Dosage du béton : Tout savoir !

Le dosage du béton est un élément de base essentiel pour réussir toute construction, que ce soit une dalle de terrasse, une piscine, ou les fondations d’une maison.

Il ne s’agit pas de doser le béton « au doigt mouillé » mais de respecter des dosages rationnels afin que le béton atteigne la stabilité mécanique nécessaire à sa destination.

Trois éléments de base rentrent dans sa composition : Le ciment, le sable et enfin le gravier.

Pour exemple, un dosage de béton de fouille ne sera pas nécessairement le même que pour une dalle de propreté.

• Fondations : 350 à 400 kg / m³ 
• Dalle courante de terrasse : 300 kg / m³ 
• Dalle de propreté : 200 kg / m³ 
• Piscine : 350 kg / m³
• Linteau : 350 kg / m³ 
• Béton de scellement (pour plots de clôtures) : 250 kg / m³ 

 

Dans cet article, nous allons examiner les différents types de dosages et répertorier les règles de calcul. Le dosage du béton se définit en kilogrammes (de ciment) par mètre cube : kg / m3.

 

 

Type de béton et dosage adapté

Tous les types de bétons ne nécessitent pas le même dosage en ciment, sable et gravier, mais également en eau. L’eau joue un rôle déterminant dans certains cas de fissuration (pour les dalles par exemple).

L’eau permet également de rendre un béton plus maniable, plus fluide, mais il est également son pire ennemi.

 

Ne cherchez jamais à surdoser votre béton avec de l’eau pour réduire l’effort de coulage.

 

Le béton, comme la plupart des matériaux sera soumis à des moments de force et à des contraintes. Il devra donc répondre à un « dimensionnement » mais surtout à un dosage précis, selon l’usage auquel il est destiné.

Observons, dans le paragraphe suivant, une façon simple de réaliser les bons dosages de béton, en terme de « volume ».

Ici, j’utilise un volume non variable, gradué : Le seau de maçon.

En effet, certains donnent les conversions en « pelle » et c’est d’ailleurs comme ça que je travaille personnellement sur le terrain. En revanche, mais « ma » pelle n’est pas « la » pelle de tout le monde.

Une pelle de maçon que je peux lever sera forcément plus « abondante » que la pelle d’un néophyte dont les bras ne sont pas habitués au levage. N’oublions pas que c’est un acte « physique ».

Cette différence de contenu peut aller du simple au double, surtout en fin de journée (ceux qui savent, savent !). Par conséquent, je vous propose d’utiliser le seau comme gabarit, car ce dernier contient le même volume pour tout le monde.

 

Combien de seaux de ciment pour un mélange sable et gravier ?

Cette question revient régulièrement, et c’est légitime. Le but étant de connaitre un dosage sans avoir besoin de calculer en m3 ou en litres, mais simplement à l’aide de « volumes » comme un seau de maçon par exemple.

Ainsi, si vous connaissez cette règle, vous ne risquez pas de rater votre dosage béton. Elle se mémorise très simplement : 1 / 2 / 3

 

 

Les règles de volumes pour un bon dosage béton à 350 kg/m³ :

• 1 volume (ou seau) de ciment
• 2 volumes (ou seaux) de sable
• 3 volumes (ou seaux) de gravier

 

Vous devez ensuite adapter le dosage en eau pour obtenir la formule la plus adaptée, mais le dosage habituel est + 0,5 volumes d’eau (dans ce cas la moitié d’un seau).

 

INFO : Un sac de ciment de 25 kg correspond +/- à 2 seaux de maçon

 

 

1 sac de 35 Kg de ciment correspond (peu ou proue) à 3 seaux de maçon. Pour un sac de 25 kg on compte 2 « gros » seaux de maçon bien remplis.

 

Tableau des dosage de bétons courants en litres :

Tableau de dosage du béton pour les ouvrages courants : 1000 Kg de béton

OUVRAGE	CIMENT Kg/Seaux	SABLE litres/seaux	GRAVIER litres/seau	EAU
Fondations	250 kg (20 u)	350 litres (40 u)	850 litres (85 u)	115 litres
Courant	300 kg (25 u)	380 litres	820 litres	150 litres
Poteaux	350 kg (30 u)	400 litres (60 u)	800 litres (80 u)	175 litres
Poutre	350 kg (30 u)	400 litres (60 u)	800 litres (80 u)	175 litres

 

Pour 100 litres de béton (courant), si nous raisonnons en « seaux » de maçon (10 à 12 litres), les proportions seront donc de :

• 3 seaux de ciment
• 5 seaux de sable
• 7,5 seaux de gravier
• +/-  2 seaux d’eau

 

Erratum : Merci à notre lecteur Arthur qui a relevé la faute, il est bien question de 100 « litres » de béton.

 

1. Le béton de propreté 

200 Kg / m3

Comme son nom l’indique de façon simple, le béton de propreté ne sert qu’à obtenir une surface de travail propre en sous œuvre, afin de préparer le travail définitif. Le but étant de ne pas travailler sur de la terre, permettre de tracer ou marquer, et faciliter les réglages d’un ouvrage définitif.

Dosage pour 100 litres de béton de propreté :

• 1,5 seaux de ciment
• 7 seaux de sable
• 8,5 seaux de gravier
• +/-  2 seaux d’eau

 

2. Dosage d’un béton de fouille / fondations

350 à 400 Kg / m3

Le domaine le plus courant pour l’utilisation du béton reste le béton de fouille et de fondations. Celui qui permet de couler les semelles de fondations d’une maison.

Ce béton est normalement dosé à 350 kg/m³ mais peut atteindre 400 kg/m³ selon les conditions.

 

 

Soit pour 100 litres de béton :

• 3 seaux de ciment
• 6 seaux de sable
• 8,5 seaux de gravier
• +/-  2 seaux d’eau

 

Lien utile : Page d’explication de la SAMSE

 

2. Dosage béton pour couler les dalles préfabriqués

350 Kg / m3

Le dosage du béton pour une dalle de type poutrelle / hourdis ne change pas d’un béton traditionnel. C’est sa fluidité qui est modifiée, afin que ce dernier puisse « remplir » les gorges des poutrelles. La granulométrie du gravier est plus finement calibrée.

Le dosage d’un béton S4 ou S5, ne se fait pas manuellement, il est réalisé dans une centrale à béton avec un ajout de produits fluidifiants.

Ajouter de l’eau fluidifie le béton, mais lui donne pas la classification S4.

Lire mon article sur les planchers préfabriqués nécessitant du béton S4

 

L’affaiblissement du béton : Les classes S

Le béton est également classé selon une norme en matière d’affaiblissement, qui caractérise sa plasticité (ou fluidité). Les calculs sont basés sur un test au Cône d’Abrams qui définit 5 classes : S1 / S2 / S3 / S4 et S5.

En quoi est-ce important ?

La plasticité, ou la fluidité d’un béton va permettre (ou au contraire) interdire certains usages. Vous ne pouvez pas donner une forme de pente, pour une dalle, avec un béton S5 par exemple.

Ce dernier étant par nature auto-plaçant.

De la même manière, vous ne devez pas enrober un plancher chauffant avec un béton S2 ou S3, qui lui, ne sera pas suffisamment fluide pour aller se placer dans tous les coins.

Chaque classe de béton (S) sera donc plus ou moins adaptée à un ouvrage : Dalle, accès en pente, enrobage, etc.

Si comme moi cela vous énerve au plus haut point de devoir taper sur le coffrage d’un pilier, ou tenter de faire passer le béton avec un tors en acier, utilisez du S4 ! C’est évidemment une plaisanterie, mais le concept est là.

 

Les bétons à consistance fluide

Les bétons fluides sont de plus en plus utilisés par les constructeurs pour réaliser des ouvrages particuliers. Il peuvent être très utiles dans certains cas pour une raison de confort, et dans d’autres cas pour des raisons plus techniques.

• Lorsque vous réalisez un plancher chauffant directement dans la dalle de compression, vous devez utiliser un béton S4.
• Lorsque vous avez de grandes longueurs de fouilles, sans pouvoir y accéder avec la toupie, un béton S5 vous permettra d’atteindre jusqu’à 30 mètres linéaires au départ de la goulotte !

 

La classe de fluidité d’un béton : « S »

Béton S1 : Très ferme, ce béton se désigne pour les usages devant être « formés ». Souvent utilisé dans les ouvrages de voierie, le calage des abords, la réalisation d’escaliers en béton de forme.

Cône d’Abrams 10 / 40 mm – NF EN 12350-2

 

Béton S2 : Ce béton garde une consistance ferme, usage habituel pour les pentes modérées. Idéal pour une dalle pleine ou une pente modérée, pour réaliser une voie d’accès ou des cunettes en noue par exemple.

Cône d’Abrams 50 / 90 mm – NF EN 12350-2

 

Béton S3 : Plastique à très plastique, le S3 est le béton le plus courant. Globalement tous les ouvrages en béton type dalle, poteaux, poutres, linteaux sont en S3.

• Cône d’Abrams 100 / 150 mm – NF EN 12350-2
• De 100 à 140 euros / m3

 

Béton S4 : Fluide, le béton S4 sera essentiellement utilisé pour couler les dalles. Y compris les dalles préfabriquées de type poutrelles / hourdis.

• Cône d’Abrams 160 / 210 mm – NF EN 12350-2
• Non autorisé pour un voile de plancher si la pente est supérieur à 2%
• De 110 à 160 euros / m3

 

Béton S5 : Très fluide, le S5 est un béton littéralement auto-plaçant. Idéal pour couler une dalle sans la vibrer, ou pour atteindre une grande longueur de fouille lorsque la toupie ne peux pas circuler en périphérie de l’ouvrage.

Lire mon article sur la vibration des bétons

 

Le « cône » d’Abrams (affaiblissement des bétons) :

 

BETON	CATEGORIE	AFFAISSEMENT	USAGE
S1	TRES FERME	10 / 40 mm	Forme
S2	FERME	50 / 90 mm	Faible pente
S3	PLASTIQUE	100 / 150 mm	Courant
S4	FLUIDE	160 / 210 mm	Enrobage

 

Dosage d’un béton pour enrobage des flux dans la dalle de compression (ou table de compression) = Minimum du S4 !

 

Tableau d’équivalence en SAC de 35 kg :

OUVRAGE	CIMENT 35 kg	SABLE	GRAVIER	EAU
Fondation	1 SAC	6 seaux	8 seaux	13 litres
Dalle	1 SAC	4 seaux	7 seaux	12 litres
Poteaux	1 SAC	6 seaux	7 seaux	12 litres
Poutre	1 SAC	6 seaux	7 seaux	13 litres
PRIX	6 euros le sac

 

En règle générale, pour un béton dosé à 350 kg / m3, il faut 10 sacs de ciment de 35 Kg pour 1 mètre cube de béton produit.

 

 

Le béton pavillonnaire

Il existe un béton de dalle livré et produit avec des épingles de fer pour obtenir une résistance équivalent à celle obtenue par un treillis soudé de type ST/.

Ces bétons fonctionnent très bien (pour en avoir coulé moi-même un grand nombre de fois) et dispensent le lourd et long travail de pose d’un treillis.

• Permet de substituer la mise en œuvre d’un treillis de maçon
• Accélère significativement le temps de travail
• Moins économique mais l’un dans l’autre, ça se discute.

 

Le S4 : Un béton très liquide pour les dalles préfabriquées

Nous l’avons évoqué plus haut, dans certains cas comme par exemple, la pose d’un plancher chauffant pour table de compression, il sera nécessaire de faire « venir » un béton S4 à la toupie. 

 

Attention, ce n’est pas en ajoutant de l’eau que vous obtiendrez un béton S4 !

 

Croyez moi, ne faites jamais votre béton vous même pour ces cas de figure. Faites intervenir un cimentier. Il en va de la pérennité de votre ouvrage.

• A peine plus cher qu’un S3
• Se tire avec une facilité déconcertante
• Ne pas prendre le risque de mal étayer le plancher, si une poutrelle casse, tout le béton va suivre dans le vide sanitaire !

 

Importance du bon dosage pour la solidité du béton.

Les bétons doivent atteindre une stabilité mécanique exprimée en MPa (unité de pression ou de contrainte valant un million de pascals). C’est très exactement cette mesure qui définit la qualité structurelle d’un béton.

D’ailleurs, vous devez choisir un ciment qui permet de confirmer cette résistance après séchage : Le C25/30 par exemple.

 

Lien utile : Explications sur le béton armé ou fibré

 

Peut on ajouter de l’eau au dosage du béton ?

Oui, et non.

L’ajout d’eau au dosage d’un béton réalisé en usine est acceptable dans une certaine mesure. Les toupies disposent de réservoirs permettant l’ajout d’eau au béton pour le fluidifier lors du coulage. Le nombre de litres d’eau ajouté doit être extrêmement faible et correctement dosé. 

Le livreur garde une réserve de 80 litres généralement, pour une toupie de 7.5 m3.

Si vous ajoutez trop d’eau (normalement le livreur devrait refuser la demande) le béton n’est plus règlementaire. Même si le coulage sera moins fatiguant, votre béton risque de fissurer, et de ne plus obtenir sa résistance à l’effort.

 

Attention, ceci est un élément de risque majeur pour une construction !

 

Si vos besoins portent sur des mises en œuvres particulières (temps de séchage, retardateurs etc.), tournez vous vers les adjuvants pour béton.

 

Coulage d’un linteau béton

Pour les linteaux, en zone sismique ou non, il convient d’utiliser un dosage à 350 kg (en règle générale), de consistance plastique. Dans certains cas, il faudra éventuellement solliciter une étude structure (cas très singuliers, avec forte descente de charge à supporter).

Évidemment, un linteau doit être chaîné et les appuis soignés.

Je vous invite à lire mon article sur le sujet, avec ma méthode personnelle de coffrage.

 

Lire mon article : Comment couler un linteau béton.

 

Les adjuvants pour béton

 

 

Dans cet article je souhaite rester pragmatique et simple. Le but étant de vous donner les clés pour réussir votre béton, de façon artisanale. Sachez cependant que les bétons peuvent recevoir des adjuvants. 

Les adjuvants pour béton sont des produits ajoutés (généralement en usine mais vous pouvez le faire vous-même) pour faciliter la mise en œuvre.

• Retardateur de prise (en été, lorsqu’il fait très chaud).
• Accélérateur de prise (en hiver ou pour des ouvrages nécessitant une prise lente).
• Fluidifiants.
• Curateurs, anti fissuration.
• Etc.

 

Je ne vais pas développer le sujet des adjuvants ici car j’ai rédigé un dossier complet sur le sujet, que je vous invite à lire en complément :

 

Lire mon article sur les adjuvants béton.

 

Mes conseils pour obtenir un bon béton

Maintenant que vous connaissez les bons dosages, je vais simplement vous donner des conseils simples pour obtenir un bon béton.

Si vous utilisez une brouette, et que vous mélangez à la pelle, tenez votre main gauche au plus près de la tête de pelle. Cela vous épargnera bien des efforts. Versez le gravier en premier, ajoutez le ciment, et versez l’eau en dernier graduellement.

L’idée est d’obtenir un mélange homogène sans se fatiguer inutilement. Raclez le plus possible pour éviter la ségrégation des matériaux dans les angles et au fond de la brouette.

Si vous mélangez à la bétonnière, versez vos volumes de gravier puis ajoutez légèrement l’eau puis le ciment à dosage régulier. Ici c’est la bétonnière qui force, le procédé est donc différent. Laissez faire la machine.

Une fois tous vos volumes dans la bétonnière, essayez de faire varier l’angle du berceau. Si vous malaxez avec la cuve trop relevée ou trop abaissée, le mélange ne sera pas optimal. En revanche, si vous alternez les angles de rotations, vous aurez un béton parfait.

 

Mesures, outils de contrôle et bétons spéciaux

Ce n’est fort heureusement pas tous les jours, mais un sinistre est vite arrivé. Sachez qu’il existe des instruments de mesures qui permettent de vérifier la solidité d’un béton, donc de son dosage : Le scléromètre.

Par conséquent, si vous « sous dosez » votre béton, gare à la perte de votre assurance décennale en cas de sinistre, y compris si le sinistre n’est pas lié au dosage du béton !

C’est un risque à ne pas prendre, même si c’est la fin de journée et que la fatigue l’emporte sur la motivation. L’actualité nous le rappelle malheureusement chaque jour (Chute des 7 balcons à Antibes).

 

Solidité selon les normes sismiques

A ma connaissance il n’est pour le moment pas question de sismique sur le béton dès lors que la contrainte ne concerne que les chaînages et armatures qu’il enrobe. Il faudra peut être explorer cet aspect plus en détail, gardez à l’esprit qu’un béton dosé à 350 kg est convenable pour la plupart des ouvrages.

Dans le doute, consultez le négoce sur la nécessité de doser à 400 kg/m3.

 

Bétons pouvant être coulés dans l’eau

Il existe des techniques pour réaliser un coulage de béton sans assèchement, directement dans l’eau. J’ouvre simplement la parenthèse car je développerai le sujet dans un article dédié, dont je mettrai le lien ici.

 

Bétons perméables pour une utilisation en voirie

De plus en plus fréquentes, les inondations vont obliger les industriels à développer des bétons perméables à l’eau. Ces bétons existent déjà par ailleurs. Il s’agit de les rendre plus courants et de les utiliser d’avantage pour les ouvrages de voirie.

 

Résistance du béton à l’effort selon son dosage

Le béton atteint sa pleine résistance au terme de 28 jours. C’est alors que sa résistance (en MPa) est mesurée. 

Il existe des bétons à haute performance permettant d’atteindre 40 ou 50 MPa. Ce sont des bétons techniques dont l’utilité est réservée à des ouvrages complexes. 

• 250 kg / m³ = 8 à 12 MPa
• 300 kg / m³ = 12 à 18 MPa
• 350 kg / m³ = 20 à 28 MPa (on peut atteindre 22 MPa à 2 jours selon le type de ciment).
• 400 kg / m³ = 25 à 50 MPa (on peut atteindre 22 MPa à 2 jours selon le type de ciment).

 

Vous pouvez vous reporter à cet excellent article sur les mesures à l’effort des bétons durcis.

Les béton courants (dalle d’une maison, piliers, linteaux) sont censés répondre à la classe C25/30 (soit 25 MPa de résistance à la compression).

Or pour une poutre, l’effort sera plutôt sur le cisaillement ou la flexion, alors qu’une dalle devra résister plus favorablement à la compression.

Je reviendrai donc, ultérieurement, sur la contradiction entre les MPa annoncés plus haut pour des dosages à 350 kg, qui visiblement ne cochent pas la case de résistance nécessaire aux ouvrages courants. 

Enfin, il faut distinguer la résistance des bétons en fonction de leur temps de séchage. Nous parlerons alors de résistance « au jeune âge » d’un béton. 

 

Coût de la livraison de béton 

Si vous décidez de passer par un cimentier, il est nécessaire de connaître les coûts de livraison. Les toupies sont généralement calibrées pour fournir 7.5 M3.

Livraison (coût moyen) au M3 pompé : 30 euros.

Si l’accès au terrain est difficile, il existe des toupies de 2 m3 mais le montant des livraisons risque de surpasser le montant du béton lui-même. C’est une solution extrême.

La location d’une flèche, ou d’une grande flèche ainsi qu’un « Pumi » peut s’avérer extrêmement coûteuse. Il est donc parfois intéressant de se tourner vers du S5 par exemple, lorsque les grandes longueurs de fouilles doivent être atteintes.

Cela peut représenter une économie importante sur le coût béton/chantier.

 

Les distributeurs automatiques de béton

Les distributeurs automatiques de béton commencent à se développer en France. Ce sont des « mini » centrales à béton qui vous permettent de vous servir, tel un drive.

Généralement, il s’agit de personnes (particuliers ou professionnels) dont le besoin en béton est inférieur à 500 litres. 

Principal avantage du procédé, vous ne risquez pas d’obtenir un mauvais dosage via ces centrales. Le béton fourni sera nécessairement bien dosé et vous ne prenez aucun risque. En outre, ces distributeur peuvent également vous servir en sable et en gravier.

 

Lire mon article sur les distributeurs automatiques de béton.

 

Origine du béton

Un peu d’histoire !

L’usage du béton remonte effectivement à l’antiquité. C’était un béton très sommaire mais cependant très efficace, les monuments Romains ayant traversé les siècles !

Les Romains connaissaient donc la technique du « béton » dès 3000 avant J.C pour les bétons à base d’argile. Béton qui resta peu pérenne pour être progressivement remplacé par des bétons plus calcaire (transformé en chaux) et l’ajout de pouzzolane (roche volcanique) ou de simple morceaux de terre cuite.

Ils améliorent les méthodes et les mélanges jusqu’à obtenir des bétons leur permettant de réaliser les nombreux vestiges encore visibles aujourd’hui. En outre, les Romains savaient déjà couler le béton directement dans l’eau.

Ils maîtrisaient également parfaitement les différentes techniques d’étanchéité (Maltha), dont nous reparlerons sous peu. Etanchéité des ouvrages Romains.

 

Un peu d’histoire sur le béton / Wikipédia

 

 

Liens utiles

• Norme NF-206-CN pour la normalisation des ciments
• Norme NF-1250-2 pour la classe d’affaiblissement des bétons

 

Conclusion

Le dosage du béton est un élément plutôt rationnel et tout le monde s’accorde à peu près sur les quantités.

« A peu près », car il est vrai qu’un seau de maçon peut contenir entre 10 et 12 litres, or cela reste plus rationnel qu’un dosage à la « pelle », qui elle peut varier du simple au double.

Les véritables dosages normalisés sont réalisés en centrale à béton, ces derniers pouvant donner le dosage précis de chaque mètre cube produit et livré.

 

Merci pour vos lectures et bon chantier !

Serge USTUN