crédit: Photo de Wynand van Poortvliet sur le Panthéon de UnsplashRome, construit en 126 après JC, est la plus ancienne structure en béton non armé au monde.Bien qu'il soit utilisé partout dans la construction moderne, le béton n'est en aucun cas une invention moderne. Les Romains l'utilisèrent pour construire des structures telles que le Panthéon, et une parcelle de béton naturel de 12 millions de dollars fut découverte en Israël dans les années 1960. Les mélanges de béton modernes fabriqués à partir de ciment Portland proviennent du maçon britannique Joseph Aspdin, qui a fabriqué le premier mélange de ciment gris dans sa cuisine au 19e siècle. Bien qu'il ait fallu Aspdin pour combiner les ingrédients dans des proportions appropriées, les composants du ciment Portland se retrouvent tous dans la nature. Lorsqu'il est combiné à deux autres ingrédients clés, le ciment Portland crée le béton, un matériau de construction utilisé quotidiennement dans presque toutes les régions du monde. Pour tirer parti de ce matériau polyvalent, il est utile de comprendre la chimie qui le durcit et certaines des meilleures pratiques pour l’utiliser.
Trois ingrédients de base
crédit: IndiamartKeep béton humide pendant son durcissement pour éviter les fissures et atteindre la dureté maximale.Bien que des variations existent, les trois principaux ingrédients de tout mélange de béton sont le ciment Portland, l’eau et un agrégat. Lorsqu'il est mélangé à de l'eau, le ciment Portland forme un liant qui maintient ensemble l'agrégat, composé de sable, de gravier ou d'un mélange de deux composants, dans une masse solide dont la résistance à la compression rivalise avec celle de l'acier.
Le ciment Portland (hydraulique) lui-même provient de minéraux naturels, notamment le calcaire, le grès, le schiste, le fer, l'argile et les cendres volantes. Les fabricants versent ces matières premières dans des fours à béton cylindriques et les chauffent à des températures pouvant atteindre 3 000 degrés F. Ce traitement chasse l'eau et le dioxyde de carbone et forme de nouveaux composés appelés collectivement mâchefer. Le clinker est broyé en une poudre fine à laquelle du gypse est ajouté pour contrôler la vitesse à laquelle il durcit lorsqu'il est recombiné avec de l'eau. Cette poudre est connue sous le nom de ciment Portland.
Les sacs de mélange de béton se présentent sous différentes formes pour différents usages. Dans un mélange de béton standard, l'agrégat est un mélange de sables et de petits graviers. Ce que l'on appelle "mélange de sable" est un mélange utilisant des sables plus fins et aucun plus gros gravillon dans le mélange. C'est bon pour le rapiéçage et les projets d'artisanat appelant au béton. Même des granulats plus fins sont utilisés dans les mélanges de mortier, qui sont utilisés pour joindre des briques et des blocs.
Différents additifs peuvent également être ajoutés au béton pour modifier ses propriétés. Par exemple, les mélanges de béton d'ancrage incluent des époxydes pour augmenter leur pouvoir de rétention. Le béton fibré comprend des filaments de fibre de verre pour réduire les fissures dans des applications telles que la réparation de patios et de stuc. Des additifs supplémentaires peuvent accélérer ou retarder le temps nécessaire au durcissement du béton.
Conseils pour mélanger le béton
crédit: Bunnings Warehouse Utilisez environ 3 litres d'eau par sac de mélange de béton de 80 livres.Tout le monde sait que le béton durcit lorsque vous ajoutez de l'eau. La réaction chimique qui se produit est connue sous le nom de l'hydratationet parce que le ciment contient cinq substances différentes qui subissent cette réaction, le processus est un peu compliqué. Les silicates de calcium, qui constituent 75% du mélange, sont les principaux responsables de la dureté. Ils produisent de l'hydroxyde de sodium et de la chaleur lorsqu'ils s'hydratent. C'est pourquoi vous devez toujours porter des gants lorsque vous mélangez du béton. Le pH du béton humide peut atteindre 12 ou plus, ce qui rend le mélange extrêmement corrosif. Les brûlures cutanées sont courantes lorsque l'on travaille avec du béton.
Vous avez besoin d'une quantité précise d'eau pour une hydratation complète. Si vous utilisez moins que la quantité recommandée - environ 3 litres par sac de prémélange - le béton ne sera pas suffisamment solide, mais utiliser trop d'eau affaiblira également le mélange. Le béton n'a pas besoin de sécher pour durcir, c'est pourquoi vous pouvez couler la structure en béton sous l'eau. Cependant, dès que toute la réaction d'hydratation est terminée, toute quantité d'eau supplémentaire dans le mélange de béton pénètre dans les pores, ce qui affaiblit la structure globale. Une grande partie de cette eau finit par s'évaporer, mais cela peut prendre des années pour que tout excès d'eau s'évapore. Lors du malaxage du béton, il devrait y avoir juste assez d'eau pour qu'il soit coulable et maniable, mais pas assez pour rendre le mélange soupe.
De petites quantités de béton peuvent être mélangées dans une brouette ou un bac en maçonnerie en plastique, en utilisant des sacs de 60 ou 80 livres de béton prémélangé séché, un tuyau d'arrosage et une houe pour mélanger le béton. Pour des quantités plus importantes, vous pouvez louer un malaxeur électrique pour mélanger des sacs de mélange de béton ou commander du béton prêt à l'emploi à un fournisseur qui le livrera dans un gros camion malaxeur et le coulera sur place.
Former du béton
crédit: Groupa ConcreteForming est la partie la plus fastidieuse d'une installation en béton.Le béton frais est fondamentalement un liquide très visqueux et, comme tout liquide, il se nivellera en une flaque d'eau si vous ne le contenez pas. La formation de dalles et d’autres formes en béton nécessite son confinement. Le processus de confinement s'appelle formant, et les constructeurs le font généralement avec du bois de construction et du contreplaqué. Comme les formes ne sont pas permanentes, vous ne les construisez pas pour l'apparence, mais elles doivent être construites de manière à être suffisamment solides pour supporter le poids du béton. Elles ne doivent avoir aucun espace par lequel le béton humide pourrait s'infiltrer.
Il est important d'utiliser du contreplaqué lisse pour former une surface visible, telle qu'un mur, car le motif de grain du contreplaqué rugueux sera imprimé en permanence sur le béton durci. Les bâtisseurs de qualité ont souvent la peine supplémentaire d'appliquer du ruban adhésif sur le contreplaqué pour garantir une surface lisse lorsque la forme est retirée. La bande assure également une libération rapide.
Il vaut mieux construire des coffrages en béton avec des vis plutôt qu'avec des clous. Toute incidence sur les expériences concrètes en matière de béton lorsque vous tirez des clous pour libérer les formulaires peut le fissurer Vous n'avez pas besoin de vis de qualité pour cela; de nombreux constructeurs utilisent des vis de cloison sèche peu coûteuses pour créer des formulaires.
Renforcement des structures en béton
crédit: Eoin McDonagh / 500px / GettyImagesChaque projet concret, quelle que soit sa taille, nécessite un réseau de renforcement en acier.Bien que le béton ait une résistance à la compression élevée, sa résistance à la traction est loin d'être comparable à celle de l'acier et les structures telles que les dalles et les murs peuvent se fissurer sous le poids. Pour éviter cela, les constructeurs intègrent un réseau de renforcement en acier dans chaque grande structure. Ils construisent généralement une structure de barres de renforcement (barres d'armature) dans les murs et les fondations, ou déposent un revêtement de sol en treillis de renforcement appelé remesh ou tissu dur lors du coulage des dalles.
Construire l'armature en acier peut être aussi difficile que de construire des formes. Les barres d'armature et les revêtements existent en différents diamètres, et vous choisissez le diamètre en fonction de la résistance à la traction dont vous avez besoin pour votre projet. C'est à peine une erreur d'en faire trop. Vous pouvez plier des barres d’armature pour créer des formes courbes à l’aide d’une plieuse louée, ou vous pouvez faire plier des pièces par tout revendeur qui vend du béton.
Finition et coloration du béton
crédit: Chaiyaporn Baokaew / Moment / GettyImagesUne finition soignée peut produire une surface lisse et vitreuse sur le nouveau béton.Selon l'apparence que vous souhaitez, la finition du béton peut être un processus en une ou plusieurs étapes. En règle générale, le processus de finition commence par screeding la surface avec une règle ou une truelle alors que le béton est encore humide. Pour certaines applications, telles que les tampons utilitaires, une chape peut suffire. Cependant, si vous versez un plancher de patio ou de sous-sol, vous voudrez probablement lisser à nouveau la surface lorsque le béton aura durci et quand il durcira, vous voudrez peut-être le polir avec une machine à polir. Le processus de lissage de la surface s'appelle flottant, et c’est une compétence qui nécessite une expérience et un savoir-faire considérables. Le but du flottant est de soulever à la surface des agrégats plus fins et des poudres de ciment afin de créer une surface lisse, mais un flottement excessif peut affaiblir le béton et créer une surface qui se détachera plus tard.
Il est possible d'ajouter du colorant au béton avant de le couler ou d'acheter du béton déjà coloré. Une fois le béton durci, vous pouvez le teindre avec une teinture acide ou le colorer avec un colorant. Les taches d'acide réagissent avec les produits chimiques dans le béton pour produire un certain nombre de couleurs terreuses. Utilisez un colorant si vos goûts vont vers des teintes plus vibrantes.
Prendre soin du béton
Si vous utilisez du béton pour créer une caractéristique intérieure, telle qu'un comptoir ou un sol de salle de bain, vous devrez le sceller pour empêcher la poussière de se loger dans les pores. La plupart des scellants pour béton sont constitués de polyuréthane ou d’acrylique en suspension dans un solvant, généralement de l’eau. Le béton doit être sec avant l'application, ce qui signifie attendre plusieurs semaines avant de sceller une surface nouvellement coulée. Vaporisez, appliquez une brosse ou un rouleau sur le scellant et attendez qu'il sèche avant d'utiliser la surface. C'est une bonne idée de refermer tous les ans ou à peu près. Avant chaque scellement, nettoyez soigneusement le béton avec de l'eau et du savon ou, le cas échéant, avec un nettoyeur haute pression.
