Vous envisagez un chantier de rénovation ? Vous avez besoin d’augmenter l’isolation du logement avec la création de murs ? Alors, il faudra forcément calculer la densité du béton ! Mais quelle est la différence entre densité et masse volumique ? Comment calculer le poids des ingrédients utilisés ? Et quels sont les différents types de ciment à connaître ? Voici ce qu’il faut retenir !
Densité du béton et masse volumique : quelle différence ?
Lorsqu’on parle de la densité du béton, on rencontre fréquemment le terme de masse volumique. Pour bien comprendre la différence entre les deux, il faut savoir que la densité est une mesure qui permet de comparer la quantité de volume contenu dans le béton par rapport à celle contenue dans un autre matériau. Elle est généralement exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³) et sera obtenue en divisant la masse du béton par son volume.
Pour aller un peu plus loin, il faut savoir que la densité (d) d’un matériau correspond au rapport de sa masse volumique (p corps) à la masse volumique d’un corps de référence (p ref). Généralement, le corps de référence est l’eau. La densité du béton sera donc le rapport entre sa masse volumique à la masse volumique de l’eau.
Admettons que ce matériau affiche une densité de 3, alors cela veut tout simplement dire qu’il pèsera trois fois plus lourds que le même volume d’eau. En revanche, un matériau avec une densité inférieure à 1 signifie qu’il peut flotter dans l’eau.
Par exemple, prenons la masse volumique de l’eau de 1 000 kg/m3 (un litre d’eau pèsera 1 kg). La densité d’un matériau s’exprime par la même valeur numérique que la masse volumique. Si la densité du ciment et de 3,1, alors on peut dire que la masse volumique du ciment et de 3,1 t/m3.
Densité du béton : pourquoi la connaître ?
La densité du béton est essentielle pour les travaux de construction. Elle concerne les fondations, la mise en place d’une chape ou d’une dalle et peut servir à faire le bon dosage.
Pour une parfaite résistance mécanique
Lorsqu’il s’agit d’utiliser des bétons de construction, il faut généralement choisir un béton dense qui sera beaucoup plus résistant aux contraintes mécaniques. Ce sera notamment le cas face à de la compression ou de la traction. De plus, un béton dense est souvent utilisé pour des travaux au niveau des fondations, pour une chape ou pour la création de ponts.
Pour renforcer l’isolation thermique acoustique
La densité du béton va également influer sur le coefficient d’isolation. Pour des travaux de rénovation, il faut savoir qu’un béton moins dense offre une meilleure isolation thermique et acoustique qu’un béton très dense.
Pour plus de durabilité
Connaître la densité des bétons est essentiel pour augmenter la durabilité de la construction. En effet, les matériaux très denses sont moins sensibles au vieillissement et aux dégradations causées par les conditions climatiques ou les produits chimiques. En conséquence, ils affichent une durée de vie beaucoup plus longue avec un entretien moins coûteux.
Pour augmenter la solidité de la structure
La densité du béton impacte aussi la robustesse de la structure. Si vous avez besoin d’un mur plus épais, alors vous allez modifier le rapport entre la masse volumique du béton et celle de l’eau dans le mélange. C’est un point essentiel à connaître, surtout pour l’installation d’un mur porteur. En conséquence, bien mesurer la densité des bétons peut aussi vous aider à mieux gérer votre budget de construction.
Pour connaître le délai de séchage du béton
La densité du béton aura un effet direct sur le délai de séchage. Là encore, c’est un point à connaître puisqu’il va automatiquement impacter le temps de construction et le devis total du projet immobilier. Moins les artisans attendront le séchage du béton et plus vite ils pourront continuer les travaux. En moyenne, il faut compter un délai de 10 jours pour le séchage complet d’une structure en béton.
Calcul de la densité du béton par rapport à la masse volumique des ingrédients utilisés
Le béton est le résultat d’un mélange entre différents ingrédients tels que du gravier, du sable, de l’eau ou du ciment. Or, ces ingrédients vont changer la densité du béton en modifiant automatiquement sa masse volumique.
Avec le ciment
Le ciment est l’ingrédient principal du béton. Présenté sous la forme de granulats, sa masse volumique varie entre 2.8 et 3.1 tonnes/m3. Ici, cela dépend de la taille de la structure à réaliser pour votre projet de construction. Pour votre calcul, il faut bien faire la différence entre la masse volumique réelle et la masse apparente du produit. Pour le ciment, la masse volumique apparente sera de 1 000 – 1 100 kg/m3. Par contre, la masse volumique réelle sera le rapport entre le matériau et le volume.
Avec de l’eau
Généralement, la masse volumique de l’eau dans le mélange ne change pas. Elle sera toujours de 14 tonnes d’eau au m3 pour faciliter la prise et le coulage du béton.
Avec le gravier
L’autre élément essentiel au béton, c’est le gravier. Il sert de liant et permet de renforcer la résistance de la structure. En ce qui concerne la masse volumique apparente des graviers, elle avoisine les 1.4 et 1.6t/m3. Quant à la masse volumique réelle, elle sera de 2.5 et 2.6t/m3. La première tient compte des vides dans le mélange alors que la masse volumique réelle comptabilise la matière.
Avec le sable
Si vous préférez utiliser le sable plutôt que le gravier, alors sachez qu’il sera beaucoup plus imposant. En effet, la masse volumique passe à 1 600 kg/m3 contre 1 500 kg/m3 pour les graviers. C’est ce qui explique le temps de séchage plus long.
Avec la fibre métallique
Même si elle n’est pas obligatoire dans la composition du ciment, la fibre métallique permet de renforcer la robustesse et la stabilité de la structure. Toutefois, son poids va automatiquement augmenter la densité de la composition. En moyenne, il faut donc compter 5 à 150 kg/m3. En sachant que l’acier aura une densité de 7.5 à 9.
Calcul de la masse volumique selon les types de béton
En moyenne, la masse volumique du béton est d’environ 2 500 kg/m3. C’est un chiffre largement suffisant pour assurer la robustesse et la stabilité d’une structure, que ce soient des fondations, une chape ou une dalle. C’est la valeur la plus souvent utilisée par les professionnels du bâtiment, même s’il est possible de changer sa teneur en fonction des différents types de béton.
Le béton léger
La densité d’un béton léger sera moindre par rapport à un béton dense. À l’intérieur, c’est un mélange qui utilise des ingrédients beaucoup moins lourds comme les graviers ou les roches volcaniques à la place du sable. La masse volumique de ce type de béton sera 10 fois inférieures à un béton dense, ce qui lui permet d’offrir un délai de séchage réduit. Quant à sa densité, elle sera d’environ 300 à 1 800 kg/m3.
Le béton classique
Même si le béton léger présente de nombreux avantages, le ciment classique reste indispensable pour certains chantiers de construction. C’est le cas des murs porteurs, des chapes, des fondations ou des dalles. À l’intérieur, c’est un mélange de graviers, d’eau et de ciment. Ici, le temps de séchage va donc dépendre de l’épaisseur de la structure. En moyenne, la densité d’un béton classique sera de 2 500 kg/m3. C’est la densité à privilégier pour des travaux de rénovation, que ce soit pour renforcer l’isolation à l’intérieur ou augmenter la masse au niveau de la structure.
Le béton compact
Beaucoup plus imposant que le béton poreux, le béton compact sert à construire des structures plus résistantes, que ce soit en intérieur ou l’extérieur. Il affiche une excellente durabilité et reste conseiller pour créer des murs ou des sols. À l’inverse, la densité du béton poreux sera beaucoup plus légère.
Et pour la densité des bétons prêts à l’emploi ?
Les bétons prêts à l’emploi cumulent un certain nombre d’avantages. Généralement, la densité du béton est déjà dosée par les grandes marques pour vous permettre de vous lancer dans n’importe quel type de chantier. En usine, la masse volumique réelle de chacun des ingrédients est déjà calculée pour vous simplifier la vie.
En plus, les bétons prêts à l’emploi restent simples à utiliser puisqu’ils sont déjà entièrement mélangés. Il suffit d’y verser 1 t d’eau à chaque cm3 avant de le couler. Pour cela, vous pouvez facilement utiliser un camion toupie ou une bétonnière qui pourront vous aider à couler entre 4 à 150m3/h de ciment.
Enfin, les bétons prêts à l’emploi vous font aussi gagner du temps. Avec eux, vous évitez des calculs compliqués sur la densité du béton et la masse volumique. Par ailleurs, vous n’avez plus à comparer les prix des différents ingrédients à utiliser.
