Béton léger

Matériau indispensable en matière de construction et de travaux publics ou BTP, le béton reste et demeure une fascination pour tous les ingénieurs de BTP.

Il ne cesse de faire l’objet d’amélioration et d’évolution perpétuelle de la part des laboratoires et autres centres de production de béton.

Dans le cas particulier du béton léger encore appelé béton allégé, il s’agit d’un type de béton de ciment disposant d’une masse volumique à sec relativement faible comparativement à celle d’un béton normal.
Pour obtenir une masse volumique aussi faible, ce type de béton peut être constitué d’un pourcentage de granulat léger important; il peut également bénéficier de la technique de moussage ou d’aération pour atteindre cette masse volumique faible.

Caractéristiques du béton léger

La caractéristique majeure du béton léger est bien évidemment sa masse volumique faible. Il se différencie des autres types de béton par sa masse faible.

Sa densité peut varier entre 300 et 1800 kg/m3 pendant que celle d’un béton classique se situe entre 2000 et 2300 kg/m3.

De même, comparativement au béton classique, le béton léger est caractérisé par une conductivité thermique faible.

Il est donc plus recommandé pour des travaux d’isolation thermique et permet également un gain de poids selon l’ouvrage.

Ayant une résistance mécanique plus faible que celle des autres bétons, le béton allégé peut facilement se travailler; il supporte le clouage par exemple.

Les différents types de béton léger

Au total, trois types de béton allégé sont disponibles pour les constructions d’ouvrage.

• Le béton cellulaire : ce type de béton se distingue en deux sous-types, à savoir le béton gaz et le béton mousse. Généralement, le béton cellulaire désigne un béton léger comportant un grand nombre de petites alvéoles remplies d’air. Dans le cas du béton gaz, les alvéoles sont réalisées grâce à un agent gonflant réactif. Le béton mousse quant à lui est réalisé par l’utilisation de tensioactifs (composé qui modifie la tension superficielle entre deux surfaces) et de malaxage juste. La masse volumique de ces deux bétons varie entre 90 et 550 kg/m3 pour le béton gaz et entre 400 et 2000 kg/m3 pour le béton mousse.
• Le béton caverneux : ce type de béton allégé dispose d’une structure poreuse formée par les vides qu’il contient. Il est composé de ciment, de granulats grossiers et d’eau. La résistance de ce mélange est renforcée par l’ajout d’une petite quantité de sable. Après adhésion de l’ensemble, les vides créés par les granulats grossiers ont une ouverture pouvant atteindre 30 mm. Cette caractéristique lui donne ainsi une forte perméabilité à l’eau. Sa masse volumique varie entre 800 et 1000 kg/m3.
• Le béton de granulats légers : ce type de béton allégé contient une grande proportion de granulats légers. Les granulats qui interviennent dans la fabrication de ce type de béton sont les granulats à faible masse volumique. Il s’agit essentiellement de l’argile expansée, du schiste expansé, de la pierre ponce, du polystyrène expansé, de la vermiculite ou du liège. Comme tout béton allégé, ce béton a une conductivité thermique faible. Sa masse volumique est comprise entre 800 et 2100 kg/m3.

Comment faire ?

À la base, tous les matériaux utilisés dans la composition de ce mélange de béton sont des matériaux qui ont une masse volumétrique faible. Ce qui a pour conséquence d’avoir au final un béton relativement léger par rapport à un béton classique. Plusieurs techniques permettent d’avoir un béton allégé. Ainsi, à la place des gravillons plus lourds utilisés dans la fabrication du béton normal, on trouve des granulats allégés (grossiers ou fins selon le type de béton allégé à réaliser). Il s’agit le plus souvent de billes de polystyrène ou de billes de schiste expansé, d’argile, de chanvre, de liège ou de bois.

Le béton allégé peut également être obtenu par l’insertion de vides d’air dans le béton grâce à des adjuvants spécifiques. Cette technique permet d’avoir du béton caverneux plus léger que le béton normal. Et pour ce qui est du respect de la législation en vigueur, le béton allégé doit respecter les normes européennes (EN 206-1). Les spécifications du béton allégé sont ainsi classées en fonction de la densité, de la résistance et de la pression.

Pour quelles applications ?

Le béton léger a plusieurs applications au nombre desquelles se situe en premier lieu la diminution de la charge de la structure. Il peut être utilisé pour concevoir une chape sèche. Plus spécifiquement, le béton allégé peut servir lors de remplissage (formes de pentes sur toiture) ou de comblement de tranchées ou encore d’asphaltage. Ce type de béton, étant moins lourd, est également utilisé pour la fondation d’ouvrage d’art nécessitant une résistance à la charge moins élevée que celle proposée par un béton classique. Il permet ainsi la réalisation d’économie lors de la mise en œuvre d’une telle structure.

Compte tenu de sa caractéristique d’isolation thermique et phonique, le béton allégé est très utile pour la mise en place de mur ou de dalle. Il en est de même pour la rénovation d’une ou plusieurs parties d’un bâtiment.

Les avantages et les inconvénients du béton léger

Le béton allégé ayant été défini et répertorié avec ses différents types, il convient maintenant de s’intéresser de près à ce qu’il propose comme avantages et inconvénients.

Les avantages du béton allégé

Le béton assume beaucoup d’avantages lors de son utilisation. Par son poids, il permet une grande flexibilité, ce qui facilite sa mise en œuvre. La faible densité du béton permet également de conserver la structure porteuse, même lorsque celle-ci est en rénovation. Autres avantages, le produit :

• Épouse toutes les formes de coffrages et de supports;
• Est plus facile à manutention qu’un béton classique (distance et hauteur);
• Permet de gagner en performance par la réalisation d’économie de poids pouvant atteindre 75 % comparativement à un béton traditionnel;
• Limite la charge sur les fondations, de même que les structures porteuses du bâtiment;
• Dispose d’excellentes propriétés thermiques, ce qui réduit la consommation d’énergie (pour le chauffage et la ventilation);
• Offre de très bonnes performances acoustiques pour l’ensemble du bâtiment;
• Est résistant aux flammes et imputrescible;
• Permet une accessibilité rapide sur le chantier après le coulage (de l’ordre de 24 à 48 heures).

Les inconvénients du béton allégé

• Compte tenu de sa faible résistance, le béton allégé ne peut faire l’objet d’utilisation sur toutes les composantes structurelles du bâtiment. Sa densité étant trop basse, il est le plus souvent utilisé comme béton de remplissage.
• Il est impératif, selon les règlements des documents techniques unifiés (DTU), de recouvrir le béton léger d’une chape de mortier de 5 cm d’épaisseur. Seul le béton allégé composé de billes de polystyrène fait exception à cette règle.