La densité du béton est de ~2,3. Il s’agit d’un matériau pondéral, dont le transport n’a rien d’évident. Pour faciliter sa manutention on utilise couramment une pompe ou un tapis.
Béton et densité
La densité est définie comme un rapport de masse volumique, par rapport à un corps de référence.
La densité du béton peut être caractérisée comme la masse volumique du béton rapporté à la masse volumique de l’eau (~1000kg/m3).
Densité du béton
La densité du béton est de l’ordre de 2,0 à 2,6 (i.e. 2000 à 2600 kg/m3).
Suivant la formulation du matériau, la densité varie sensiblement !
Densité du béton léger
Le béton léger est un matériau idéal pour la rénovation d’anciens planchers. Il permet des économies en évitant un renforcement de structure.
Il est fabriqué en intégrant des granulat légers dans le mélange : bille d’argile, bille de schiste expansé, bille de polystyère expansé, liège.
Il présente une densité sensiblement plus faible comparativement au béton traditionnel.
Le béton allégé et / ou la chape légère sont utilisé pour les projets de rénovation de plancher, pour ne pas occasionner de surpoids trop important. Ici, chape posée sur un plancher de comble
Avec une masse volumique allant de quelques ~800 kg/m3 à 1800 kg/m3, le béton léger est ~10% à 70% moins lourd qu’un béton classique!
Mais attention : le béton allégé apporte certes un gain de poids et une meilleur isolation, mais il n’est pas toujours structurel !
Densité du béton lourd
A l’inverse du béton léger, le béton lourd présente une densité pouvant être ~3 fois supérieure à celle d’un béton traditionnel (i.e. masse volumique de ~6000 kg/m3).
Pour faire un béton lourd, on peut utiliser des granulats très denses: barytine, magnétite.
Le béton lourd est employé dans l’industrie du nucléaire (protection contre les rayons ionisants) ou pour réaliser une culée ou un contrepoids.
Densité des matériaux composant le béton
Bétonnière. Le béton s’obtient par mélange de ciment, sable, gravier, eau.
Le béton est un assemblage de composants.
La densité du béton dépend du poids individuel de chacun des constituants: ciment, sable, gravier, eau, éléments annexes (fers, fibres).
Notons que la formulation du béton influe sur son poids : un béton dosé à ~250 kg/m3 n’aura pas le même poids qu’un béton dosé à ~400 kg/m3 !
De la même façon, un béton très résistant et très compact sera plus lourd qu’un béton ayant une forte porosité.
Ainsi, pour obtenir la densité d’un béton, il convient d’effectuer un calcul précis suivant les caractéristiques de son béton.
Dans le cas d’un béton industriel, il convient de bien lire la fiche fabricant.
Densité de l’eau
L’eau sert de référence, sa densité est de 1.
La masse volumique de l’eau est de 1000 kg/m3.
Densité du gravier
La densité du gravier est variable suivant la nature de la roche !
Les deux cas extrêmes étant le gravier léger (pouvant avoir un poids inférieur à ~100 kg/m3) et le gravier lourd (la barytine a une masse volumique de ~4 500 à 5 000 kg/m3).
Traditionnellement, le gravier à une densité de l’ordre de 1,5 i.e. une masse volumique de ~1500 kg/m3.
Densité du sable
La densité du sable sec est d’environ ~1,6 . Autrement dit, 1m3 de sable sec pèse ~1600 kg.
Noter à ce sujet que le poids du sable sec est plus élevé que le poids du sable mouillé!
Densité de l’acier
L’acier peut avoir une densité de 7,5 à 9. Soit une masse volumique de ~7 500 à 9 000 kg/m3.
La masse d’un treillis de structure varie de ~1,9 kg/m2 pour un treillis métallique ST10 à ~3,0 kg/m2 pour un treillis soudé ST25. Quant au treillis ST65, il pèse ~10 kg/m2 !
Densité des fibres métalliques
Pour un béton fibré, l’ajout de fibre métalliques oscille entre ~40 kg/m3 et 160 kg/m3; ce qui occasionne un surpoids de ~2 kg/m2 à ~10 kg/m2, pour une dalle de ~6 cm.
Calcul de densité
En prenant en compte les paramètres de poids définis précédemment, on constate que le poids d’un béton courant oscille entre 2 300 et 2 400 kg/m3.
- Densité béton 250 kg/m3: 2,39 i.e. 2 390 kg/m3
- Densité béton 300 kg/m3: 2,38 i.e. 2 380 kg/m3
- Densité béton 350 kg/m3: 2,38 i.e. 2 380 kg/m3
- Densité béton 400 kg/m3: 2,29 i.e. 2 290 kg/m3
Ainsi, une dalle en béton occasionnera un poids supplémentaire d’environ :
- 140 kg/m2 pour une dalle de 6 cm d’épaisseur
- 350 kg/m2 pour une dalle de 15 cm d’épaisseur
Comment transporter du béton ?
Transport du béton à la brouette de chantier. Ce n’est pas le moyen le plus simple : 1 brouette de 100 L = 230 kg !
Le béton a une densité importante, ce qui ne facilite en rien sa manipulation.
Pour l’acheminer d’un point à un autre, on peut utiliser les moyens ci-dessous.
- La brouette: elle peut contenir un volume d’une centaine de litres, pour un poids transportable de ~200 kg. Ainsi, on veillera à ne pas surcharger la brouette, compte tenu de la densité du béton !
- La pompe à béton stationnaire: elle débite un volume de béton depuis le point de chargement, jusqu’au lieu de coulage.
- Le camion toupie: il convoi le béton prêt à l’emploi. Quand le chantier présente des particularités, le camion peut être équipé d’une pompe ou d’un tapis.
- Benne a béton avec tuyau de vidange: elle est remplie de béton, puis déployée en hauteur grâce à un moyen de levage. Elle est notamment employée pour la mise en œuvre du béton banché.
