I- Généralité :
Il existe 2 sortes de liant :
liants hydrauliques ou aériens ( ex : ciment, chaux,...).
liants hydrocarbonés ( pour la construction routière ex : bitumes, goudrons ).
On désigne sous le nom de liant des produits qui une fois additionnés d'eau donnent une masse plastique, facilement moulable et qui avec le temps forment une masse dure, compacte analogue à la roche naturelle.
Les liants ont un champs d'application très large, on les utilises pour la fabrication du mortier, du béton, du béton préfabriqué,....
On classe ces liants en 2 sortes :
Liants aériens : additionnés d'eau, ils ne se pétrifient qu'au contact de l'air ( ex : la chaux aérienne ou chaux grasse durcissant à l'air ).
Liants hydrauliques : ils peuvent se pétrifier sous l'eau
II- Caractéristiques des liants :
Les liants se différent par la vitesse de prise et la résistance mécanique.
1- Prise du liant :
La prise du ciment est la transformation de l'état plastique en état solide. Le début de prise correspond au moment où la pate commence à perdre sa plasticité et à devenir raide. Cette opération prend fin lorsque la pate devient entierement solide. La phse suivante correspond au durcissement de leur vitesse de prise qui se prolonge pendant plusieurs mois.
En fonction de leur vitesse de prise, ils sont classées en trois catégories :
- Liants à prise rapide.
- Liants à prise demi-lente.
- Liants à prise pré-lente.
NB : le temps de prise doit correspondre à la durée dont on dispose pour procéder au malaxage, au transport et à la mise en ouevre. Si la prise commence avant la mise en place la résistance chute.
2- Essais des liants :
Avant d'être livrés dans la commerce, les liants subissent des essais de différentes natures.
a- Essais chimiques :
- Analyse des composants.
b- Essais physiques :
- Finesse de mouture (jouant son rôle dans la qualité du liant).
- Densité apparente.
- Proportion d'eau de gâchage.
- Durée de prise ( essai à l'aiguille Vicat ).
c- Essais mécaniques :
- de compression ( c'est le plus important ), on soumet à l'écrasement des cubes de 4cm d'arête. Ils sont essayées sous presse hydraulique, les uns au bout de 7 jours, les autres au bout de 28 jours ( résistance nominale ), les résultats s'exprime en bars.
Le nombre porté sur les sacs du liant indique la résistance à l'écrasement au bout de 28 jours.
Ex : 250..............325
- de traction jusqu'à rupture de l'éprouvette.
- de flexion : peu important.
- d'adhérence.
- de résistance aux eaux agressives.
III- Les chaux
a- les chaux aériennes : on appelle ainsi parce qu'elles ne peuvent durcir qu'à l'air par une carbonatation
Le mortier obtenu à partir de la chaux aérienne est employé uniquement dans la maçonnerie de faible épaisseur :
La chaux vive : le CAO est obtenue en chauffant le carbonate de chaux à une température de 850°c
Ca CO3 ----------------> CO2+CaO
préalabelement à toute utilisation la chaux vive doit être éteinte, l'extiction dégage beaucoup de chaleur et s'accompagne d'une grande augmentation du volume.
Parmi les chaux aérienne on distingue :
- La chaux grasse : obtenue par cuisson de calcaire puis extinction, la densité apparente de la chaux grasse est de 0,4 et sa masse volumique est de 2.25 kg/dcm3.
- La chaux maigre : obtenue par cuisson de calcaire marneux, sa densité apparente est 0,5 et sa masse volumique est 2,3 kg/dcm3.
b- les chaux hydrauliques : elles possèdent la propriété très importante de durcir non seulement à l'air et dans les milieux humides mais aussi sous l'eau.
Les chaux hydrauliques sont obtenues par cuisson entre ( 850-1200°c ) de calcaire contenant 10 à 20 % d'argile;
Fabrication des chaux :
- concassage des pierres de chaux provenant des carrières.
- triage : élimination des graviers, terres et morceaux défectueux.
- émission dans des fours.
- extinction soit par immersion ( on plonge la chaux dans l'eau q/q seconde ), soit par arrosage ( on étale la pierre en couches de 15 à 20 cm, on l'arrose ensuite ).
IV- Les ciments
Les ciments s'obtiennent en portant à une température de cuisson de 1400 à 1500°c un mélange de calcaire et d'argile.
Cette cuisson s'effectue jusqu'à une fusion ( clinkérisation ) d'un mélange dosé homogénéisé de calcaire et d'argile.
Après cuisson, le ciment sera préparé sous forme commercial, soit sous forme de sacs de papiers de 50 Kg, soit en vrac ( transport jusqu'au chantier afin d'y être diversés dans des silos ).
Le ciment doit être transporté et consevé dans des endroits très secs car une fois en contact avec l'humidité, il perd sa qualité, (ex : après 1 an de stockage le ciment perd 7 à 20 % de ses qualités ).
a- Classification des ciments
Suivant la proportion de laitier, de cendre ou de pouzzolane et de la résistance, on distingue :
- C.P.A.L : Ciment Portland Artificiel au Laitier.
- C.P.A.C : Ciment Portland Artificiel au Cendre.
- C.P.A.Z : Ciment Portland Artificiel à la pouzzolane.
- C.P.A.L C : Ciment Portland Artificiel au Laitier et au Cendre.
- C.P.A.L Z : Ciment Portland Artificiel au Laitier et à la pouzzolane.
- C.L.X : Ciment à la chaux.
- C.L.K : Ciment de Laitier au Clinker.
- Ciments spéciaux ( utilisés contre les attaquants des sulfates acides ).
* Le laitier : c'est un sous produit obtenu lors de la fabrication de la fonte dans les hauts fourneaux, il contient de la chaux, de la silice, de l'alumine et des oxydes divers.
Les ciments au laitiers résistent mieux aux actions chimiques.
* Les cendres : ce sont des éléments pulvérulents de grande finesse.
Ils ont la propriété de fixer la chaux qui se trouve en excès dans le clincker.
* Les pouzzolanes : Ce sont des éléments pulvérulent de grande finesse d'origine volcaniques possédant la propriété de se combiner à la chaux pour donner des éléments hydrauliques.
b- Classe de résistance des ciments
A la fin de la prise de la pâte, on mesure la résistance mécanique de cette pâte. Pour se faire on doit utiliser des éprouvettes normalisées et dans des conditions normalisées.
Selon les normes marocaines, on distingue les des résistances suivantes :
| Classe de résistance du ciment | Résistance nominale (bar) à la compression / à la traction | ||
| 2 jrs | 7 jrs | 28 jrs | |
| 250 | - | 160/25 | 250/50 |
| 325 | - | 210/40 | 325/55 |
| 400 | 160/35 | 315/55 | 400/65 |
| 500 | 200/40 | 360/60 | 500/70 |
Correspondance entre classe vraie et dénomination normalisée des ciments.
| Dénomination normalisée |
32,5 MPa
|
42,5 MPa
|
52,5 MPa
|
Classe vraie
s ’c
|
45 MPa
|
55 MPa
|
> 60 MPa
|
IV- Les plâtres
1- Définition :
Sont
des produits obtenus par déshydratation et pulvérisation de gypse (sulfate de
chaux hydraté : SO4 Ca2 H2O) après
échauffement dans le four. D’après la température de l'échauffement de gypse on
obtient des plâtres semi-hydratés et les plâtres anhydratés.
2- Plâtres semi-hydratés :
S'obtiennent
en échauffant du sulfate de calcaire de 125 jusqu’à 180° et en le broyant
ensuite finement.
La
poudre blanche ainsi obtenu et grasse au toucher et colle aux doigts c’est un
liant qui durait très vide lorsqu’il est additionné d’eau.
a- Formes commerciales :
Ils
sont livrés en sacs de papier ou de plastique ou en barils métalliques.
b- Conservation :
Etant
donné que ce matériau est trop hygroscopique il doit être conservé en un
endroit très sec. Si non il se détériore rapidement.
Utilisation
: Le plâtre semi-hydraté s’ajoute au mortier à chaux afin d'accélérer le
durcissement, d’avoir un aspect blanc et de réduire le retrait.
3- Les plâtres anhydratés (ou anhydrites) :
S’obtiennent
par la cuisson de gypse à des températures atteignant 1000 à 1100 °C, ces
plâtres additionnés d’eau deviennent durs et résistent aux intempéries leur
durcissement est légèrement plus lent que celui du plâtre semi-hydraté, il est
donc plus facile à travailler.
a- Formes commerciales :
Le
plâtre anhydrite se vend en sac de papier de 50 kg.
b- Utilisation :
L'anhydrite
est une excellente matière pour les plâtrages intérieurs vu qu’elle devient
beaucoup plu dure que le mortier à chaux et qu’elle devient beaucoup plus dure
que le mortier à chaux et qu’elle ne présenté pas de fissures.
4- Remarques :
-
Le plâtre se dissout l’eau,
il ne peut donc jamais être employé ni à l’extérieur ni en des lieux humides.
-
Le plâtre ne peut jamais
être mélangé au ciment, car il se forme des cristaux nuisibles au mortier qui
se désagrège à couse de l’augmentation du volume.
-
Il faut toujours ajouter du
plâtre à l’eau et non le contraire afin d'éviter la formation de grumeaux.
-
Le plâtre corrode le fer
non protégé.
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