Béton léger dans la construction privée

Économiser de l'énergie devient une nécessité, et l'un des principaux coûts de notre climat est le chauffage. À cet égard, de nouveaux matériaux sont en cours de développement pour vous permettre de construire des maisons chaleureuses et d'isoler celles existantes. Le béton léger est de plus en plus populaire. C'est tout un groupe de matériaux avec une gamme assez large de propriétés et de caractéristiques.

Types de béton léger

La réduction de la masse de béton est due à la formation de pores et à l'utilisation d'agrégats légers au lieu du gravier traditionnel, et parfois du sable. Parfois, les pores sont formés par divers processus. Selon la méthode de production, les bétons légers sont divisés en trois groupes:

• Béton aéré ou poreux. Il est obtenu par un mélange de liant, d'eau, de sable (dans certaines marques il n'y a pas de sable) et d'additifs qui forment de la mousse ou favorisent la formation de gaz. Lors de l'utilisation de mousse, du béton cellulaire est obtenu, lors de l'utilisation d'additifs gazeux, du béton cellulaire. Si la majeure partie du liant en béton cellulaire est de la chaux, un gaz silicate est obtenu. La principale différence entre les matériaux cellulaires est l'absence de gros agrégats.
  

  Les bétons cellulaires sont caractérisés par de petits pores et une structure homogène.

• Béton léger ordinaire. Reçu d'un mélange de liant, d'agrégat grossier et fin, d'eau. Ils diffèrent du béton ordinaire par la présence d'agrégats poreux légers au lieu de pierre concassée. Presque tous les vides entre les particules de remplissage sont remplis, il y a peu de cavités d'air dans un tel matériau - pas plus de 6%.
  

  Dans le béton léger ordinaire, des agrégats légers sont utilisés à la place de la pierre concassée

• Béton léger grossièrement poreux. Au lieu de sable et de gravier, un agrégat poreux grossier est utilisé, qui est mélangé avec un liant dilué avec de l'eau. Il n'y a pas de sable, car ce matériau est également appelé béton sans sable. Les fragments d'agrégats collent ensemble uniquement aux endroits où ils se touchent, laissant les vides non remplis. Les vides d'air peuvent atteindre 25%.
  

  Dans le béton à gros grains, il n'y a pas de sable et les fragments d'agrégats ne sont connectés qu'aux points de contact

Mais dans chacun des groupes, il peut y avoir de nombreuses variétés et compositions. Différents agrégats et liants sont utilisés. Traditionnellement, les ciments sont utilisés comme liant (sur le ciment Portland, les matériaux ont de meilleures caractéristiques de résistance). Le deuxième liant le plus populaire est la chaux, le gypse est moins souvent utilisé. Parfois, ils peuvent utiliser un mélange de liants et utiliser du verre à eau.

Technologie de durcissement

Il existe trois technologies pour la fabrication du béton cellulaire:

• Durcissement naturel. La composition versée dans les moules est laissée indéfiniment dans le coffrage. Après un certain temps (en fonction de la composition et du type), le coffrage est retiré. En utilisant cette technologie, le matériau est le moins cher, mais ses caractéristiques se situent dans la partie la plus basse de la plage autorisée, et parfois même inférieures.
• Traitement en chambre de chaleur et d'humidité thermique à pression atmosphérique Les indicateurs de qualité sont plus élevés, mais les coûts et les prix sont également plus élevés.
• Durcissement en autoclave. Le matériau acquiert d'excellentes caractéristiques, mais il est également plus cher en raison des coûts d'équipement et d'énergie coûteux (pour maintenir la température et la pression dans la chambre).
  

  Installation de production de béton cellulaire autoclavé

Espaces réservés

Par origine, les granulats pour béton léger peuvent être divisés en deux groupes: naturels (naturels) et artificiels.Les matériaux naturels sont obtenus par broyage de matériaux poreux naturels: coquille, pierre ponce, lave, gazon, calcaire, etc. Les meilleurs d'entre eux sont la pierre ponce et le gazon volcanique. Ils ont une structure à pores fermés, ce qui réduit la quantité d'humidité absorbée par le matériau.

Les espaces réservés peuvent être différents non seulement par leur "origine", mais aussi par leur taille et souvent aussi par leur forme

Les agrégats artificiels pour béton léger sont des déchets issus de certains procédés technologiques (scories) ou de matériaux spécialement créés à partir de composants naturels (argile expansée, vermiculite, perlite, etc.), ainsi que de certains agrégats chimiques (polystyrène).

Propriétés, caractéristiques, application

Les principales caractéristiques du béton léger auxquelles vous devez faire attention lors du choix sont la densité (densité apparente), la résistance, la conductivité thermique et la résistance au gel.

La densité du matériau dépend principalement des caractéristiques de la charge, ainsi que de la consommation de liant et d'eau. Il peut varier considérablement - de 500 à 1800, mais le plus souvent, il se situe entre 800 et 1500 kg / m³... L'exception est le béton poreux ou cellulaire (mousse et béton cellulaire). Leur densité peut être de 200 kg / m³.

La principale caractéristique opérationnelle est résistance à la compression. Il est subdivisé en classes, désignées dans la spécification par la lettre latine "B", suivie de nombres. Ces chiffres affiche la pression qu'un matériau donné peut supporter. Par exemple, la classe de résistance B30 signifie que dans la plupart des cas (selon GOST 95%), il peut résister à une pression de 30 MPa. Mais dans les calculs, une marge de sécurité d'environ 25% est prise. Et lors du calcul pour la classe B30, une résistance de 22,5 à 22,7 MPa est posée.

En même temps, une caractéristique telle que la limite de compression est utilisée. Il est désigné par la lettre latine "M", et les nombres suivants sont pris égaux à la masse volumétrique de béton en kg / m³.

Correspondance entre les marques et les classes de béton

La conductivité thermique du béton léger est inversement proportionnelle à la densité: plus un matériau contient d'air, moins il conduit de chaleur. Ce paramètre varie dans une plage significative de 0,07 à 0,7 W / (mx ° C). Les matériaux les plus légers à faible densité sont utilisés comme isolant thermique. Ils gainent les murs des bâtiments et des dépendances. L'isolation en béton cellulaire des balcons et des loggias est très populaire. Mais le plus grand effet économique peut être obtenu lors de la construction à partir de béton léger de densité moyenne. Il a une capacité de charge suffisante pour construire une maison à deux ou trois étages. Dans ce cas, une isolation supplémentaire n'est pas nécessaire.

Tableau de conductivité thermique du béton léger et des matériaux de construction traditionnels

Une autre caractéristique importante est résistance au gel... Il est désigné par la lettre latine F, après laquelle il y a des chiffres, indiquant le nombre de cycles de dégivrage / congélation qu'un matériau peut supporter sans perdre de sa résistance. Dans les cas de béton léger, sa résistance au gel dépend directement de la quantité de liant dans la composition: plus il y en a, plus le béton sera résistant au gel.

Rendez-vous

Par objectif, le béton léger est divisé dans les groupes suivants:

• Isolation thermique. Avoir une conductivité thermique ne dépassant pas 0,25 W / (mx ° C), une densité ne dépassant pas 500 kg / m³.
• Isolation structurelle et thermique. Conductivité thermique ne dépassant pas 0,6 W / (mx ° C), densité 500-1400 kg / m³, classe de résistance non inférieure à M35. Dans la construction privée de faible hauteur, ils sont utilisés pour la construction de murs porteurs, dans les murs à plusieurs étages - pour les murs non chargés.
• De construction. Densité à partir de 1500 kg / m³ et plus élevé, classe de résistance au moins M 50 et résistance au gel au moins F 15. Utilisé pour la construction de murs porteurs pour les bâtiments de plus de 3 étages.
  

  Exigences relatives au béton léger à des fins diverses

Avantages et inconvénients

Si nous parlons de l'utilisation de béton léger comme isolant, il y a peu d'inconvénients. Le principal est une hygroscopicité élevée, qui, néanmoins, varie largement et dépend fortement de la charge et du type de matériau. Le deuxième moment pas très agréable est la nécessité de sélectionner la finition appropriée. Lorsqu'il s'agit de décoration extérieure (côté rue), lors du choix des matériaux ou du type de décoration, il est nécessaire de prendre en compte la conductivité élevée de la vapeur. À cet égard, soit des plâtres spéciaux conducteurs de vapeur sont utilisés, soit un revêtement avec un espace de ventilation est réalisé.

Mais les avantages du béton léger comme isolant sont plus importants. Il est facile à assembler, léger, facile à couper et à scier, tolère bien les changements climatiques, ne nécessite pas l'utilisation d'un pare-brise. À tout cela, ajoutez des propriétés d'isolation thermique élevées et un prix bas.

L'un des bétons légers est le béton de polystyrène

Si nous parlons de l'utilisation du béton léger comme matériau pour la construction de maisons, leurs avantages sont les suivants:

• Caractéristiques d'isolation thermique élevées. Cette propriété vous permet de refuser une isolation supplémentaire des murs et de réduire l'épaisseur des murs.
• Poids léger. Les murs en béton léger pèsent plusieurs fois moins que les matériaux «lourds» traditionnels et sont comparables en poids à la masse des maisons en bois. Un faible poids entraîne un «allégement» de la fondation et la possibilité d'utiliser des structures plus simples. Et cela réduit considérablement les coûts de construction, ainsi que les coûts de transport (ils considèrent, principalement, la livraison de matériaux de construction par tonnage).
• Le faible poids permet la production de gros blocs de construction et de dalles, qui sont néanmoins posés à la main. Cela conduit à une réduction du temps de construction, ainsi qu'à une diminution du nombre de joints, qui dans ce cas sont des ponts froids.
  

  Les blocs sont grands mais peuvent être portés par une seule personne

• Plasticité du matériau et facilité de mise en œuvre. De nombreux bétons légers sont faciles à couper, scier et meuler. Cela leur permet d'être utilisés pour la fabrication de divers éléments architecturaux et décoratifs, ainsi que pour obtenir des pièces de la taille requise directement sur place en sciant les blocs existants en fragments plus petits.
• Ils tolèrent bien les changements de conditions de fonctionnement. Les changements d'humidité et de température n'ont pratiquement aucun effet sur le matériau. Ils supportent également bien des charges constantes et ne sont pas particulièrement sensibles aux contraintes mécaniques. Des bosses apparaissent dans le matériau, mais l'intégrité du bloc est difficile à casser.
• Les déchets sont souvent utilisés comme agrégats. Cela réduit le coût du matériau tout en réduisant la charge environnementale.
• Certains types de béton léger peuvent être fabriqués indépendamment (généralement avec des agrégats de laitier ou d'argile expansée), ce qui réduit au minimum les coûts de construction.

Comme vous pouvez le voir, le béton léger présente de nombreux avantages en tant que matériau de construction. Mais tout n'est pas aussi sans nuages. Il y a des inconvénients à prendre en compte pour prendre une décision éclairée:

• Pour augmenter la résistance des murs, un renforcement fréquent est nécessaire. Il s'agit d'un coût supplémentaire pour les matériaux et le temps de pose des armatures.
• Résistance insuffisante à la fissuration. La structure non homogène du matériau conduit au fait qu'en présence de charges inégales (retrait irrégulier de la fondation, par exemple) des fissures apparaissent dans les blocs. S'ils sont minces, ressemblant à des toiles d'araignée, ils n'affectent pas la résistance de la structure, même s'ils semblent intimidants.
• Absorption d'humidité élevée. Les caractéristiques d'isolation thermique des matériaux humides sont considérablement réduites. Par conséquent, lors de la construction, il est important de réaliser une étanchéité de haute qualité. Si vous prévoyez d'utiliser dans des conditions d'humidité élevée, il est recommandé d'utiliser de la pierre ponce, de l'aggloporite et de l'argile expansée comme agrégats.
• La faible densité des matériaux conduit au fait que les fixations ne tiennent pas bien dans de telles parois. Le matériau supporte bien les charges verticales, mais il est mauvais pour le "retrait". Pour le béton léger et cellulaire, des fixations spéciales ont été développées, mais la meilleure solution consiste à installer des encastrements aux endroits où des objets lourds sont censés être fixés.
• La difficulté de choisir une finition extérieure. Comme déjà mentionné, il s'agit soit d'un revêtement avec une façade ventilée, soit de plâtres spéciaux.
• Pour la décoration intérieure, un apprêt préliminaire de haute qualité des murs peut être nécessaire - pour une meilleure adhérence au plâtre ou au mastic.
• Faible absorption acoustique.En raison du grand nombre de vides et de "chemins" concrets passant entre eux, les sons sont très bien transmis. Pour une isolation phonique normale, des matériaux supplémentaires sont nécessaires.

La plupart des lacunes sont plutôt des caractéristiques opérationnelles, mais elles doivent être prises en compte. Ensuite, il n'y aura pas de mauvaises surprises et toutes les fonctionnalités seront prises en compte même au stade de la planification.

Où et comment utiliser sur un chantier de construction, exemples de fabrication DIY

Comme on peut le comprendre d'après tout ce qui a été dit, le béton léger peut être utilisé pour n'importe quelle structure. Ils sont utilisés pour construire des murs, les utiliser comme isolant, couler des dalles pour les sols, faire une chape. Mais toutes ces tâches nécessitent des caractéristiques différentes. Ils sont «recrutés» par la sélection des composants.

Comment choisir une recette

Par exemple, une chape a besoin de résistance, d'hydrophobie et d'une faible conductivité thermique. La résistance et une diminution de la quantité d'humidité absorbée donnent l'utilisation du ciment Portland comme liant. Étant donné que les meilleurs additifs naturels qui fournissent une faible absorption d'humidité - la pierre ponce et le gazon volcanique - ne peuvent pas être appelés généralement disponibles, des billes d'argile expansée ou de polystyrène peuvent être utilisées pour augmenter la conductivité thermique. Ils absorbent également peu d'humidité.

Proportions de composants pour différentes qualités de béton

Maintenant sur les proportions. Ils sont pris comme standard pour une marque donnée. Et selon le type choisi (sans sable ou régulier), l'espace réservé est remplacé. Pour la chape de sol, le béton léger ordinaire est le plus souvent utilisé. Dans eux, le gravier est remplacé par l'agrégat sélectionné, qui est ajouté dans la proportion requise. Seule moins d'eau est absorbée, ce qui rend la solution si dense ou si fluide qu'elle ne peut être posée.

Même en production, la composition exacte du béton léger est déterminée expérimentalement à chaque fois. Cela est dû au fait que les granulats ont des caractéristiques très différentes, à la fois en termes de poids et de densité et d'autres paramètres. Plusieurs petits lots sont fabriqués avec différentes compositions d'agrégats (grands, petits, leurs proportions, plusieurs types d'agrégats différents sont combinés) et différentes quantités d'eau. Après durcissement, il est déterminé lequel est le mieux adapté à une tâche spécifique. En utilisant la même méthode, vous pouvez déterminer indépendamment la quantité et le type d'agrégat qu'il est préférable de verser, puis sceller de grands volumes.

Un exemple d'isolation d'un grenier avec du béton de polystyrène

Pour un exemple de sélection expérimentale pour des tâches spécifiques, voir la vidéo. Il était nécessaire de sélectionner une composition pour isoler le plancher du grenier. Il a été décidé d'utiliser du béton de polystyrène comme chaud et léger. Une composition sans sable a été choisie et seules des billes de polystyrène ont été versées comme charge.

Selon la recette choisie, du béton léger a été mélangé et le grenier a été isolé. Le processus peut être vu plus loin.

Mais cette composition ne convient que pour l'isolation dans des endroits à faible charge. Si vous avez besoin d'une chape avec des caractéristiques d'isolation thermique sur le sol, prenez une recette traditionnelle avec du sable et remplacez le mastic par des billes de polystyrène. Des fibres de renforcement telles que des fibres peuvent être ajoutées pour augmenter les caractéristiques de résistance. Pour améliorer la plasticité, vous pouvez ajouter, comme dans le clip vidéo, une certaine quantité de détergent à vaisselle ou de savon liquide. En général, la composition optimale doit être déterminée expérimentalement.

Un exemple de coulage d'une chape en béton de polystyrène peut être vu dans la vidéo suivante. Pas de nouvelles, à part une composition différente: il y a du sable. Le résultat est une structure plus uniforme avec des cavités remplies de béton et de petites bulles d'air.

Ce que vous devez également savoir, c'est qu'il vaut mieux ne pas utiliser de miettes pour la production de béton de polystyrène. Pour des caractéristiques normales, il faut des billes, pas aucune, mais celles qui adhèrent bien à la solution.Ils ont un film solide en surface et n'absorbent pas la laitance du ciment, grâce à quoi ils ont de bonnes propriétés d'isolation thermique. La miette obtenue par écrasement de dalles défectueuses a une structure inégale et déchirée. En conséquence, il est imprégné de lait de ciment. Naturellement, un tel béton sera plus chaud que d'habitude, mais pas le même que celui du granulé.

Béton d'argile expansé dans un logement privé

L'argile expansée est un autre agrégat populaire pour la production de béton léger à la maison. Il est fait d'argile avec des substances ajoutées qui augmentent de volume lorsqu'il est chauffé. Cette composition est chargée dans le four, où se produit un gonflement et suivi d'une cuisson. Mais, comme des études l'ont montré, de nombreuses argiles émettent des radiations, par conséquent, l'argile expansée a également un rayonnement de fond, parfois même dangereux pour la santé. Vous devez donc être prêt pour son choix - avoir un dosimètre.

La procédure de sélection ici est similaire à celle décrite ci-dessus. Seule la possibilité de modifier les proportions des fractions grandes et moyennes est ajoutée. Il est également possible d'ajouter ou non du sable et d'obtenir des résultats de structure et de caractéristiques différentes.

Le béton d'argile expansé est utilisé pour couler dans des moules et obtenir des blocs de construction, et il est également possible d'ériger des murs avec un coffrage mobile. Contrairement aux blocs de béton d'argile expansée, cette technologie peut être utilisée pour la construction de murs porteurs.

Et dans cette vidéo - l'expérience de vivre dans une maison en béton argileux monolithique.

Maisons en béton de sciure de bois - Arbolit

Une autre charge naturelle qui ne coûte que quelques centimes et qui peut être utilisée pour la construction de logements privés est la sciure de bois, ou plutôt les copeaux de sciure. Une très petite fraction ne convient pas pour ce matériau; des déchets de taille moyenne ou grande provenant de la mise en bouteilles sont nécessaires.

La composition dans ce cas est sans sable, mais les proportions sont conservées: pour 1 partie de béton, 6-7 parties d'agrégat sont prises. Dans ce cas, de la sciure de bois. Pour augmenter l'hydrophobicité de la composition, ajoutez du verre liquide ou du chlorure de calcium.

La deuxième option pour le mélange et les proportions

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