Le gravier est un élément essentiel dans la composition du béton. Il agit comme un agrégat, ce qui signifie qu’il contribue à la résistance et à la durabilité de la structure une fois le béton durci. Le gravier, composant essentiel du béton, représente environ 60 à 75 % du volume du mélange final.
Sa fonction principale est de donner de la consistance à la structure du béton, tout en réduisant le coût en remplaçant une partie du ciment, plus onéreux. Le gravier interagit avec le ciment, l’eau et le sable pour former une pâte cohérente qui durcit en béton.
La granulométrie idéale du gravier pour le béton varie généralement entre 5 mm et 20 mm. Ces tailles sont suffisamment grandes pour créer une structure solide mais assez petites pour permettre un mélange homogène avec le ciment et le sable. La granulométrie influe sur la manœuvrabilité du béton et sa compacité.
Pour choisir le bon type de gravier, considérez l’usage final du béton. Pour les dalles ou les travaux de finition, privilégiez un gravier de petit calibre (5 mm à 10 mm) pour assurer une surface lisse. Pour les fondations, des graviers de grande taille (jusqu’à 20 mm) peuvent être utilisés pour améliorer la résistance. Pour la plupart des travaux courants, un gravier de 20 mm est adapté.
Le gravier roulé, lisse et généralement arrondi, provient des rivières et est moins adhérent que le gravier concassé. Pour des dalles ou des fondations, un gravier concassé de 20 à 40 mm est souvent recommandé pour sa solidité.
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Oui, il est possible d’utiliser du gravier recyclé pour faire du béton, à condition qu’il réponde aux normes de qualité nécessaires. Le gravier recyclé doit être propre, sans déchets, et avoir la granulométrie appropriée.
Le gravier est l’agrégat le plus couramment utilisé dans le béton, mais il n’est pas la seule option. D’autres matériaux comme le sable grossier, les granulés de verre ou les perles de polystyrène peuvent être utilisés dans certains types de béton léger. Cependant, ces matériaux ne remplaceront le gravier que dans des applications spécifiques et ne conviennent généralement pas pour des structures nécessitant une grande résistance, comme les fondations.
La pureté et la propreté du gravier sont déterminantes pour la qualité du béton. Un simple examen visuel peut révéler la présence de particules fines ou de débris. Conservez le gravier sur une surface propre et sèche pour préserver sa qualité.
On appelle granulat les roches cassées ou encore des fragments dans le lit des fleuves. Les granulats sont destinés à être incorporés dans les mortiers pour avoir le béton mais ils peuvent être employés aussi seul en vue de constituer les assises de chaussée et hérissonnage en bâtiment ou des protections des talus.
Les granulats sont classés en catégories en fonction de leur dimension. On distingue généralement les catégories suivantes :
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A titre indicatif, AFNOR recommande les appellations et classifications suivantes :
Du point de vue pratique, il est inutile de se conformer strictement à un cassement aussi rigide. Actuellement, on limite le nombre de coupures, par exemple :
La notion désigne un granulat tel que 10% des grains soient de dimensions inférieures et 10% des grains soient supérieurs à . Il faut éviter les roches tendres et friables ainsi que les roches poreuses.
Les bons matériaux sont :
Les graviers doivent être issus des roches dures et avoir un coefficient Los-Angeles au plus égal à 35.
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Les matériaux concassés à arêtes vives conviennent mieux que les matériaux à grains arrondis et la forme optimales pour les grains est celle qui se rapproche le plus de la sphère ou du cube. Les granulats granitiques à arêtes vives conviennent mieux que les matériaux à grains arrondis.
L’adhérence du ciment aux éléments de granulat joue un rôle capital à la résistance à la traction et à la fragilité du béton.
Il faut savoir que sous une dalle béton, le type de gravier à utiliser sera fonction d’un certain nombre de caractéristiques. Il est important de prendre en considération chacune d’entre elles afin d’opter pour le gravier correspondant au mieux à la situation.
Pour commencer, il faut savoir que si la dalle béton ne dispose pas de polyane ni d’isolant, un simple gravier calcaire cylindré de granulométrie 0/30 peut tout à fait suffire à la construction de la dalle béton. Il s’agit là du cas de figure le plus simple en ce qui concerne le choix du gravier.
Il se peut aussi que, lors de la construction, un isolant soit inséré. Il est alors conseillé de mettre une couche très fine de gravier en surface, sable fin de granulométrie 0/2. D’une part cela permet, si la dalle dressés à la règle, d’avoir un état de surface bien plan et de pouvoir ainsi mettre l’isolant dessus sans qu’il ne se casse quand on marche dessus. Cette deuxième couche très fine n’est pas compactée. Pour égaliser la surface à la règle, il est important de bien tirer sur le gravier.
Il est aussi possible, lors de la construction de la dalle béton, de mettre en place un film polyane. Ce dernier a pour vocation de créer une couche séparatrice entre la dalle et le support et donc de limiter les fissurations de la dalle. De plus, le polyane évite également les remontées d’eau et d’humidité par capillarité.
Ainsi, en présence d’un tel matériau, il est indispensable de mettre une fine strate de gravier. De plus, la granulométrie de ces derniers ne devra pas être trop importante au risque qu’un caillou ne perce le film.
Dans le cas de figure où un décaissement important est réalisé pour la mise en place de la dalle béton, il faudra alors opter pour des graviers de différentes granulométries.
En effet, il est nécessaire partir sur des graviers de granulométrie importante pour les couches les plus en profondeur puis, diminuer le calibre de ces graviers en remontant vers la surface du décaissement.
Sachez qu’il y aura moins de remblai en calcaire avec une grosse granulométrie. De plus, cela limite les problématiques d’affaissement.
Par exemple, s’il faut remblayer 3 mètres, il faudrait alors commencer avec une granulométrie très importante voire de l’enrochement. Pour ce faire, un demi mètre cube voire un quart de mètre cube seront nécessaires.
A l’inverse, si on a seulement 40 cm de profondeur, il est possible de commencer par des graviers de type 20/40 et finir par un modèle 0/30 en surface.
Il existe différentes tailles de gravier pour béton. Les granulats sont des matériaux de construction inertes qui constituent de façon schématique le squelette du béton. Ils sont désignés par d et D qui représentent respectivement la plus petite et la plus grande des dimensions des grains constituant le granulat.
La taille des graviers influence le comportement du béton frais. A quantité de ciment égale, plus les graviers utilisés dans le béton sont gros, meilleure sera la résistance finale (mesurée conventionnellement à 28 jours) du béton. Plus les graviers utilisés sont petits, plus la demande en liant (directement liée à la quantité de ciment) sera élevée. En effet, un petit gravier présente une surface spécifique (surface développée par ses grains) plus importante qu’un gros gravier. Il faudra donc plus de pâte de ciment (et donc plus de ciment) dans le béton pour enrober de manière convenable les petits graviers.
Un béton courant en D20 ou D22 (grosseur de gravier) se met en place aisément, d’autant plus si l’on opte pour un béton fluide de classe de consistance S4.
Le Dmax est limité par l’espacement entre armatures et leur enrobage. En effet, pour assurer le bétonnage correct des éléments en béton armé, D doit être choisi suffisamment petit pour que le béton frais puisse se frayer un passage entre les armatures, ainsi qu’entre les armatures et les parois de coffrage. Ce n’est qu’à cette condition que le béton remplira tout le coffrage et enrobera parfaitement les armatures. Ainsi, dans cet exemple, D devra être inférieur ou égal à 25mm.
Dans tous les cas, il est fortement conseillé de choisir des dimensions de granulats de manière à avoir une bonne continuité de la courbe granulométrique du squelette granulaire est pour obtenir un béton maniable, homogène et compact.
Dans le cas des aménagements extérieurs en bétons décoratifs de type désactivé ou lavé, en plus des critères d’ordre technique, il sera nécessaire de prendre en compte l’aspect esthétique dans le choix du gravillon.
La diversité géologique du sous-sol français permet d’obtenir, à partir de roches très différentes, une grande variété de granulats. On distingue les principales roches suivantes :
Un granulat est constitué d’un ensemble de grains minéraux, qui selon sa dimension (comprise entre 0 et 125 mm) se situe dans l’une des 6 familles suivantes :
Les granulats sont utilisés pour la réalisation d’ouvrages de Génie Civil, de travaux routiers et de bâtiments. Ils sont obtenus :
Leurs natures, leurs formes et leurs caractéristiques varient en fonction des gisements et des techniques de production.
Les granulats sont classés en fonction de leur granularité (distribution dimensionnelle des grains) déterminée par analyse granulométrique à l’aide de tamis. Un granulat est désigné par sa classe granulaire exprimée par le couple d/D ou 0/D avec :
| Familles | Dimensions | Caractéristiques |
|---|---|---|
| Fillers | 0/D D<2 mm | avec au moins 85 % de passant à 1,25mm et 70 % de passant à 0,063 mm |
| Sablons | 0/D D≤1 mm | avec moins de 10 % de passant à 0,063 mm |
| Sables | 0/D 0 mm < D≤ 4 mm | |
| Graves | 0/D D < 6.3 mm | |
| Gravillons | d/D d ≥ 2 mm et D ≤ 63 mm | |
| Ballasts | d/D d ≥ 31,5 mm et D = 50 ou 63 mm |
Il est possible de réaliser des mélanges de granulats pour obtenir des distributions granulaires adaptées à chaque utilisation. Les granulats sont considérés comme courant lorsque leur masse volumique est supérieure à 2 t/m3 et léger si elle est inférieure à 2 t/m3.
Les granulats sont utilisés :
Les granulats doivent répondre à des exigences et des critères de qualité et de régularité qui dépendent, d’une part, de la nature de la roche (résistance aux chocs et à l’usure, caractéristiques physico-chimiques,…) et, d’autre part, de caractéristiques physiques liées au processus d’élaboration des granulats (dimensions, formes, propreté,…).
Les granulats sont donc spécifiés par deux types de caractéristiques :
Les caractéristiques des granulats sont fonction de leur famille (gravillons, sables, sablons, fillers) et font l’objet de méthode d’essais et de détermination adaptée.
Un granulat, en fonction de sa nature et de son origine, peut-être :
Les caractéristiques géométriques et de propreté des granulats dépendent du processus d’élaboration dans les installations de traitement.
Les granulats naturels sont issus de diverses roches :
Les granulats naturels sont issus de roches meubles ou massives qui sont essentiellement constituées de silice, de silicate et de carbonate.
On classe les granulats naturels en deux catégories :
On distingue plusieurs types de granulats artificiels qui peuvent être utilisés pour des usages spécifiques.
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