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Production de béton, poids unitaire et pénuries prvues

La production est le volume de béton réellement produit lors de la composition d'un lot. Parfois, des entrepreneurs ou producteurs doutent que la quantité livrée sur le chantier équivaut à celle commandée. Pour déterminer s'il y a pénurie ou surplus, on calcule la production selon le poids unitaire.

Méthode de calcul du poids et de la production de béton

Lorsque les clients calculent la quantité de béton nécessaire pour une construction et passent leur commande, ils expriment cette quantité en m³ ou en vg³, des mesures de volume. Par contre, les producteurs de béton prêt à l'emploi dosent le béton selon le poids. Chaque matériau est pesé sur une balance, puis chargé dans un tambour malaxeur central ou un camion, où il est mélangé avant son transport au chantier. La plupart des producteurs conservent une copie des billets qui indiquent le poids des matériaux composant le mélange dans chaque camion qui quitte la cour de l'usine.

 

Poids unitaire et production
Les producteurs connaissent exactement le poids d'un mètre cube ou d'une verge cube de chacun de leurs mélanges de béton. C'est ce qu'on appelle le poids unitaire. Le poids unitaire est simplement celui de la quantité nécessaire d'un matériau pour remplir une unité de volume. Dans l'industrie du béton, une unité de volume correspond habituellement à un mètre cube ou à une verge cube. Si le producteur connaît le poids des matériaux qui composent un lot, il peut calculer le volume exact que remplira le béton mis en place. En effet, il existe une relation entre le poids et le volume (poids unitaire).

Le poids unitaire se calcule comme suit :  

Poids unitaire = Poids du béton ÷ Volume du béton
  
En intervertissant les variables de cette équation, on peut déterminer la production, soit le volume qu'occupera un matériau d'un poids donné. Le calcul est le même, mais sa solution indique le volume plutôt que le poids unitaire :    

Volume du béton = Poids du béton ÷ Poids unitaire
  
 
Calcul de la production de béton
Pour déterminer la production, il faut d'abord mesurer le poids unitaire d'un échantillon de béton sur le terrain, puis consulter le billet de dosage de l'usine pour déterminer le poids total des matériaux chargés dans le camion. Enfin, ce poids total est divisé par le poids unitaire du béton pour obtenir le volume que contient le camion.

 

Exemple : Un producteur connaît le poids des matériaux chargés dans un camion pour produire un mélange de béton à air occlus standard de 4 000 lb/po². Comment peut-il déterminer le volume de béton que ces matériaux produiront?

Comme nous le savons, la relation poids-volume est fondée sur le calcul du poids unitaire. Donc, la première étape consiste à établir le poids unitaire en procédant à un test sur le chantier selon la norme ASTM C 138. Pour cela, on prélève un échantillon de béton du camion conformément à la norme ASTM C 172, que l'on met dans un contenant d'un volume connu en suivant les procédures appropriées de remplissage et de consolidation. On détermine ensuite le poids du contenant et on le soustrait du poids total, ce qui donne le poids de l'échantillon de béton. Sachant que le volume du contenant est de 0,25 pi³ et que le poids de l'échantillon est de 36,25 lb, le poids unitaire équivaut à ceci :

Poids unitaire = Poids du béton (36,25 lb) ÷ Volume du béton (0,25 pi³) = 145 lb par pi³
  
Maintenant, il faut déterminer le poids total des matériaux dans le camion. D'après l'information sur le billet, le mélange a été formulé pour 5 vg³ de béton. Le poids total du ciment, du sable et de la pierre est de 18 860 lb, et 156 gallons d'eau ont été ajoutés au mélange. Sachant qu'un gallon d'eau pèse 8,33 lb :

156 gallons d'eau x 8,33 lb par gallon = 1 300 lb d'eau
Poids de tous les autres matériaux = 18 860 lb

Poids total du lot = 20 160 lb
  
Retour au calcul de la production :

Volume du béton

=   Poids du béton ÷ Poids unitaire

Volume

=   20 160 lb ÷ 145 lb par pi3

Production (pi3)

=   139,03 pi3

Conversion en verges cubes :

139,03 pi3 ÷ 27 pi3 par vg3 

=   5,15 vg3

Production de béton (vg3)

=   5,15 vg3  

 

La production relative est le volume réel du béton divisé par le volume prévu dans la formulation du mélange. Elle peut servir à comparer les rendements de différents mélanges, peu importe la taille du chargement. Dans notre exemple, le producteur voulait obtenir 5,0 vg³ de béton pour le camion en question, mais il en a produit en réalité 5,15 vg³. La production relative est donc : 

 

Production relative

 =   5,15 vg3 ÷ 5,0 vg3

 

 =   1,03

 

La production de béton est donc de 3 % supérieure au rendement attendu. (Une production de 0,97 signifierait un rendement de 3 % inférieur.)

 

Contrôle de la qualité
En raison des variations inhérentes aux procédures d'échantillonnage et d'essai, il est très important de calculer la production avec au moins trois lots différents d'une même formulation, avant de décider de modifier le mélange.

 

Lafarge North America est déterminée à fournir les meilleurs services techniques qui soient à sa clientèle. Pour obtenir un complément d'information ou de l'aide à la formulation de vos mélanges, communiquez avec votre représentant des ventes ou ingénieur des ventes techniques de Lafarge.

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