Les Mortiers

I- Généralités :

Les mortiers sont obtenus par mélange homogène d'une matière inerte : le sable, avec une matière active : le liant, le tout gâché avec certaine quantité d'eau.

De la proportion des composants dépendent en grande partie la qualité et la résistance du mortier mise en oeuvre. Le rapport quantité de liant sur quantité de mortier prend le nom de "dosage" ; celui-ci permet de classer les mortiers en plusieurs catégories :

1- Mortier normal :

C'est un mortier qui contient en volume une partie de liant pour trois parties de sable normal. Avec ces proportions le liant remplit les vide du sable, c'est à dire que 1m³ de sable plus 1/3 de m³ de liant ne fournit qu'un m³ de mortier.

1m³ de sable + 1/3 liant (m³) = 1m³ de mortier.

2- Mortier maigre :

Le volume de liant est inférieur au volume des vides.

1m3 de sable + liant £ 1m³ de mortier.

3- Mortier gras :

Le volume de liant est supérieur au volume des vides.

                        Volume de mortier / Volume de sable ³ 1

II - Les dosages :

Il existe deux façons de doser le mortier.

1- Dosage en volume :

Ce dosage est utilisé lorsqu'il s'agit d'un mortier de chaux grasse (exemple : 1 volume de chaux pour deux volumes de sable) ou encore dans le cas de fabrication de mortier en petites quantités.

L'unité de mesure peut être le seau (trois seaux de sable pour un seau de ciment).

Pour les ciments à prise rapide, le dosage est souvent volumique.

2- Dosage en poids :

Il s'agit en principe du poids du liant inclus dans un mètre cube de mortier fini. Mais le plus souvent, on entend par dosage en poids le poids de liant à mélanger à 1m³ de sable, ce qui donne environ 1,05m³ de mortier. La différence est relativement négligeable et ne peut guerre jouer sur la résistance finale.

Exemple : voir tableau

LIANTS

Chaux hydraulique liant à maçonner

Ciment à maçonner ciment de fer

Ciment de laitier ciment de haut fourneau

Ciment portland ciment métallurgique

Densité apparente

0,500  à  0,800

0,600    à   0,900

0,800     à    0,900

0,900   à    1,300

Mortier

Résistance à l'écrasement en bars

DOSAGES APPROXIMATIFS ET EMPLOIS CONSEILLES

Maigre

10

20

50

100

250 kg Maçonneries légères

300 kg Maçonneries ordinaires

300 kg Maçonneries en fondations

350 kg Maçonneries ordinaires

Moyen ou normal

12

25

80

130

350 kg Maçonneries ordinaires Enduits-crépis

400 kg Maçonneries résistantes Enduits-crépis

400 kg Maçonneries résistantes Enduits en fondation

450 kg Maçonnerie résistantes Enduits-chapes

Gras

15

30

150

200

450 kg Maçonnerie résistante Enduits

500 kg Enduits intérieurs de fosses-égouts

550 kg Maçonneries très résistantes-Enduits en fondation

600 kg Enduits étanches chapes-joints

Très Gras

-

-

-

-

600 kg Enduits étanches (enterrés)

900 kg Enduits étanches sous pression

Tableau de dosage en poids

Remarque :

Les dosages des mortiers bâtards sont extrêmement variables et la proportion du mélange est en rapport avec les travaux à effectuer, ils sont utilisés pour les maçonneries résistantes et les enduits extérieurs.

Le dosage d'un mortier est une opération qui doit être faite avec précision car la résistance finale de l'ouvrage en étant très dépendante. Il ne peut alors être question d'en changer les données soit volontairement pour des raisons d'économies soit involontairement par négligence.

III - Les composantes des mortiers :

Les mortiers sont composés de sable, de liant et d'eau, certains mortiers dits "bâtards" sont le résultat d'un mélange de sable avec deux liants, le plus souvent chaux et ciment, ou deux ciments différents.

Etudions séparément chacun des composants :

1- Le sable :

Un sable est convenable lorsque la grosseur des grains est comprise entre 0,5 et 2 mm ; Cependant pour des travaux de limousinerie  on emploie souvent des sables tamisés avec des mailles de 5 à 6 mm ; pour des travaux de briquetage ou d'enduits, le sable est plus fin. Le rôle du sable dans un mortier est :

-     de diviser la masse du liant pour permettre la prise (liant aérien).

-     d'abaisser le prix de revient du mortier.

-     d'en diminuer le retrait et ses conséquences (les fissurations) du fait que le sable est incompressible que le retrait se trouve amoindri.

2 - Le liant :

Quel qu'il soit, le liant employé doit être de bonne qualité. Son choix pour la confection d'un mortier est très important, il ne faut pas employer n'importe quel liant pour n'importe quel travail.

Mais qu'il s'agissent de chaux ou de ciment, on doit rejeter son emploi s'il est éventé c'est à dire stocké depuis trop longtemps, il faut encore rejeter tous ceux qui par l'humidité forment des mottes. Celles-ci sont le résultat d'un début de prise qui jouera le rôle très néfaste dans le comportement futur du mortier.

3 - L'eau :

Le choix de l'eau de gâchage a aussi une grande importance, son rôle est primordiale puisqu'il consiste à provoquer la prise du liant mélangé au sable.

a - Qualités :

Elle doit être aussi pur que possible. On peut employer sans danger l'eau potable. De toutes façons, elle ne doit pas contenir de matière organiques ou terreuses, ni de déchets industriels de toutes natures (rejeter les eaux acides, les eaux séléniteuses contenant du plâtre, les eaux croupissantes). Les avis différents sur l'emploi de l'eau de mer, elle est à éviter s'il s'agit  de liant à forte teneur en chaux libre. Par contre, certains liants résistant bien aux eaux de mer tels que les ciments à base de laitier, ciments alumineux, ciments sursulfatés et ciments silicieux.

b - Quantité :

La quantité d'eau de gâchage est variable elle dépend :

-     de la granulométrie du sable employé et de son degré d'humidité.

-     du dosage du mortier.

-     du travail à exécuter.

-     de la nature du mortier mise en oeuvre.

-     de la température ambiante et des matériaux.

Il n'est pas possible de déterminer avec exactitude la quantité d'eau nécessaire à la fabrication d'un mortier ; il ne faut pas dépasser la quantité nécessaire à l'obtention d'une pâte plastique après un bon malaxage.

L'excès d'eau est toujours nuisible, il diminue la résistance finale du mortier. Dans le cas d'emploi d'un mortier mou, il convient d'augmenter le dosage pour obtenir la même résistance, sauf pour les ciments alumineux pour lesquels cet excès est moins nuisible.

Les mortier de chaux demandent en général plus d'eau que les mortiers de ciment de même les mortiers composé de sable fin exige plus d'eau que ceux composés de sable moyen ou gras.

IV - Caractéristiques et propriétés des mortiers :

1- Résistance à l'écrasement :

Elle dépend du liant employé, du dosage, des qualités des composants, de la fabrication même du mortier et de la mise en oeuvre de celui-ci.

2- L'adhérence au matériau mis en oeuvre :

Un mortier maigre est beaucoup moins adhérent qu'un mortier moyen ou gras ; il est facile de s'en rendre compte à la seule vue du mortier celui-ci n'a aucun pouvoir adhèrent si les grains de sable ne sont pas enveloppés de liant.

Il n'est donc pas possible d'obtenir avec un mortier maigre le monolithisme qui caractérise une bonne maçonnerie. Pour obtenir une parfaite adhérence il convient d'employer un mortier ferme avec des matériaux humides.

3- Imperméabilité :

Elle est fonction du liant employé et du dosage. Un mortier contenant moins de liant qu'il ne convient pour remplir des vides du sable ne peut pas être imperméable en raison de sa parasite. Par contre un mortier trop riche se rétracte et se fissure laissant de cette façon passer le fluide.

L'imperméabilité d'un mortier dépend donc de la capacité du sable employé et du dosage du liant, il est parfois nécessaire d'adjoindre des produits imperméabilisants appelés hydrofuges.

4- Retrait :

Pendant leur prise, puis leur durcissement, les mortiers de ciment subissent un certain raccourcissement de leurs dimensions c'est ce qu'on appelle le retrait.

L'importance du retrait est en rapport avec :

*      Le dosage :

un dosage excessif (mortier trop gras) accentue le retrait et de là, la fissuration.

*      La quantité d'eau de gâchage :

Celle-ci joue un très grand rôle dans la qualité d'un mortier.

*      La qualité du liant :

Un super ciment fait un retrait plus important qu'un liant dont la résistance mécanique est de 160 à 250 bars est un tort de délaisser certains liants au profit de ceux dont la haute résistance mécanique n'est pas en rapport avec les contraintes que subiront les ouvrages.

*      La fabrication du mortier :

Celui-ci doit être mélangé de façon parfaite afin d'obtenir une pâte homogène.

*      Les précautions après la mise en oeuvre :

S'il s'agit de travaux effectués pendant l'été, une déshydratation trop rapide produit un retrait trop brutal et diminue la résistance du mortier, on doit alors le recouvrir et l'humidifier.

Remarque :

L'addition d'un peu de chaux, ayant la propriété de gonfler en faisant sa prise, contre balance le retrait du ciment.

V - Fabrication des mortiers :

1- Fabrication à la main :

Il faut tout d'abord, avec la pelle, mélanger à sec le sable et liant aussi parfaitement que possible et former ensuite au milieu du mélange une cuvette qui recevra l'eau de gâchage. La masse est humectée progressivement puis malaxée à l'aide d'un robot à mortier.

Cependant il faut savoir :

-     Que le mélange à sec doit être fait soigneusement pour que le liant soit parfaitement réparti dans toute la masse.

-     Que l'eau doit être versée en plusieurs fois, d'abord pour la commodité et la qualité du mélange, ensuite parce qu'il est facile d'ajouter un peu d'eau alors qu'on ne peut pas en enlever.

2- Fabrication mécanique :

La fabrication des mortiers se fait à l'aide des engins appelés bétonnières. Avec certains modèles, le mélange doit être fait à sec, en partie avant l'introduction dans les tambour mélangeur où il est mouillé convenablement. D'autres font elles-mêmes le mélange complet : on introduit soit directement dans le tombeur, soit dans une benne, l'ensemble des éléments constitutifs du mortier. L'opération ne dure que quelques minutes, elle est beaucoup plus rapide et moins pénible qu'à la main.

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