est important de définir quelles seront les agressions auxquels sera soumis le béton, et en fonction de cela de choisir une classe d’exposition adaptée.
Lors de la commande du béton, vous serez amenés à spécifier la classe d’exposition que vous souhaitez. En fonction de celle-ci, la centrale à béton vous livrera un béton conforme à la norme NF EN 206/CN qui respectera les exigences de la classe d’exposition choisie.
Si vous avez besoin de conseils pour le choix du type de béton adapté à l’environnement de votre chantier, précisez votre besoin dans le formulaire de demande de devis.

Le schéma suivant présente les classes d’exposition les plus courantes.

Choix de la classe de résistance

Lors de la commande de votre béton, vous allez devoir spécifier au fabricant la classe de résistance que vous souhaitez pour réaliser votre ouvrage.
Conventionnellement, le béton est classé selon sa résistance en compression mesurée à 28 jours. Elle est exprimée en méga-pascals (MPa). La norme NF EN 206/CN définie 16 classes de résistance normalisées.

La classe de résistance à la compression des bétons à 28 jours est désignée par la lettre C de “Concrete” suivi de deux nombres correspondant aux résistances mesurées respectivement sur éprouvettes cylindriques et cubiques (exemple C25/30). Les classes de résistance à la compression correspondent à des résistances caractéristiques, c’est-à-dire des résistances contractuelles sur laquelle le producteur s’engage.

Le tableau suivant présente les classes de résistance des bétons courants suivant NF EN 206/CN.

La classe de résistance des bétons de structures est déterminée lors du calcul de dimensionnement de l’ouvrage. Ce dimensionnement est effectué selon les Eurocodes, qui sont des normes européennes relatives à la conception et au calcul des structures en béton. Selon l’importance du chantier, il est de la responsabilité d’un bureau d’études spécialisé ou de l’entreprise réalisant les travaux pour les plus petits ouvrages.
Si votre ouvrage a fait l’objet d’un dimensionnement, reportez-vous donc à la note de calcul qui mentionne la classe de résistance du béton à utiliser.
Sinon, vous pouvez très bien vous référer à la norme NF EN 206/CN. En effet, celle-ci fixe la classe de résistance minimale à garantir en fonction de la classe d’exposition du béton choisie (voir tableau suivant).

CLASSE D’EXPOSITION CLASSE DE RESISTANCE MINIMALE
  X0
  XC1 – XC2 C20/25
  XC3 – XC4 – XD1 – XF1 – XF2 C25/30
  XD2 – XS1 – XS2 – XF3 – XF4 – XA1 C30/37
  XD3 – XS3 – XA2 C35/45
  XA3 C40/50

 

Pour les petits projets, les bétons de C20/25 à C30/37 suffisent généralement. Par exemple :

  • Pour réaliser une dalle extérieure : béton C25/30 en classe d’exposition XF1 à minima nécessaire.
  • Pour réaliser une dalle intérieure : béton C20/25 en classe d’exposition XC1 à minima nécessaire.
  • Pour réaliser une fondation : béton C20/25 en classe d’exposition XC2 à minima nécessaire.
  • Pour réaliser une table de compression sur un plancher poutrelles/hourdis : béton C25/30 en classe d’exposition XC1 à minima nécessaire.
  • Pour réaliser une plage de piscine : béton C30/37 en classe d’exposition XD2 à minima nécessaire.

Choix de la consistance

La consistance est la grandeur qui caractérise l’ouvrabilité du béton. Sa mesure est effectuée selon l’essai d’affaissement au cône d’Abrams.

La norme NF EN 206/CN définit 5 classes d’affaissement : S1, S2, S3, S4 et S5.

  • Le béton S1 présente une consistance ferme. Il est utilisé dans le domaine de la voirie (béton de chaussée, béton extrudé pour réaliser les séparateurs de voies, …). Sa mise en œuvre nécessite des machines spécifiques et un compactage puissant du béton. Il est aussi utilisé dans le cas des bétons fermes pris sous-centrale.
  • Le béton S2, de consistance dite « plastique » est utilisé pour réaliser les ouvrages en pente (ex : descente de garage).
  • Le béton S3 est très plastique. C’est la consistance basiquement employée pour le béton traditionnel. Il permet de réaliser tous les ouvrages courants (dalle, voiles, poteaux, poutres, fondations, …). Tout comme les bétons S1 et S2, le béton S3 doit être obligatoirement vibré pour obtenir un béton compact et donc présentant de bonnes caractéristiques mécaniques, une durabilité optimale et des parements de qualité.
  • Le béton S4 est un béton fluide, proposé généralement en option. Il s’utilise dans les structures verticales ou horizontales (ne pas utiliser en cas de pente supérieure à 2%). Il facilite la mise en place (le béton est plus facile à tirer donc la pénibilité est réduite), permet un bon remplissage des coffrages dans les structures très ferraillées ou les formes complexes, facilite le pompage, améliore la qualité des parements et simplifie les opérations de vibration.
    Attention cependant un béton de consistance fluide S4 n’est pas autoplaçant. On doit règlementairement toujours le vibrer.
  • Le béton S5 est très fluide. Cette catégorie regroupe notamment les bétons autoplaçants (BAP) et les bétons autonivelants (BAN) destinés aux applications horizontales. Ces bétons sont mis en œuvre sans vibration, car ils se compactent sous leur propre poids. Ils sont également proposés en option, et sont utilisés pour des applications horizontales et verticales (voiles, poutres, poteaux, fondations superficielles, fondations profondes, dalles, dallages, remplissage de blocs à bancher…). La mise en œuvre est encore plus facilitée, et ils permettent le remplissage de formes complexes et / ou fortement ferraillées.

Choix de la granularité du béton

Le béton est classé en fonction de la dimension maximale des granulats : le terme « Dmax » désigne la dimension nominale supérieure du plus gros granulat présent dans le béton.
Les gravillons classiquement utilisés dans le béton ont un Dmax compris entre 20 et 22,4mm.

En option, il est possible d’opter pour un béton de granularité plus réduite (exemple Dmax 8, 10,12.5, 14 ou 16mm), composé de petits gravillons. Le béton sera alors plus facile à tirer et les finitions seront facilitées (talochage et lissage simplifiés).

Par ailleurs, il faut savoir que le Dmax doit être réduit dans le cas d’ouvrages de faible épaisseur (règle pour les dalles : Dmax < ¼ de l’épaisseur), ou de forme complexe, ou bien encore fortement ferraillés.

 

Classe de chlorures

La présence de chlorures dans le béton frais à des teneurs trop élevées augmente le risque de corrosion des aciers, mais contribue également à perturber la prise et à dégrader la résistance mécanique du béton. Il est donc nécessaire de limiter la teneur en chlorures du béton frais.
Les chlorures présents dans le béton frais proviennent des constituants utilisés (ciment, granulats, eau de gâchage, adjuvants).
La Norme NF EN 206/CN précise les teneurs maximales admissibles en chlorures rapportées à la masse de ciment dans le béton en fonction de l’utilisation du béton et de la classe de chlorures considérée (voir tableau suivant).

La majeure partie des besoins se situe dans la classe de chlorure Cl 0,40.
Utilisation du béton Classe de chlorures Teneur maxi en Chlorures rapportée à la masse de ciment
Bétons ne contenant ni armatures en acier, ni pièces métalliques noyées Cl 1,0 1,0%
Bétons contenant des armatures en acier ou des pièces métalliques noyées et formulés avec des ciments CEM III Cl 0,65 0,65%
Bétons contenant des armatures en acier ou des pièces métalliques noyées Cl 0,40 0,40%
Béton contenant des armatures de précontrainte Cl 0,20 0,20%

Les options supplémentaires

Une fois que vous avez fixé les spécifications de base de votre béton, il peut être judicieux d’avoir recours à des options supplémentaires selon les cas. Il existe un large choix d’options au niveau du béton prêt à l’emploi. Les plus utilisées sont :

  • Béton accéléré : pour travaux par temps froid (température ≤ 5°).
    L’incorporation d’un adjuvant accélérateur de prise et de durcissement permet de continuer le chantier même par temps froid. La prise est accélérée et les résistances mécaniques se développent rapidement. Cela contribue à protéger le béton vis-à-vis du gel.
  • Béton retardé : pour bétonnage par temps chaud (température ≥ 25°).
    L’incorporation d’un adjuvant retardateur de prise évite que le béton ne tire trop vite et permet ainsi d’avoir suffisamment de temps pour le mettre en œuvre. Le béton retardé peut également être utilisé en cas de temps de transport allongé ou de coulage compliqué, pour augmenter le délai d’utilisation du béton.
  • Béton comportant des micro fibres synthétiques (non structurelles) :
    l’incorporation de micro fibres polypropylène dans le béton ou le mortier permet de réduire le risque de fissuration due au retrait du béton/mortier au jeune âge (durant les premières heures qui suivent la mise en oeuvre). Ces micro fibres confèrent également à la surface du béton ou du mortier une meilleure résistance à l’abrasion, aux chocs, aux épaufrures.
    Attention les microfibres polypropylène n’ont aucun rôle structurel : elles n’augmentent pas la résistance mécanique du béton, elles ne remplacent pas les armatures obligatoires, elles ne permettent pas de diminuer les épaisseurs.
  • Béton comportant des fibres structurelles (métalliques ou macro-synthétiques) :
    Les fibres structurelles dans le béton jouent le même rôle que les armatures traditionnelles. Elles peuvent les remplacer partiellement voire totalement dans certaines applications bien précises. C’est le cas notamment des dallages (dalles) de maisons individuelles, à condition que la fibre utilisée possède un Avis Technique du CSTB pour cette application, et sous réserve de le respecter.
  • Béton hydrofugé :
    L’ajout d’hydrofuge améliorera la résistance à la pénétration de l’eau du béton. Attention cela ne rend pas pour autant pas le béton/mortier « étanche » !
  • Sans oublier les options qui se réfèrent aux bétons décoratifs : béton ciré, coloré dans la masse, désactivé, poli, bouchardé, sablé, etc…

 

Toute option impliquera des modifications au niveau de la formule (ajout d’adjuvant spécifique, de fibres, d’additions…). Ces modifications auront un impact sur le prix du béton.
Le tableau suivant présente un ordre de grandeur du prix des options couramment utilisées (surcoût par rapport à un béton classique sans option).

OPTIONS SURCOUT
  Béton accéléré 10 à 20 €/m3
  Béton retardé 10 à 20 €/m3
  Béton fluide S4 4 à 8 €/m3
  Béton de granulométrie réduite (petit gravier) 4 à 8 €/m3
  Béton comportant des micro fibres polypropylène 10 à 20 €/m3
  Béton hydrofugé 10 à 20 €/m3

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