Béton, mortier ou ciment : composition, différences et usages

Ciment, mortier, béton : trois choses différentes

On dit souvent « du ciment » pour parler d'un mur ou d'une dalle. Le mot désigne pourtant la seule poudre du sac. Mélangée à du sable et de l'eau, elle donne un mortier ; avec des gravillons en plus, un béton.

Le clinker est une roche artificielle obtenue en cuisant du calcaire et de l'argile, puis broyée. Le sable 0/4 contient des grains de 0 à 4 mm, les gravillons 4/20 de 4 à 20 mm : on les appelle ensemble les granulats. La chaux est un autre liant, plus souple, employé surtout sur le bâti ancien.

La composition du béton

Pour 1 m³ de béton courant, dosé à 350 kg de ciment par m³, voici la recette des fabricants de ciment :

Les granulats sont comptés en litres de matériau sec, en vrac, comme dans les fiches des fabricants ; les kilos sont calculés avec 1 500 kg par m³. Au total, ce mètre cube pèse environ 2 470 kg, dans la plage d'un béton courant détaillée sur la page densité du béton.

L'eau est un maximum : elle sert à faire réagir le ciment, mais l'eau en trop rend le béton poreux et moins résistant, rappelle CIMbéton. Un béton armé a la même composition, plus des aciers placés dans le coffrage avant le coulage ; leur nombre et leur diamètre se calculent pour chaque ouvrage porteur.

Le dosage en ciment change selon l'ouvrage, pas les granulats :

Le tableau complet, avec le sable, les gravillons et l'eau pour chaque usage, est sur la page du dosage du béton. Avec un mélange 0/20, sable et gravillons déjà mélangés, il faut 1 000 L de mélange par m³ de béton.

La composition du mortier

Un mortier réunit un liant (ciment, chaux, ou les deux pour un mortier bâtard), du sable et de l'eau, sans gravillons. Son dosage ne se compte pas comme celui du béton : il s'exprime en kg de liant par m³ de sable sec. Comme 1 m³ de sable sec donne à peu près 1 m³ de mortier, l'écart reste faible, mais la recette n'est pas la même.

Béton ou mortier : les différences qui comptent

• Les gravillons. Seul le béton en contient. Ils forment un squelette rigide et permettent de couler en forte épaisseur.
• L'épaisseur. Le mortier s'emploie en couches minces : un joint d'environ 10 mm, un corps d'enduit de 15 mm, une chape de 5 cm. Le béton se coule en masse : 10 cm et plus pour une dalle, davantage pour une semelle.
• Le dosage. « 350 kg » veut dire 350 kg de ciment par m³ de béton pour un béton, mais par m³ de sable sec pour un mortier. Les calculettes qui mélangent les deux se trompent.
• L'usage. Le mortier assemble, protège ou nivelle ; le béton porte.

Lequel choisir pour votre ouvrage

Le ragréage n'est ni un béton ni un mortier fait sur place : c'est un enduit de sol en sac, à gâcher selon sa fiche, pour quelques millimètres d'épaisseur.

La règle « 1-2-3 » expliquée

On lit partout « 1 volume de ciment, 2 de sable, 3 de gravier, un demi d'eau ». La règle est simple à retenir, mais aucun organisme ni fabricant de ciment ne la publie, et elle ne donne pas le béton annoncé.

Le ciment en vrac pèse à peu près 1 kg par litre (CIMbéton) : un sac de 35 kg occupe environ 35 L. La règle demande donc, par sac, 70 L de sable et 105 L de gravier, contre 50 L et 80 L dans la recette des fabricants. Avec autant de granulats pour si peu de ciment, le béton obtenu est dosé à environ 260 kg par m³, et non 350. Lue en kilos plutôt qu'en volumes, elle donne au contraire un béton plus riche.

Seule la part d'eau tient : un demi-volume de ciment, environ 17,5 L par sac, rejoint les 17 L des fabricants. Leur recette, ramenée en volumes, fait 1 de ciment pour 1,4 de sable et 2,3 de gravillons.

Pour le mortier, la règle « 1 pour 3 » (un seau de ciment pour trois seaux de sable) donne environ 333 kg de ciment par m³ de sable, proche des 350 kg d'un mortier courant ; « 1 pour 4 » en donne environ 250, un peu moins que les 300 kg d'un mortier de montage. Ce sont des calculs du site, à prendre comme ordres de grandeur.

Quel ciment pour faire du béton

Pour les bétons et mortiers d'une maison, les fabricants conseillent un ciment « tous travaux » de type CEM II/A ou II/B 32,5 R. CEM II désigne un ciment Portland composé, le plus souvent au calcaire dans les sacs « tous travaux » ; 32,5 est sa classe de résistance, mesurée en MPa sur un mortier d'essai à 28 jours ; R signale une bonne résistance au jeune âge (CIMbéton). Deux fabricants l'indiquent pour le béton de propreté, les fondations, les dallages et le béton armé.

Pour un milieu agressif (bord de mer, sol riche en sulfates, bâtiment agricole), la fiche de ces ciments renvoie à un ciment adapté. Pour le bâti ancien en pierre, on remplace le ciment par une chaux.

Et ensuite

Une fois le matériau choisi, calculez les quantités : le dosage du béton pour un béton, le dosage du mortier pour un mortier. La fiche de votre ciment ou de votre produit en sac prime toujours sur ces valeurs générales.