Béton cellulaire

2.  Plan de travail :
 Introduction
*Généralité
*Un aperçu historique
 Définition
 Composition du béton cellulaire
 Processus technologique de fabrication
 Les propriétés
*Physique et Mécanique
*Chimique
 Technique d’utilisation
 Avantages et Inconvénients
 Est-ce que ce produit est écologique, durable, naturel?
 Conclusion

3. [1] : Introduction:
[1-1] : Généralité :
*Le béton cellulaire est un produit
à base de matières première provenant
exclusivement de matériaux minéraux.
*C’est un produit que l’on classe dans la catégorie
des matériaux de construction dits «propres ».
* Un matériau moderne : la fabrication du béton
cellulaire est industrialisée et permet la production
d’un matériau de construction fini aux dimensions
précises, aisé à mettre en œuvre.

4. *Le béton cellulaire est, à la fois, un matériau
solide et léger qui convient à tous les types
de construction, du plancher à la toiture.
*De par leurs grandes dimensions, les blocs,
linteaux et dalles armées contribuent à la
rapidité et à la simplicité de la construction,
facteurs qui influencent favorablement le
cout de celle-ci.
*L’utilisation de produits en béton cellulaire se
révèle être source de réels avantages à toutes
les étapes du projet et de la construction.

5. 1-2- Aperçu historique:
La première invention, qui date de 1880, est
attribuée à W. Michaelis. Ce dernier a mis en
contact un mélange de chaux, de sable et
d’eau avec de la vapeur d’eau saturée sous
haute pression et est ainsi parvenu à donner
naissance à des silicates de calcium hydratés
hydrorésistants.
La seconde invention concerne l’expansion
des mortiers.
En 1889, cette invention a été octroyée à
E. Hoffmann.

6.  En 1924, le thermo pierre (autre nom du
béton cellulaire) a été découvert par un
ingénieur Suédois J.-A. Eriksson qui a débuté
la production et la commercialisation du
béton cellulaire, composé d’un mélange de
sable fin, de chaux et d’eau, auquel il ajoute
une petite quantité de poudre de métal.
 Trois ans plus tard, il combine ce processus
à l’autoclave, tel que décrit dans le brevet de
Michaelis.

7. 2- Définition:
Le béton cellulaire ou parfois béton autoclave:
est un matériau de construction destiné au
gros œuvres. Fabriqué exclusivement à partir
de matières premières comme l'eau, le sable, le
ciment; la poudre ou la pate d'aluminium, il
emprisonne une grande proportion d'air ce qui
lui confère de bonnes propriétés en termes
d'isolation thermique.
Plus ancien qu'on ne le pense, le béton cellulaire
est couramment utilisé. On estime, à l'échelle
européenne, que 500 000 maisons
individuelles sont construites chaque année
avec ce matériau.

8. 3- Composition du béton cellulaire:
 Les matières premières principales pour la
fabrication du béton cellulaire sont le sable, la
chaux, le ciment et l’eau.
 Toutes ces matières premières sont présentés
en abondance dans la nature. A noter qu’il s’agit
uniquement de matières minérales présentes en
abondance dans la nature.
 En présence d’eau, la chaux réagit avec la silice
du sable pour former des silicates de calcium
hydratés (tobermorite). Chaux et ciment servent
de liants. La poudre d’aluminium extrêmement
fine (env. 50μm), utilisée en très faible quantité
(+/- 0,05%), sert de levain, en cours de
fabrication, pour faire lever la pate et créer les
cellules.

9.  En milieu alcalin, la poudre d’aluminium
réagit comme suit :
En moyenne, la
proportion de
matières
premières
utilisées
lors de la
fabrication est la
suivante :
• sable quartzeux +/- 44%
• ciment +/- 3%
• chaux +/- 12%
• poudre d’aluminium +/-
0,06%
• eau +/- 41%
C’est l’hydrogène ainsi libéré qui crée les
cellules. En
cours de durcissement de la pate, l’hydrogène
se libère et les cellules se remplissent d’air.

10. Le béton cellulaire contient
80% d'air.

11. 4- Processus technologique de
fabrication:
image qui
présente le
processus du
fabrication député

12.  Le béton cellulaire est un matériau fabriqué à
base de chaux vive, de ciment pur, de sable et
d’eau.
 Au cours du processus de fabrication, le
mélange est allégé en produisant de l’hydrogène
gazeux qui permet le gonflement du mortier
comme la levure fait gonfler la pâte à pain. Se
constituent ainsi à l’intérieur de la masse une
myriade de bulles d’air emprisonnées dans des
cellules qui confèrent au matériau des
propriétés d’isolation thermique et acoustique.
Le mélange est ensuite moulé en y insérant si
besoin des éléments armés. Après durcissement
à l’air, les produits façonnés sont découpés puis
passent en autoclave afin de les stabiliser et
assurer une résistance mécanique élevée.

13.  Les matières premières utilisées pour la
fabrication du béton cellulaire proviennent de la
nature : les roches calcaires, l’argile, le sable
siliceux, le gypse, l’eau, l’air sont transformés
par broyage, dosage, malaxage, le mélange étant
ensuite coulé dans des moules, découpé et
chauffé à 180° et sous une pression de 10 bars.
 Le béton cellulaire est donc issu des réactions
physiques et chimiques qui se produisent
naturellement entre les composants au cours du
processus de fabrication donnant naissance à un
silicate de chaux hydraté semblable à la
tobermorite, matériau naturel présent dans la
ville de Tobermory, isle of skye en Ecosse.

15. 5- Les propriétés:
5.1- Physique:
5.1.1- Aspect et structure:
 C’est la présence de nombreuses cellules minuscules qui
détermine la structure du béton cellulaire. Il est fabrique
en différentes masses volumiques pouvant varier entre
350 et 650 kg/m3 (béton ordinaire : 2400 kg/m3).
 Les cellules occupent 80% du volume total. On distingue
deux sortes de cellules : les macro cellules (0,5 - 2 mm)
formées lors du dégagement d’hydrogéne et les
microcellules, de dimension capillaire, formées lors de
l’expansion de la masse
et reparties dans la partie consistante
de cette masse.
 Au total le volume d’air représente
donc 80% du volume du béton cellulaire,
tandis que la masse solide est de 20%.
Image represente la
porosité du béton
cellulaire

16. 5.1.2- Caractéristiques thermiques:
 Coefficient de conductivité thermique λ
 Le coefficient de conductivité thermique λ exprime la
quantité de chaleur transmise par heure a travers un
matériau d’une superficie de 1m2 et d’une épaisseur
de
1m lorsque la différence de température entre les
deux
faces opposées est de 1 degré Kelvin. La valeur l
dépend de la nature du matériau et de sa teneur en
humidité. Plus la valeur l d’un matériau est petite,
plus sa capacité d’isolation est grande. L’on utilise le
symbole li (intérieur) pour des matériaux qui ne
peuvent être mouilles par la pénétration d’eau de
pluie, la condensation permanente ou par l’humidité
ascensionnelle du sol.

17. 5.1.2- Acoustique
 Le son n’est rien d’autre que des vibrations ou des
ondes qui se déplacent a travers un milieu. Ce
milieu peut être un mélange de gaz (ex. l’air), un
liquide, voire une matière solide.
 Le son ne se propage pas dans le vide. Ces ondes
sont caractérisées par une longueur d’onde et une
amplitude (= pression sonore p (Pa)).
 Le milieu (bien souvent l’air) se trouve en équilibre
grâce a une pression d’équilibre, mais suite a une
perturbation sonore de ce
dernier,
la pression du
milieu varie.
Distance
Temps
Pression
sonore
P (Pa)
Longue
ur
d’onde
Amplitude
Période T

18. 5.2- Chimique:
 L’aluminium réagit avec les autres constituants,
réaction qui produit un dégagement d’hydrogéne
permettant la formation des cellules sphériques et
fermées qui caractérisent le béton cellulaire.
 Dans un traitement thermique en autoclave, sous
une pression d’environ 10 bars et a une
température de 180°C environ.
 Dans ces conditions, a lieu une autre réaction
chimique au cours de laquelle le sable se lie a la
chaux, formant des cristaux de forme et de
composition bien particulières (Tobermorite).

19.  Les réactions chimiques simplifiées, depuis le
mélange des matières premières jusqu’a
l’obtention du produit fini, sont les suivantes :
1. CaO + H2O —> Ca(OH)2 + 65.2 kJ/mol
2. 3 Ca(OH)2 + 2 Al + 6 H2O —> Ca3(Al(OH)6)2
+ 3H2
3. 6 SiO2 + 5 Ca(OH)2 —> 5 CaO • 6 SiO2 • 5 H2O
= Tobermorite
(silicate de calcium
hydraté)
 Bien que les composants soient les mêmes, le
béton cellulaire est un matériau entièrement
différent du béton dans lequel, on le sait, le sable
ne participe pas a la réaction chimique et donc a la
formation des cristaux.

20. 6- Technique d’utilisation :
6.1- Blocs et linteaux:
 Ils sont utilisés pour la réalisation de toutes
les sortes de murs, porteurs ou non et dans
tous les types de bâtiments.
 L’utilisation des linteaux en béton cellulaire ;
également collés, rend la maçonnerie
homogène, évite les ponts thermiques et les
tensions dues a l’utilisation de matériaux
hétérogènes.
 Les producteurs disposent de petits guides
pratiques de mise en œuvre, fort complets et
détaillés. Ils sont envoyés gratuitement sur
simple demande.

21. 6.2.1-
Dalles de
mur:
Les dalles
de murs
sont
destinées a
être posées
soit
Horizontale
_ ment soit
verticaleme
nt.
6.2.2- Dalles de
toiture:
Elles sont utilisées
dans tous types de
bâtiments a
toiture plate ou
inclinée. Elles sont
utilisées
principalement
dans la construction
de grandes surfaces
tels que
usines, hangars,
supermarchés,
garages, logements
collectifs, etc. Elles
peuvent aussi
prendre place dans
des logements
individuels conçus a
6.2.3- Dalles
de plancher:
Les dalles de
plancher sont
utilisées pour la
réalisation
de planchers du
type P. Ce type de
plancher est défini
comme étant
constitue de dalles
juxtaposées et
placées sur deux
appuis avec
remplissage des
joints. Suivant la
fonction
recherchée,
isolation thermique
ou légèreté.
6.2.4- Dalles de
cloison:
Les dalles, fournies
a hauteur d’étage,
conviennent
particulièrement
aux murs non
portants dans de
grands
immeubles tels que
bureaux, hôpitaux,
cliniques,
écoles,
hôtels, magasins,
etc. Elles sont
également utilisées
en logements
prévus entièrement
en éléments armés.
(système
résidentiel).
6.2- éléments
armés

23. 7- Avantages et inconvénients:
7.1- Avantages:
 En ce qui concerne les avantages, voici les principaux :
 Les parpaings en béton cellulaire ont l'avantage d'être
isolants (dispose d’une bonne isolation phonique)
contrairement au béton simple. C'est également un
produit très léger, facile à poser, non polluant et
inoffensif pour la santé malgré sa présence
d'aluminium.
 matériau sain, non radioactif.
 imperméabilité à l’eau du moment
où l’enduit extérieur est résistant.
 il est perpirant : laisse transité la
vapeur d'eau.
 n'attire pas les insectes, les termites
et les rongeurs.
Résistance au
feu du béton
cellulaire

24. 7.2- Inconvénients:
 Tout d'abord, voici les inconvénients que nous
avons vu pour l'instant :
 Le béton cellulaire ne se pose pas sous la pluie.
Comme nous habitons en Bretagne, il se trouve
que quelque fois il pleut. Or nous avons appris que
le béton cellulaire ne pouvait pas se monter sous la
pluie. En effet, la colle utilisée pour faire le joint
mince ne doit pas être appliquée en période de
gel, sous la pluie ou sur des supports exposés en
plein soleil.
 Le béton cellulaire peut facilement être abîmé
pendant la manutention.
 Le béton cellulaire est un matériau sensible aux
impacts, surtout si lors de la manutention les
palettes sont traitées brutalement. Ce qui fait que
nous aurons pas mal de morceaux cassés à la fin
du gros-oeuvre : Reste à savoir ce que l'on peut
faire avec les chutes et de s'inquiéter comment
elles seront recyclées...

25. 8- Est-ce que ce produit est
écologique, durable, naturel?
 Le béton cellulaire est un des matériaux les plus
inoffensifs pour la santé, car complètement nu de
tout Composé Organique Volatile. Grâce à ses
propriétés, la structure qui sera composée en
béton cellulaire va respirer, simplement et
naturellement, car le béton favorise les échanges
d'air entre intérieur et extérieur.
Microporeux, le béton
cellulaire ne laissera en
revanche pas passer l'eau
à l'état liquide.

26.  Dans une démarche durable, les carrières de sable
utilisées par les fabricants de béton cellulaire sont
exploitées et réaménagées dans le respect de
l’environnement. Aucun produit polluant n’est
libéré ni dans l’air, ni dans l’eau, ni dans la terre.
 Pour éviter tout gaspillage des ressources,
les matières premières, l’énergie et l’eau
sont recyclées à chaque étape de la
fabrication.
L’eau entrant dans le processus de fabrication
du béton cellulaire est presque entièrement
utilisée en circuit fermé et il n’est pas
nécessaire de la traiter.

27. 9- Conclusion
 Le béton cellulaire est un matériau, à la fois traditionnel et
moderne, il est adapté à la majorité des constructions,
aussi bien pour l’habitat individuel ou collectif que pour
les bâtiments industriels ou tertiaires.
 Il est un matériau de construction aisé à mettre en œuvre.
Il est léger car il est constitué de 80% d’air et de 20% de
matière et est facile à manipuler du fait de ses poignées
de transport et de ses dimensions précises.
 Ses hautes valeurs d'isolation diminuent sensiblement
l'énergie consommée dans le bâti. C'est un matériau sans
nocivité qui présente la radioactivité la plus faible de tous
les matériaux de construction. Lors du processus de
fabrication il est consommé plus de CO2 qu'il n'en est
produit.
 Le béton cellulaire répond aux normes et certifications les
plus pointues relatives à l’hygiène, la santé et la
protection de l’environnement.

28.  Web graphie:
 fr.wikipedia.org/wiki/béton cellulaire/
 http://www.hl2r.fr/processus-fabrication/
 http://www.ideesmaison.com
 http://tregor-maison-passive.over-blog.com
 Bibliographie:
 Le béton cellulaire matériau d’avenir
 Construire en béton cellulaire
 On a trouvé encore un article: Maçonnerie en
Thermopierre.

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