Le poids du béton et comment on le calcule

1. Le poids du béton une donnée essentielle 

Le poids du béton est une donnée essentielle dans divers domaines de la construction, notamment pour le transport de béton ou pour le calcul du poids d’éléments en béton, comme des dalles, des murs ou des poutres. En effet, connaître la masse volumique du béton permet d’effectuer des calculs précis, que ce soit pour la planification des matériaux, l'estimation des coûts ou le respect des contraintes de poids lors du transport.

Poids et masse volumique du béton

Le béton, comme tout matériau, a une masse volumique qui exprime la quantité de matière qu'il contient dans un certain volume. Pour le béton dit "de poids normal", la masse volumique se situe généralement entre 2200 et 2400 kg par mètre cube (kg/m³). Cela signifie qu'un mètre cube de béton classique pèse entre 2,2 et 2,4 tonnes.

2. Rappel sur la masse volumique

La masse volumique, également appelée densité de masse, est définie comme la masse d’un corps par unité de volume. Elle est calculée selon la formule suivante :

ρ=mV\rho = \frac{m}{V}ρ=Vm​

Où :

• ρ\rhoρ est la masse volumique (en kg/m³),

• mmm est la masse du corps (en kilogrammes),

• VVV est le volume du corps (en mètres cubes).

Dans le cas du béton, la masse volumique est habituellement exprimée en kilogrammes par mètre cube (kg/m³), mais peut aussi être donnée en tonnes par mètre cube (t/m³), ce qui revient à diviser par 1000. Il est important de ne pas confondre la masse volumique avec la densité. En effet, la densité est simplement le rapport de la masse volumique d’un matériau par rapport à celle de l’eau, dont la masse volumique est de 1000 kg/m³. La densité du béton traditionnel varie entre 2,2 et 2,4, ce qui signifie qu'il est entre 2,2 et 2,4 fois plus lourd que l'eau.

3. Facteurs influençant le poids du béton

Le poids du béton dépend de plusieurs facteurs, principalement liés à ses composants. En effet, la masse volumique du béton peut varier en fonction de la qualité et de la nature des matériaux qui le constituent, de la formulation du béton, mais aussi de la quantité d'air qu'il renferme.

1. Type de Granulats : Les granulats, qui sont souvent constitués de sable et de gravier, jouent un rôle majeur dans la masse volumique du béton. Selon leur nature et leur densité, la masse volumique du béton peut fluctuer. Par exemple, l’utilisation de granulats légers comme le polystyrène expansé ou l’argile expansée réduit la masse volumique, donnant ainsi un béton plus léger, tandis que l’utilisation de granulats plus lourds comme la barytine ou la magnétite augmente la masse volumique, donnant un béton plus lourd.

2. Béton Vibré ou Non Vibré : Le processus de vibration du béton pendant sa mise en place a également un impact significatif sur sa masse volumique. Un béton vibré est plus compact, avec moins d'air emprisonné, ce qui le rend plus lourd que du béton non vibré, qui est plus poreux et donc moins dense.

3. Béton Léger et Béton Lourd :

   • Le béton léger, utilisé notamment dans des constructions où le poids doit être minimisé, peut avoir une masse volumique aussi faible que 1800 kg/m³.

   • En revanche, le béton lourd, destiné à des applications spécifiques comme la protection radiologique, peut atteindre des masses volumiques comprises entre 3000 et 5000 kg/m³.

4. Béton Armé : Le béton armé, qui intègre des barres d'acier pour améliorer sa résistance, a une masse volumique d'environ 2500 kg/m³, soit environ 2,5 tonnes par mètre cube.

Poids de 1m³ de béton

Un mètre cube de béton traditionnel pèse entre 2200 et 2400 kg, ce qui correspond à un poids de 2,2 à 2,4 tonnes. Il est crucial de prendre en compte ce poids lors du transport, que ce soit dans des véhicules comme des camions toupie, des remorques ou des camions-bennes. Cela permet de ne pas dépasser les limites de poids autorisées par la réglementation, notamment le poids total autorisé en charge (PTAC), qui peut varier d’un pays à l’autre.

4. Masse volumique des constituants du béton

Le béton est composé de plusieurs matériaux dont la masse volumique varie. Voici une répartition de la masse volumique des principaux constituants du béton :

• Le ciment : sa masse volumique varie entre 900 et 1200 kg/m³, selon le type de ciment utilisé.

• Le sable : la masse volumique du sable sec non compacté est d’environ 1600 kg/m³.

• Les gravillons : leur masse volumique apparente, pour un gravillon sec non compacté, est d’environ 1500 kg/m³.

• L’eau : la masse volumique de l’eau est de 1000 kg/m³.

Ces variations influencent directement la masse volumique du béton, et donc son poids final. La proportion exacte de chaque matériau dans le mélange de béton détermine la masse volumique et donc les caractéristiques du béton, telles que sa résistance, sa durabilité et son poids.

Le poids du béton est un paramètre essentiel à comprendre dans la construction. Il est fonction de la masse volumique des matériaux utilisés dans la formulation du béton, des conditions de mise en œuvre (vibrage, porosité), et du type de béton (lourd, léger ou armé). Ainsi, qu’il s’agisse de béton standard, léger ou spécialisé, il est crucial de bien connaître ce poids pour éviter des erreurs dans les calculs de transport ou de structure.