Le béton lourd est un béton qui affiche une densité particulièrement élevée comparée à celle du béton classique. Après séchage, cette densité est de 3 000 kg/m³ (pouvant même aller jusqu’à 6 000 kg/m³) contre 2 000 à 2 300 kg/ m³ pour le béton traditionnel.
Utilisation du béton lourd
Le béton lourd permet la réalisation des culées des ponts et des lests ou contrepoids. Avec l’émergence du secteur nucléaire, ce béton est aussi sollicité pour protéger des radiations dangereuses qui sont libérées des centrales ou des systèmes d’accélération de particules. Il offre également une barrière efficace contre les rayons X, les rayons Gamma et les autres émanations radioactives.
Composition du béton lourd
Comme tout autre béton, le béton lourd est fabriqué à base de ciment, d’eau et de granulats. Notamment, il est composé de granulats très denses et possédant une viscosité plus élevée. On utilise souvent de la magnétite,
Les mélanges de granulats lourds, de graviers et de sable naturel donnent des bétons lourds de masse volumique allant jusqu’à environ 3 800 kg/m³. Pour obtenir des masses volumiques proches de 5 900 kg/m³, il faut ajouter du fer ou de l’acier.
Ci-dessous quelques compositions pour avoir des bétons lourds de masse volumique comprise entre 3 500 et 4 200 kg/m³ :
| Matière | Masse des matières pour la masse volumique du béton [kg/m³] | |||
|---|---|---|---|---|
| 3500 | 3500 | >3800 | 4200 | |
| Ciment [kg/m³] | 300 | 300 | 300 | 300 |
| Eau [L/m³] | 170 | 170 | 170 | 170 |
| Gravier/sable [kg/m³] | 420 | - | - | - |
| Baryte [kg/m³] | - | 1610 | - | - |
| Hématite [kg/m³] | 2680 | 1490 | 3470 | 2860 |
| Granulats ferreux [kg/m³] | - | - | - | 940 |
Mise en œuvre du béton lourd
Pour les bétons lourds, on applique généralement les mêmes principes de base appliqués lors de la réalisation du béton ordinaire. La différence est surtout au niveau des différences de densité.
- Malaxage
Les bétons lourds sont fabriqués dans des mélangeurs horizontaux ou à bacs usuels. La durée du malaxage est un facteur critique et doit être déterminée au moyen d’essais préliminaires. Si la durée du malaxage est trop courte, le béton frais n’est pas homogène et si elle est trop longue, l’abrasion des granulats peut s’amplifier.
- Transport et mise en place
Pendant le transport, les bétons lourds doivent être en mouvement afin de ne pas entrer en ségrégation. Le risque de ségrégation est particulièrement grand avec les bétons lourds à granulats de différentes masses volumiques granulaires. Lors de la mise en place, ne pas répartir le béton avec le vibrateur. Cela peut se faire avec les procédés usuels.
- Compactage
Le béton lourd de bonne composition se prête bien au compactage. Le rayon d’action des vibrateurs est toutefois plus petit que dans le cas du béton ordinaire. En effet, seuls des essais préalables permettent de trouver les appareils de fréquence et les diamètres appropriés des aiguilles. Pendant le vibrage, les granulats lourds descendent plus rapidement que les granulats ordinaires mais la ségrégation peut être évitée dans une large mesure si, dans le béton frais, le mortier e[...]...Il y a une suite !
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