Les catégories de béton

Le béton est un produit polyvalent disponible une multitude de variantes. Ci-dessous, nous vous expliquons brièvement quelles sont ces caractéristiques principales. Le béton se catégorise en fonction de ses principales caractéristiques et/ou propriétés :

• Classe environnementale (vb EA3)
• Catégorie d’exposition (vb XA3)
• Classe de résistance du béton (vb C40/50)
• Classe de consistance du béton (vb S3)

En fonction de l’application, d’autres exigences sont requises.

Classe environnementale (vb EA3)

La classe environnementale renvoie à l’environnement auquel le béton est exposé. Un élément en béton qui fait partie d’une structure intérieure doit généralement répondre à des critères moins stricts de durabilité qu’un élément extérieur. Les exigences relatives à un élément extérieur dépendent de la présence éventuelle d’humidité, de gel, de sels anti-verglas, sel de mer ou de substances agressives présentes dans l’environnement. La norme NBN B 15-001:2004 identifie plusieurs « environnements ». Ces « environnements » sont fréquents en Belgique et

s’appliquent souvent à la pratique du béton dans ce pays. Appelées les « classes environnementales », elles sont indiquées par la lettre E pour « Environment » ou Environnement en anglais, suivies de la lettre (I pour « Interior » ou Intérieur, E pour « Exterior » ou Extérieur, S pour « Sea » ou Mer en anglais ou A pour « Agressive » ou agressif) et éventuellement d’un chiffre pour détailler l’environnement concerné. Il existe 13 classes environnementales.

Généralement, une seule classe environnementale suffit pour caractériser l’environnement auquel le béton est exposé. Si le béton se trouve dans un environnement agressif, il faut généralement deux classes environnementales : un environnement extérieur légèrement agressif avec risque de gel sans contact avec la pluie : EA1 et EE2. Pour chaque classe, les critères de durabilité ont été formulés en fonction de trois domaines d’utilisation. Ces exigences imposent des conditions préalables importantes en termes de composition (teneur minimale en ciment par ex., facteur maximum eau-ciment, etc.). La classe environnementale est toujours mentionnée avec la catégorie d’exposition.

Catégorie d’exposition (vb XA3)

Cette classe est dotée d’une indication de la durabilité et de la résistance du béton aux influences externes. Une construction en béton entrant en contact avec l’eau de mer doit être de meilleure qualité qu’un mur de béton protégé des intempéries.

Le code suivant est utilisé : Xa/b. Le X désigne la variable environnementale, le a, le type de dégradation (possible) de l’environnement et le b, l’emplacement. Le type de dégradation le plus courant est la carbonatation, mieux connue sous l’appellation de corrosion des aciers dans le béton. Citons parmi les autres types de dégradation : par les chlorures et les sels (eau de mer, par exemple).

Conformément à la norme européenne, la répartition s’effectue en fonction de la lettre X suivie des lettres et du chiffre suivants :

• Chiffre 0 pour aucune dégradation
• Lettre C pour dégradation par carbonatation
• Lettre D (déverglaçage) pour dégradation par des chlorures (sels) autres que l’eau de mer
• Lettre S (eau de mer) pour dégradation par l’eau de mer
• Lettre F (gel) pour dégradation par le gel
• Lettre A pour dégradation chimique
• Lettre M pour dégradation mécanique

Enfin une autre classe est ajoutée (chiffre de 1 à 4). Une autre composition du béton s’applique à chaque catégorie d’exposition. Dans ce cadre, la catégorie d’exposition détermine l’ampleur de l’enrobage (profondeur à laquelle l’armature est posée dans le béton) requise pour l’armature.

De plus, pour chaque catégorie d’exposition, des exigences sont imposées à la largeur de fissure maximale survenant dans le béton pour les constructions de dalles et murales sans armature de précontrainte. Ceci est indiqué par un chiffre entre parenthèses (exprimé en mm). Pour les constructions à armature de précontrainte ou les constructions à poutres et colonnes, des exigences plus strictes sont imposées.

La catégorie d’exposition est toujours mentionnée avec la classe environnementale.

Classe de résistance du béton (vb C40/50)

La classe de résistance exprime la résistance du béton. La classe de résistance est liée à la résistance sur cube d’essai caractéristique et la résistance en compression des cylindres après 28 jours et s’exprime en N/mm2. La classe de résistance figure souvent déjà dans le devis et elle est prescrite par un dessinateur d’études. La classe de résistance est indiquée par le code suivant : Ca/b. Le C indique le béton (« Concrete » en anglais), le a la résistance en compression des cylindres caractéristique et le b, la résistance sur cube d’essai caractéristique. Après 28 jours de durcissement dans des conditions particulières, le béton doit respecter la classe de résistance indiquée.

Pour que le béton puisse résister aux conditions environnementales, les exigences s’expriment souvent sous la forme de valeurs limites pour la composition du béton, telles que la limitation des facteurs eau-ciment et l’imposition d’une teneur minimale en ciment. Pour déterminer la relation entre les exigences de durabilité imposées aux 18 catégories d’exposition et les exigences relatives à la composition du béton, on utilise le concept de « types de béton ». Une classe minimale de résistance à la compression est donc liée à une teneur minimale en ciment et à un facteur Eau/Ciment maximal. La résistance à la compression n’est toutefois pas un paramètre permettant de garantir la durabilité du béton. Cette exigence est complémentaire des deux autres exigences et indique seulement que le béton ne les viole pas. Grâce à ce critère, on peut éviter certaines absurdités qui se sont parfois produites dans le passé, comme la spécification d’un béton avec une classe de résistance faible en combinaison avec des exigences strictes pour le facteur E/C et la teneur minimale en ciment.

La classe de résistance s’exprime par la lettre C suivie des chiffres X/Y, où : C = dérivé du mot béton en anglais, « Concrete » ;
X = fck;cil = résistance en compression des cylindres caractéristique en N/mm2. Mesuré sur des cylindres d’un diamètre de 150 mm et une hauteur de 300 mm (h/p =2) ;
Y = fck;kub = résistance sur cube d’essai caractéristique en N/mm2. Mesuré sur des cubes à nervures 150 mm, suivi de deux chiffres.

Les classes de résistance du béton léger sont indiquées par les lettres LC (« Lightweight Concrete »). Les classes de résistance normales vont de C12/15 à C90/105. À partir de C53/65, on parle de béton haute résistance.

Classe de consistance du béton (vb S3)

La consistance est un indicateur de la fluidité du béton. En Belgique, cette variable s’exprime par la classe S (pour « slump » ou affaissement, essais d’affaissement).

Il s’agit de l’affaissement (en mm) d’un « cône d’Abrams » d’une hauteur de 300 mm, qui s’exprime par une classe S (dérivé du mot « Slump »). La description de l’essai figure dans la norme NBN EN 12350-2. Seules les classes S1, S2, S3, S4 et S5 ont été normalisées. La consistance est influencée par une multitude de facteurs, notamment la température et elle ne peut être déterminée au centimètre près : il s’agit d’une zone acceptable. Attention : seule compte la mesure prise avec un cône d’Abrams.

Le degré de fluidité influence à son tour le degré de compactibilité, les essais d’affaissement et les essais d’écoulement, mais il serait excessif de détailler ces facteurs. La classe de consistance du béton, par exemple, avec des essais d’affaissement moyens et dotée de l’indication plastique est signalée par le code suivant : S3.