Le béton léger est un type de béton qui incorpore des granulats légers ou des agents moussants pour réduire son poids total. Le béton léger, également appelé béton de faible densité, est un matériau de construction étonnant qui, même avec son poids réduit, offre résistance et durabilité pour les projets de construction. Sa composition unique le rend idéal pour de nombreux types de projets, notamment les immeubles de grande hauteur, les ponts et les panneaux isolants. Il fait partie d’une large gamme de produits en béton qui offre aux constructeurs la flexibilité nécessaire pour répondre à divers types de projets.
Quels sont les composants du béton léger ?
Le béton léger comporte trois composants principaux : des granulats légers, de l'eau et un liant cimentaire. Les granulats légers sont les ingrédients clés dans la création des propriétés uniques du béton léger. Pour créer des agrégats légers, les fabricants utilisent des ingrédients tels que du schiste expansé, de l'argile et des roches volcaniques, qu'ils traitent pour produire un matériau hautement poreux. Ils mélangent ces agrégats avec un liant comme le ciment Portland ordinaire (OPC) ou avec une combinaison de ciment, de cendres volantes et de fumée de silice.
L'étape suivante est l'hydratation du béton. Ils mélangent les granulats et le ciment avec de l'eau dans un rapport hautement contrôlé pour hydrater le béton afin qu'il puisse gagner en résistance. Dans certains types de béton léger, des agents moussants ou des adjuvants entraîneurs d'air sont ajoutés pendant l'étape de malaxage pour créer des vides d'air dans le mélange et produire un béton de densité encore plus faible.
Classifications du béton léger
Les fabricants créent du béton léger de différentes manières, principalement avec des granulats légers ou avec une matrice légère utilisant des adjuvants à air occlus. Les organismes de réglementation tels que l'American Concrete Institute (ACI) créent des classifications pour le béton léger afin d'aider les professionnels de la construction à comprendre les différents types de béton léger et leurs applications potentielles. Ils classent à la fois la densité et la résistance à la compression de grands groupes de béton léger.
Béton structurel léger (SLWC) – Ce béton a une plage de densité de 800 kg/m³ (50 lb/pi³) à 1 850 kg/m³ (115 lb/pi³). La résistance à la compression de ce béton varie entre 17 MPa (2 500 psi) et 34 MPa (5 000 psi) ou plus. Les constructeurs utilisent ce béton léger pour des applications structurelles. Ce béton offre un équilibre entre un poids réduit et une résistance adéquate. Béton de poids moyen (MWC) – Ce béton a une plage de densité de 1 850 kg/m³ (115 lb/ft³) à 2 350 kg/m³ (147 lb/ft³). Il a une plage de résistance à la compression de 21 MPa (3 000 psi) à 41 MPa (6 000 psi) ou plus. Les constructeurs utilisent ce type de béton lorsqu’ils ont besoin d’une densité plus élevée tout en bénéficiant des avantages d’un poids plus léger. Béton léger isolant (ILWC) – Ce béton a une densité de 800 kg/m³ (50 lb/pi³) ou moins. Sa résistance à la compression varie entre 3 MPa (500 psi) et 17 MPa (2 500 psi). Les constructeurs utilisent ce béton principalement à des fins d’isolation plutôt que de structure.
Types courants de béton léger
Il existe une grande variété de types de béton léger, dont la composition et la résistance varient.
Béton de granulats légers
Ce type de béton léger utilise des granulats légers tels que la pierre ponce et le schiste expansé, l'ardoise et l'argile. Ces granulats contribuent à réduire le poids total tout en offrant de la résistance ainsi que des propriétés d'isolation thermique au mélange de béton.
Béton cellulaire
Ce béton léger, également appelé béton cellulaire, est obtenu en introduisant des bulles d'air ou de gaz dans le mélange de ciment. Le béton cellulaire est non seulement léger, mais il est également hautement isolant et résistant au feu.
Béton mousse
Les fabricants produisent du béton mousse en mélangeant un agent moussant avec du coulis de ciment. La mousse produit des bulles stables dans le mélange, ce qui donne un béton léger doté d'excellentes propriétés d'isolation thermique et acoustique.
Béton sans fines
Le béton sans fines se caractérise par l’absence de granulats fins comme le sable. Au lieu de cela, il ne contient que des granulats grossiers mélangés à du ciment et de l’eau. Cela contribue à réduire le poids total du béton et à augmenter la perméabilité. Le béton sans fines est particulièrement précieux lorsque de bonnes propriétés de drainage sont souhaitées.
Béton perlite
La perlite est un verre volcanique amorphe que les fabricants utilisent comme granulat dans le béton perlite. Ils le mélangent avec du ciment pour créer un béton léger doté d’excellentes propriétés de résistance au feu et d’isolation thermique.
Béton de polystyrène
Dans ce béton, des billes ou des granulés de polystyrène sont mélangés avec du ciment pour créer ses caractéristiques de légèreté. Ce béton offre une bonne isolation thermique, une faible densité et une grande ouvrabilité.
Utilisations du béton léger
Le béton léger a un large éventail d’utilisations, tant structurelles que décoratives.
Applications structurelles – Les constructeurs qui exigent un poids réduit mais ne veulent pas compromettre la résistance utilisent du béton léger dans de nombreux types d'éléments structurels de fondation comme les poutres, les colonnes et les dalles. Isolation et efficacité énergétique – Le béton léger a une densité plus faible et une isolation thermique plus élevée, il est donc idéal dans les applications économes en énergie pour réduire la consommation d'énergie. Ils l’utilisent dans les panneaux muraux, les systèmes de toiture et les blocs isolants. Immeubles de grande hauteur – Les ingénieurs utilisent souvent du béton léger pour construire des immeubles de grande hauteur afin de réduire leur poids total afin de permettre des structures plus hautes et d'améliorer leur résistance au feu. Éléments préfabriqués – Les fabricants de béton utilisent couramment du béton léger dans la construction d'éléments préfabriqués en béton tels que des panneaux muraux, des éléments de façade et des ornements architecturaux. Cela contribue à réduire le poids des coûts de transport et permet une manipulation plus facile sur site. Applications d'infrastructure – Les constructeurs utilisent du béton léger dans divers projets d'infrastructure, de la construction de ponts et de tunnels aux murs antibruit qui longent les grandes autoroutes. Applications géologiques – Les ingénieurs utilisent du béton léger dans des projets impliquant la stabilisation des sols et le remplissage des vides. Ce type de béton contribue à réduire les pressions latérales des terres, à améliorer le contrôle des tassements et à augmenter la stabilité. Applications décoratives – Les architectes et les artistes utilisent du béton léger pour les revêtements décoratifs tels que les arches, les corniches et les revêtements muraux. C'est également un élément courant pour la sculpture car son poids plus léger permet des conceptions plus complexes.
Qualités du béton léger
Le béton léger possède de nombreuses qualités telles qu'un poids réduit, une résistance au feu et une meilleure isolation thermique et acoustique qui permettent aux constructeurs de l'utiliser pour une variété d'applications personnalisées. Même compte tenu de sa légèreté, il présente une résistance raisonnable sur laquelle les constructeurs peuvent compter lorsqu'ils créent de grandes structures. Le béton léger a également une excellente maniabilité, ce qui permet aux constructeurs de le mélanger, de le placer et de le former, ce qui contribue à améliorer l'efficacité du bâtiment. Le béton léger présente de plus grands avantages environnementaux que le béton standard, car les fabricants utilisent souvent des produits recyclés ou à faible impact pour les granulats, ce qui contribue à réduire son impact environnemental global.
Bien que le béton léger offre de nombreux avantages, il ne convient pas à toutes les applications du béton. Il a une résistance à la compression et une résistance aux chocs inférieures à celles du béton standard, ce qui explique ses limites importantes dans sa capacité portante. Il présente également un retrait plus élevé que le béton traditionnel, ce qui peut entraîner le développement de fissures limitant sa durabilité. Le béton léger est également plus cher que le béton standard en raison de ses granulats et adjuvants spécialisés. Cela signifie que le béton léger peut ne pas convenir aux projets à grande échelle dotés d’un budget serré.
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