Le béton est un matériau de construction avec lequel il est facile de travailler, car il est très « docile » et utilisable pour divers travaux domestiques et de jardin. On peut réaliser en béton une clôture, un banc de jardin, un chemin de jardin, une terrasse, etc., et il peut aussi être peint.
Principes du bétonnage
Le béton est un matériau de construction artificiel, composé de trois parties principales : les granulats, le ciment et l’eau. Parmi les granulats naturels utilisés figurent le gravier de rivière ou de mine, c’est-à-dire le gravier sableux, et plus rarement la pierre concassée ou une matière dure semblable à la pierre.
Les matériaux artificiels supplémentaires sont : le laitier de chaudière, le laitier de haut fourneau, la perlite et l’argile expansée. Il est important que les matériaux supplémentaires aient des granulométries approximativement identiques, ce qui est assuré par le tamisage.
Le matériau liant du béton est le ciment. Selon la classification de résistance (les nombres plus élevés indiquent une meilleure qualité), on utilise les ciments de classe 300, 400 et 500. Pour le mélange, on peut utiliser aussi bien l’eau du réseau que l’eau de rivière et de lac, mais sans substances chimiques nocives pour le ciment (calcium, magnésium, sucres, sulfates des eaux minérales), avec une valeur de pH non inférieure à 6 et non supérieure à 8,5). Selon les besoins, on peut également ajouter au béton des produits antigel, des accélérateurs de prise, des colorants, etc. Les produits antigel sont le chlorure de calcium et un produit appelé Tricosal S III. Ce sont aussi des accélérateurs de prise. Les deux produits ne peuvent être utilisés que conformément aux instructions données, car ils influencent la résistance finale du béton et attaquent l’acier d’armature. Une quantité plus importante de ces produits peut entraîner la décomposition chimique du béton. (La quantité de chlorure de calcium peut être au maximum de 3% de la quantité de ciment dans le béton non armé, et dans le béton armé de 1,5%). La prise est accélérée avec le produit Tricosal Normal.
Pour la coloration du béton, on peut utiliser des colorants oxydes ou manganésiens, qui résistent aux influences chimiques du ciment. Il n’est nullement nécessaire de colorer le béton sur toute l’épaisseur de la couche. Seule la couche extérieure de parement est colorée.
La quantité de matériau pour la fabrication du béton dépend de la qualité du béton. Pour le béton servant de base ou de remplissage, la qualité B 70 convient. Pour 1 m3 de béton, il faut 1,1-1,3 m3 de matériau supplémentaire, 150 kg de ciment 400 et environ 130 litres d’eau. La qualité du béton pour les structures en béton armé doit être au moins B 140. Pour cette qualité de béton, il faut également 1,1-1,3 m3 de gravier, 210 kg de ciment et 120 litres d’eau.
Avant le mélange du béton, le matériau additionnel doit être tamisé afin que, pour une gâchée, on n’ajoute que du matériau de granulométrie uniforme. À ce matériau, encore à l’état sec, il faut ajouter du ciment tamisé, sans grumeaux, et avant l’ajout de l’eau, il faut mélanger le tout au moins trois fois à la pelle (il est préférable de le mélanger sur une plaque d’acier ou sur des planches) : lors des deux transvasements répétés du mélange de gravier et de ciment à la pelle, il faut ajouter, depuis une faible hauteur, la quantité d’eau nécessaire au moyen d’un seau muni d’un pulvérisateur (afin que l’eau ne lessive pas le ciment). Une fois le mélange terminé, l’humidité du béton doit être identique à celle du sol. (Attention ! Le béton apparemment sec s’humidifie encore tout seul !).
Le terrain décompacté et mouillé ainsi que les impuretés de l’endroit où l’on veut utiliser le béton doivent être enlevés, et les surfaces qui entreront en contact avec le béton doivent être humidifiées. Le béton ne doit pas être descendu d’une hauteur ni jeté. S’il est mis en coffrage, il faut le damer soigneusement. Pour les travaux domestiques, la meilleure méthode est le damage manuel. Le pilon à béton peut être fabriqué à partir d’une barre de section carrée ou circulaire, de poids 10-17 kg, avec une poignée de longueur 1,2 m. Le damage doit être continu et il faut veiller à ce qu’il ne reste pas de parties non damées. Les couches de béton plus épaisses doivent être damées environ tous les 20 cm. Les bétons plus plastiques, notamment pour les structures en béton armé, peuvent aussi être damés en enfonçant dans le béton une barre de fer pointue de diamètre 20–30 mm jusqu’à ce qu’une couche pâteuse semblable à du mortier se forme à la surface.
Le béton mis en place doit rester constamment humide pendant au moins deux jours ; c’est pourquoi il faut l’arroser périodiquement avec de l’eau ou le recouvrir d’une couverture humide. Le béton doit être protégé contre les intempéries, les secousses, le soleil intense, le vent et diverses influences chimiques. Toutes ces influences sont nuisibles au processus de prise du béton et, par conséquent, à sa résistance.
Fabrication du béton coloré
Lors de la fabrication du béton coloré, on ajoute au béton des pigments et des matières colorantes appropriés.
De quoi - combien ?
L’ajout de colorants réduit, dans tous les cas, la résistance du béton ; il faut donc être prudent et n’ajouter la couleur qu’avec modération. La quantité de colorant ajoutée ne doit en aucun cas dépasser 10% de la masse du ciment. La teinte obtenue dépend souvent de la quantité de colorant ajouté (par exemple, l’ajout de 6% d’ocre jaune à base d’oxyde de fer donne un jaune vif, et l’ajout d’une quantité de 2% donne une couleur crème). En mélangeant plusieurs tons, on peut également obtenir de nouvelles variantes. Ainsi, par exemple, l’ajout de 4% de rouge à base d’oxyde de fer et de 4% d’ocre jaune à base d’oxyde de fer donne un rouge vif, couleur brique. Le mélange des tons ocre jaune à base d’oxyde de fer et vert à base d’oxyde de chrome donnera une très belle nuance de vert. Si, à la place du vert à base d’oxyde de chrome, on mélange de l’outremer, le béton sera d’un bleu turquoise. Par l’ajout d’une petite quantité de noir, toutes les teintes sont dans une certaine mesure atténuées.
La peinture que l’on ajoute au béton doit avoir un bon pouvoir couvrant et un bon pouvoir colorant (afin qu’une petite quantité de peinture ajoutée donne une teinte uniforme). Les meilleurs sont les pigments organiques et certains pigments synthétiques. Quelques données quantitatives : pour un sac de ciment, il faut 1,5-4,5 kg de peinture. L’ajout de 1 kg de peinture au ciment pour une couche de couverture d’une épaisseur de 1 noir (par ex. pour un trottoir) donne un béton coloré permettant de couvrir environ 1m2 de surface.
Les peintures les plus couramment utilisées
Le rouge bauxite est un pigment broyé contenant environ 20% d’oxyde de fer. Sa résistance aux intempéries, à la lumière et à la température est identique à celle du minium de fer, mais son pouvoir colorant est moindre.
Le bleu cobalt est une couleur inorganique artificielle contenant des oxydes de cobalt et d’aluminium. La nuance plus claire de cette couleur est le bleu céruléen, qui contient de l’oxyde d’étain. En raison de son faible pouvoir couvrant et de son effet colorant, il faut l’ajouter en plus grandes quantités au béton, ce qui peut provoquer des fissures. Elle peut être incorporée dans des peintures résistantes aux intempéries, à la lumière et à la température, et qui se lient au ciment.
L’oxyde de chrome vert est une couleur minérale artificielle. Il est résistant à la lumière, aux intempéries, à la température, aux acides et aux bases. Il est utilisable avec un liant cimentaire et peut être mélangé avec tous les pigments. Il possède un excellent pouvoir couvrant et colorant.
Le brun de manganèse est une couleur inorganique artificielle qui contient 20% d’oxyde de manganèse. Il est résistant à la lumière et aux agents atmosphériques et peut être utilisé avec tous les liants, mais le mélange avec des pigments contenant du soufre donnera un ton noir.
Le noir de manganèse est une matière inorganique naturelle broyée (pigment terreux) contenant des oxydes de fer et de manganèse. Il résiste à la chaux et au ciment, aux acides faibles, à la lumière et aux intempéries. Il possède un excellent pouvoir couvrant et supporte bien aussi les effets de la température.
Le jaune ocre est une couleur inorganique naturelle. Le ton de cette couleur varie du jaune clair jusqu’au brun et se produit en de nombreuses nuances. Il contient de l’hydrate d’oxyde de fer (Fe203 - Н2О) et du manganèse. L’oxyde de fer lui donne une teinte rouge, et le manganèse une teinte brune. Il résiste à la lumière et aux intempéries, mais résiste peu aux acides et à la température.
Le vert émeraude (vert de Guignet) est un hydrate d’oxyde de chrome. Son ton est un peu plus ardent que celui de l’oxyde de chrome et sa résistance à la température est plus élevée.
Le rouge d’Espagne est une couleur inorganique naturelle obtenue par la décomposition de l’hématite (minerai de fer rouge). Il contient 80-90% d’oxyde de fer. Il possède un excellent pouvoir couvrant et colorant, il résiste à la lumière, aux agents atmosphériques et à la température, et peut être mélangé avec tous les liants.
Le bleu outremer est une couleur inorganique artificielle qui contient un silicate de sodium et d’aluminium avec une teneur en soufre. Il est résistant à la lumière et à la température, mais il n’est pas résistant aux agents atmosphériques, car les gaz de fumée de l’air l’attaquent. Il ne peut pas être mélangé avec des pigments contenant du plomb, du cuivre, du cobalt et du fer. Il peut être mélangé avec des matériaux liés au verre soluble, à la chaux ou au ciment. Sur les surfaces, il provoque parfois des taches. Pour la coloration du mortier de ciment, on ne peut utiliser que de l’outremer pur.
Vert outremer. Le bleu outremer, au premier stade du processus de fabrication, présente une teinte verdâtre et est également vendu sous cette forme. Les propriétés du vert outremer sont approximativement les mêmes que celles du bleu, mais son pouvoir colorant et sa résistance à la lumière sont moindres.
L’ombre (brun velouté) est une peinture inorganique naturelle contenant des oxydes de fer et de manganèse. C’est la seule peinture terreuse brune. Elle résiste aux intempéries, à la lumière et possède une résistance moyenne à la température. Elle peut être mélangée avec tous les matériaux liants et pigments.
Le minium de fer (oxyde de fer rouge, pyrite de fer) est une couleur inorganique naturelle contenant 75% d’oxyde de fer (Fe203). C’est une couleur terreuse, mais elle peut aussi être obtenue par grillage du minerai de fer et de l’argile. Elle résiste aux intempéries, à la lumière, à la température et aux acides faibles. Elle est souvent utilisée et possède un excellent pouvoir couvrant.
L’oxyde de fer noir est une matière inorganique artificielle contenant de l’oxyde ferreux-ferrique (Fe304). Il est utilisable pour les peintures à liants cimentaires, il résiste aux intempéries, à la lumière, à la température et aux effets des acides faibles. Il a une couleur bleu-noir et un bon pouvoir couvrant.
L’oxyde de fer jaune (jaune de Mars, ocre oxydé, etc.) est une fabrication artificielle des peintures terreuses ocrées. Leurs propriétés sont identiques.
Lors de la préparation du béton, il est très important que la couleur soit mélangée le mieux possible et, même si elle n’est appliquée que dans la couche finale, qu’elle soit immédiatement appliquée sur la couche de base et compactée. Il est également important d’enduire le coffrage d’huile de paraffine afin de faciliter le démoulage. Pour la fabrication de dalles de trottoir, un excellent gabarit peut être réalisé à l’aide de plusieurs bandes d’aluminium, pliées en forme de L, de largeur 10 cm, d’épaisseur 1-2 mm et d’une longueur déterminée, qui peuvent être fixées au moyen de clous dans la forme souhaitée sur une planche de base.
Il faut faire attention au fait que la teinte de la couleur après séchage est beaucoup plus claire, il est donc recommandé de réaliser d’abord un échantillon de teinte.
Clôture en béton
La clôture décorative est réalisée en éléments en béton qui sont posés sur une base de deux rangées de briques et entre des piliers en briques. Les éléments sont fabriqués dans des moules. La base et le cadre du moule sont réalisés en planches rabotées. Deux arêtes opposées en diagonale du moule sont fixées entre elles par assemblage en coin, éventuellement au moyen de clous ou de vis ; la troisième est fixée par charnières articulées, et dans la quatrième il faut placer deux vis à tête annulaire l’une sous l’autre (fig. 1, 1 partie). Dans le cube de bois central et dans la partie inférieure des inserts en bois (4 pièces en forme de L), il faut placer des chevilles en bois, et dans la planche inférieure il faut percer les trous correspondants pour l’assemblage des chevilles : lors de la fabrication des éléments en béton, il faut d’abord placer les inserts en bois à leur place, fermer le moule et le fixer à l’aide d’une goupille (cheville en bois) placée dans la tête annulaire des vis. Ensuite, le moule doit être rempli de béton mélangé avec du gravier fin et du ciment de marque 300. Si le béton est à moitié pris, il faut démonter le moule, retirer les inserts et poursuivre la fabrication de l’élément suivant.
Si nous avons déjà fabriqué un nombre suffisant d’éléments en béton, nous pouvons commencer la réalisation de la clôture. Posons, si possible, sur un support en béton ou sur un support en pierre, deux rangées de briques et >>dressons<< les poteaux.
FIGURE 1
Les éléments en béton doivent être posés dans du mortier de ciment afin qu’ils adhèrent mieux et soient plus solides. Pour une plus grande solidité de la clôture, les éléments en béton doivent être « liés » aux piliers en briques. Au-dessus de la rangée d’éléments, il faut enfoncer dans les piliers des morceaux de fil de fer solide pliés en forme de U, puis les relier par du fil de fer au-dessus de la rangée d’éléments. De cette manière, une résistance suffisante sera assurée (fig. 1, 2. partie).
Lors de la maçonnerie, dès la deuxième rangée, nous devons utiliser un niveau à bulle et un fil à plomb, car une clôture maçonnée de façon irrégulière donne une très mauvaise impression esthétique, représente un danger potentiel d’accidents et a une durée de vie plus courte.
Les joints entre les éléments doivent être remplis avec un mortier de couleur contrastée et soigneusement nivelés. Lorsque la hauteur requise est atteinte, le sommet des éléments et des piliers doit être recouvert de dalles en béton. Lors de la pose des dalles en béton, nous ne devons pas ménager le mortier de ciment, car sinon les dalles peuvent facilement tomber.
La clôture décorative en béton est durable et belle. Bien entendu, on peut également réaliser des éléments d’une autre forme si l’on fabrique des gabarits appropriés. L’effet décoratif de la clôture peut être renforcé par des plantes grimpantes.