Les exigences relatives aux constituants concernant le béton prêt à l’emploi (BPE) sont couvertes par la norme CSA A23.1:F19/CSA A23.2:F19 Béton : constituants et exécution des travaux/Procédures d’essai et pratiques normalisées pour le béton.
De plus, au Québec, le béton servait à la construction de bâtiments doit provenir d’une usine certifiée selon le protocole BNQ 2621-905 / QUALIBÉTON
Les constituants du béton sont les granulats, fins et grossiers, les liants (ciments et ajouts cimentaires), l’eau et les adjuvants. Les quantités moyennes en volume utilisées dans 1 m3 de béton sont présentées à la figure 1 : Composition typique d’un béton en volume.
Les granulats fins (sable) et grossiers constituent de 60 à 80% du volume du béton. Les granulats doivent être durs, résistants, durables et exempts de substances chimiques nuisibles.
Différentes sources d’eau peuvent utilisée pour la fabrication du béton : aqueduc, puits, lacs, recyclée, etc. Une eau recyclée nécessitera une caractérisation plus importante que l’eau d’aqueduc par exemple.
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Les liants, soit les différents ciments portland et les ajouts cimentaires, sont encadrés par la norme CSA A3000.
La norme CSA A23.1 réfère aux exigences de la CSA A3000. Les ajouts cimentaires sont des matériaux qui, combinés au ciment Portland, améliorent les propriétés du béton durci par l’activité hydraulique, l’activité pouzzolanique ou les deux. Ils doivent toutefois être utilisés avec précaution, car ils peuvent avoir un impact sur les propriétés du béton si leur dosage n’est pas correctement contrôlé. (ex. : écaillage)
On considère comme adjuvant tout ingrédient, autre que les liant, l’eau et les granulats que l’on ajoute au mélange immédiatement avant ou pendant le malaxage pour améliorer les propriétés du béton à l’état frais et durci. Les principaux types d’adjuvants sont : les superplastifiants, les entraîneurs d’air, les réducteurs d’eau, les retardateurs et les accélérateurs de prise.
L’air n’est pas en soit un constituant du béton. Lors de la fabrication du béton, de l’air est naturellement entrapé lors du malaxage. Les bulles d’air ainsi générées sont généralement grossières et constituent moins de 3% du mélange. Lorsque le béton doit résister aux cycles de gel/dégel et/ou aux sels de déglaçage, un volume d’air minimum de 4 à 9% selon la classe d’exposition du béton est nécessaire pour assurer sa durabilité. Ce volume d’air est généré par l’utilisation d’un adjuvant entraîneur d’air.
La fabrication du béton est encadrée par la CSA A23.1 et la certification Qualibéton. Au Québec, il y principalement trois types d’usines de béton :
- Dosage des constituants secs (dry-batch); les matériaux sont pesés en usine et transférés dans le camion-malaxeur. Le mélange de béton est entièrement malaxé dans un camion-malaxeur.
- Malaxeur stationnaire (pre-mix); les matériaux sont pesés en usines et transférés dans un malaxeur stationnaire. Le mélange de béton est partiellement ou entièrement malaxé dans un malaxeur stationnaire est ensuite transvidé dans un camion-malaxeur, camion agitateur ou camion benne.
- Bétonnière mobile; le béton n’est ni préparé ni mélangé à l’avance. La bétonnière mobile possède plusieurs compartiments où sont stockés les différents constituants du béton. Un tapis convoyeur achemine les matériaux solides tandis que des conduits amènent les matériaux liquides vers l’arrière du camion. Le tout tombe dans une vis sans fin à l’intérieur qui mélange le béton selon les volumes désirés.