Béton de cimentthumb|upright=1.0|Un mètre cube de béton (représentant la production mondiale annuelle de béton par habitant). Le béton de ciment, couramment appelé béton, est un mélange de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants. Histoire du béton de ciment Ciment Le ciment se compose essentiellement de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer combinés au silicate et aluminate de calcium. Les différents ciments résultent du mélange de clinker, de calcaire, de laitier et de cendres volantes (qui sont des composés à effet pouzzolanique, mais non considérés comme des pouzzolanes).
Bétonthumb|Aspect hétérogène de la surface d'un béton de ciment, appelé communément béton, et constitué de ciment, d'eau et de granulats fins (sable) et grossiers (graviers). Le béton est un assemblage de matériaux de nature généralement minérale. Il met en présence des matières inertes, appelées granulats ou agrégats (graviers, gravillons, sables), et un liant (ciment, bitume, argile), c'est-à-dire une matière susceptible d'en agglomérer d'autres ainsi que des adjuvants qui modifient les propriétés physiques et chimiques du mélange.
Precast concretePrecast concrete is a construction product produced by casting concrete in a reusable mold or "form" which is then cured in a controlled environment, transported to the construction site and maneuvered into place; examples include precast beams, and wall panels for tilt up construction. In contrast, cast-in-place concrete is poured into site-specific forms and cured on site. Recently lightweight expanded polystyrene foam is being used as the cores of precast wall panels, saving weight and increasing thermal insulation.
Prestressed concretePrestressed concrete is a form of concrete used in construction. It is substantially "prestressed" (compressed) during production, in a manner that strengthens it against tensile forces which will exist when in service. This compression is produced by the tensioning of high-strength "tendons" located within or adjacent to the concrete and is done to improve the performance of the concrete in service. Tendons may consist of single wires, multi-wire strands or threaded bars that are most commonly made from high-tensile steels, carbon fiber or aramid fiber.
Béton armévignette|Armatures métalliques de renforcement du béton. vignette|« Cancer du béton » : lorsque le front de carbonatation atteint l'armature métallique, celle-ci est atteinte de rouille qui fait augmenter le volume de l'acier, conduisant à l'éclatement du béton d'enrobage, ce qui provoque des délaminations, ou comme ici des épaufrures qui mettent à nu les armatures oxydées. Le béton armé est un matériau composite constitué de béton et de barres d'acier alliant les propriétés mécaniques complémentaires de ces matériaux (bonne résistance à la compression du béton et bonne résistance à la traction de l'acier).
Dioxyde de siliciumLe dioxyde de silicium, ou silice, est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un solide incolore présent en abondance dans le milieu naturel et chez divers êtres vivants. Il existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes, et combiné chimiquement avec d'autres oxydes dans les silicates, qui sont les principaux constituants de l'écorce terrestre et du manteau terrestre. Libre ou combiné, il représente 60,6 % de la masse de la croûte continentale.
Silice pyrogénéevignette|Silice pyrogénée avec surface spécifique de . La silice pyrogénée (numéro CAS , fumed silica en anglais) est une forme de dioxyde de silicium, ou silice, de formule chimique . Elle se présente comme une poudre constituée de gouttelettes de silice fondue refroidies en formant des chaînes tridimensionnelles qui s'organisent en particules de matière amorphe de très faible masse volumique apparente et de surface spécifique très élevée.
Silice précipitéeLa silice précipitée (numéro CAS ) est une forme amorphe de dioxyde de silicium, de formule chimique . Il s'agit d'une poudre blanche produite à partir de sels de silicates. C'est la forme de silice amorphe la plus importante dans l'économie, avec une production annuelle qui dépassait le million de tonnes à la fin du siècle dernier, la moitié étant destinée à être utilisée dans les pneus et les semelles. Sauf à être préparée par le , la silice préciptée n'est pas microporeuse.
EnrobéUn enrobé (ou enrobé bitumineux ou béton bitumineux) est un mélange de graviers, de sable et de liant hydrocarboné type bitume (le goudron de houille n'étant plus utilisé en France depuis les ) appliqué en une ou plusieurs couches pour constituer la chaussée des routes, la piste des aéroports et d'autres zones de circulation. vignette|Couche de fondation d'une route en enrobé de type « grave bitume ». Un enrobé bitumineux est constitué de différents matériaux : des granulats : graviers de diamètre supérieur à 63 micromètres ; des « fines » (ou « fillers ») : sables et poussières de section inférieure à .
Matériau réfractaireUn matériau réfractaire est un matériau qui a une forte résistance à un facteur (physique, chimique, biologique) susceptible de le dégrader, le plus souvent la chaleur. Par exemple, un four à bois peut être fait de briques réfractaires. Réfractaire est un terme français recensé en 1539 par Robert Estienne, dans son dictionnarium latino-gallicum. Il provient du latin d’église refractarius, querelleur et signifie indocile.
Grès (géologie)Le grès est une roche sédimentaire détritique, issue de l’agrégation de grains de taille majoritairement sableuse ( à ) et consolidé lors de la diagenèse. Les grains constituant le grès sont généralement issus de l'érosion de roches préexistantes qui déterminent en grande partie sa composition, principalement constituée de quartz et feldspath. Selon le degré de cimentation et sa composition, il peut s'agir d'une roche très friable à cohérente.
Compaction (geology)In sedimentology, compaction is the process by which a sediment progressively loses its porosity due to the effects of pressure from loading. This forms part of the process of lithification. When a layer of sediment is originally deposited, it contains an open framework of particles with the pore space being usually filled with water. As more sediment is deposited above the layer, the effect of the increased loading is to increase the particle-to-particle stresses resulting in porosity reduction primarily through a more efficient packing of the particles and to a lesser extent through elastic compression and pressure solution.
DiagenèseLa diagenèse, ou diagénèse, désigne l'ensemble des processus physico-chimiques et biochimiques par lesquels les dépôts de sédiments meubles sont transformés en roches sédimentaires. Ces transformations ont généralement lieu à faible profondeur, donc dans des conditions de pression et de température peu élevées et où les interactions eaux-roches jouent un rôle tout à fait prépondérant dans les processus d'induration. Ces transformations engagent des processus variés, notamment : compaction, déshydratation, dissolution, cimentation, épigénisation, métasomatose.
Métamorphismevignette|upright=1.6|Évolutions métamorphiques les plus souvent enregistrées par les roches du métamorphisme régional en domaine continental, dans le diagramme pression-température (P-T) dans le métamorphisme. Domaines de stabilité de (chlorite, plagioclase, biotite, grenat, andalousite, disthène et sillimanite). Le métamorphisme désigne l'ensemble des transformations subies à l'état solide par une roche (sédimentaire, magmatique ou métamorphique) sous l'effet de modifications des conditions de température, de pression, de la nature des fluides minéralisés ou de la composition chimique de la roche.
Terre de diatoméeLa terre de diatomée, aussi appelée kieselguhr (ou kieselgur) est une variété de diatomite, une roche sédimentaire siliceuse d'origine organique et fossile, se composant de restes fossilisés de diatomées. Elle est également appelée célite (nom de marque lexicalisé, utilisé en chimie), ou terre d'infusoires. La granulométrie de la terre de diatomée est généralement comprise entre . Elle est tendre et très légère en raison de sa forte porosité. Cette dernière propriété lui permet d'être utilisée pour la filtration dans l'industrie, notamment pour le vin et en brasserie.
SilexLe silex est une roche chimique siliceuse très dure formée par précipitation chimique et constituée de calcédoine presque pure et d'impuretés telles que de l'eau ou des oxydes, ces derniers influant sur sa couleur. vignette|gauche|Détail d'une couche de silex dans la craie, montrant le cœur et le cortex de la concrétion. Très abondant, le silex forme des accidents siliceux dans la craie ou dans le calcaire sous forme de nodules, et dans certains sols argileux (cf. argile à silex) généralement issus d'altérations de la craie.
Cimentvignette|Du ciment, fourni en sac, prêt à être mélangé avec de l’eau et des granulats. Le ciment est un liant hydraulique (qui durcit sous l'action de l'eau), utilisé dans la préparation du béton, et aujourd'hui le plus souvent employé dans la confection des dallages, des parpaings, des enduits et des mortiers. Le principe est de chauffer à très haute température du calcaire et de l'argile pour former des nodules de silicates de calcium, le clinker. Ceux-ci sont ensuite broyés finement.
Ciment Portlandthumb|right|280px|Sacs de ciment Portland. Les ciments Portland sont des liants hydrauliques composés principalement de silicates de calcium hydrauliques qui font prise et durcissent en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée hydratation. Lorsqu'on ajoute la pâte (ciment, air et eau) aux granulats (sable et gravier, pierre concassée ou autre matériau granulaire), elle agit comme une colle et lie ensemble les granulats pour former une masse semblable à de la pierre, le béton, le matériau artificiel le plus polyvalent et le plus répandu qui existe.
Marne (géologie)vignette|Marne (Calvados, France).|alt= La marne est une roche sédimentaire, mélange de calcite (CaCO3) et d'argile dans des proportions à peu près équivalentes variant de 35 % à 65 % (autre notation : (50 ± 15) %). Au-delà de 65 % de calcaire, il s'agit d'un calcaire argileux, tandis qu'en deçà de 35 % de calcaire, on parle d'argile calcaire (parfois « argile calcareuse » ou « argile calcarifère »). Les alternances marne-calcaire sont très fréquentes dans les séries sédimentaires et portent le nom de formation marno-calcaire.
ClinkerLe clinker est un constituant du ciment, qui résulte de la cuisson à très haute température d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (CaCO3 qui apporte l'oxyde de calcium, CaO) et de 20 % d'aluminosilicates (essentiellement des argiles : phyllosilicates) qui apportent les oxydes de silicium (SiO2), d'aluminium () et de fer (FeO et ). La « farine » ou le « cru » est formé du mélange de poudre de calcaire et d'argile. La cuisson, ou clinkérisation, se fait à une température d'environ , ce qui explique la forte consommation énergétique de ce processus.
