Tout savoir sur la Densité du béton et la masse volumique

La masse volumique est une unité utilisée pour mesurer la compacité d’une substance. Elle est principalement calculée en kilogrammes par mètre cube (kg / m3).

La masse volumique d’un objet est égale à sa masse totale divisée par son volume total.

Un objet fabriqué à partir d’un matériau relativement dense (comme le fer) aura moins de volume qu’un objet de masse égale constitué d’une substance moins dense (telle que l’eau).

Comment calculer la masse volumique au m3?

La densité est simplement un rapport masse sur volume. Le moyen le plus simple et le plus précis de calculer la densité du béton consiste peut-être à en mesurer le contenu dans un conteneur de volume connu et à le peser.

Pour calculer la densité (habituellement représentée par la lettre grecque « ρ« ) d’un objet, prenez la masse (m) et divisez la par le volume (v) :
     ρ = m / v

Pour le béton

La masse volumique béton est une mesure de son poids unitaire. Le béton est un mélange de ciment, d’agrégats fins et grossiers, d’eau et parfois de matériaux supplémentaires tels que le ciment, sable, gravier, eau, éléments annexes (fers, fibres).

Un béton de poids normal pèse entre 2000 et 2600 kg/m3.

La densité du béton varie en fonction de la quantité et de la densité de l’agrégat, de la quantité d’air entraîné et de la teneur en eau et en ciment.

La masse volumique béton se calcule avec :   ρ = m / V

Pour cela, on détermine le volume V du béton, puis on mesure sa masse m à l’aide d’une balance. On en déduit la masse volumique béton ρ par le calcul.

Pour le mortier

La densité d’un mortier est représentée par le rapport entre le volume des particules solides et le volume total du mortier.

La densité d’un mortier est un facteur important de résistance, de perméabilité et de coût.

La connaissance de la densité est essentielle à toute compréhension approfondie de la meilleure méthode de dosage d’un mortier de ciment, ainsi que des lois régissant sa résistance.

Pour déterminer la masse volumique ρ d’un mortier, peser la masse m de ciment, de sable et d’eau utilisée pour fabriquer une quantité donnée de mortier, puis mesurer le volume V de mortier produit.

Pour le ciment

La masse volumique de ciment peut être calculée en calculant : La masse / Volume.

En général, il se situe entre 850 et 1650 kg/m3.

La variation dépend du type de ciment et de son finesse modulante.

Densité du béton

Masse volumique en fonction du type de béton

Il existe 3 types de béton, dont la classification est associée à la masse volumique :

  • Le premier type c’est le béton armé, le groupe le plus commun, souvent utilisé dans la construction. Il est utilisé pour remplir les fondations, les murs, les clôtures et les planches.
  • Le deuxième type comprend notamment les mélanges de béton léger utilisés pour les bâtiments d’un seul étage et dans les barrières intérieures et aux bâtiments à usage domestique. Celles-ci se caractérisent par des propriétés d’isolation thermique élevées.
  • Le troisième type c’est le béton lourd, il est utilisé pour construire des structures de protection et les installations dangereuses.

Densité du béton armé

La masse volumique béton armé est à partir de 2500 kg/m3 , mais cette valeur change selon les ingrédients utilisés pour fabriquer ce béton, le dosage de sable, de gravier, de ciment, et d’acier.

La densité du béton armé sera plus faible si la quantité de ciment est plus importante, alors il y aura moins d’agrégats. Par contre il sera plus lourd si la quantité dosée de ciment est plus faible que les granulats

Densité du béton léger

Dans certains cas, vous ne pourrez pas couler un béton à 2200 kg/m3, car il sera trop lourd pour votre structure, c’est là qu’ii faut utiliser le béton léger.

Il peut être défini comme le béton d’un poids légers et sensiblement inférieur à celui fabriqué à partir de gravier ou de pierre concassée. Il utilise des granulats légers. Ceux-ci allègent significativement son poids.

En effet, la masse volumique béton léger varie entre 300 et 1800 kg/m3, ce qui est très inférieur à la valeur courante.

En revanche, ces bétons ne sont pas toujours structurels. Ils sont souvent utilisés comme béton de remplissage et offre également une meilleure isolation contre la chaleur et le bruit.

Densité du béton lourd

Le béton lourd utilise des agrégats lourds qu’ils soient synthétiques ou naturels.

Les compositions des agrégats minéraux naturels sont dominées par des minéraux tels que la magnétite, l’hématite, la serpentine, etc. Des exemples d’agrégats synthétiques comprennent l’acier, le fer, etc.

La densité du béton lourd dépend du type d’agrégat utilisé et peut atteindre 3000 kg/m3 à près de 6000 kg/m3.

La densité sera généralement de 3500 kg/m3 avec la barytine, soit 45% de plus que le béton normal, contre 3900 kg/m3 pour la magnétite, soit 60% de plus que le béton normal. Des bétons très lourds peuvent être obtenus avec des grenailles de fer ou de plomb, respectivement 5900 kg/m3.

La principale application du béton lourd est sur le sol, les murs et le plafond des bâtiments médicaux, pour assurer une radioprotection complète et sûre.

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Conclusion

Le béton doit assurer une résistance à la compression, un minimum de vide, une absorption minimale d’eau par la surface et une durabilité satisfaisantes. Les propriétés mécaniques du béton sont fortement influencées par sa densité

Utiliser des matériaux de construction appropriés et comprendre la densité du béton est une partie importante de la connaissance des possibilités et des limites d’utilisation du béton afin de garantir la sécurité des bâtiments.