Les granulats et liants : exercices corrigés de CAP Maçon

Rappelle la définition : un granulat est un fragment de roche ou un matériau granulaire de moins de 150 mm ⁶. Sable, gravillon et gravier en sont les noms courants ⁶.

Les galets sont des fragments arrondis par l'érosion naturelle : ce sont aussi des granulats ⁶.

Le ciment est un liant : avec de l'eau, il colle entre eux le sable et les granulats ⁴.

La chaux est un liant utilisé depuis l'Antiquité, comme la pouzzolane ⁴.

Résultat : granulats = sable, gravillons, galets, gravier ; liants = ciment, chaux.

Phrase de conclusion : un liant sert à coller entre eux les constituants du mélange.

Rappelle les trois familles : un granulat peut être naturel, artificiel ou recyclé ⁶.

Lot A : les galets sont arrondis par l'érosion naturelle ⁶. Aucune fabrication n'intervient : granulat naturel.

Lot B : le granulat recyclé provient de matériaux inorganiques déjà utilisés en construction, comme le béton concassé ⁶. Le lot B est donc recyclé.

Lot C : le laitier métallurgique est cité comme exemple de matériau granulaire artificiel ⁶. Le lot C est artificiel.

Vérifie que chaque lot n'a qu'une seule famille : A naturel, B recyclé, C artificiel.

Écris la donnée : 350 kg de ciment pour 1 m³ de mortier.

Le volume demandé est 0,2 m³, soit 5 fois moins que 1 m³.

Calcule : $350 \times 0{,}2 = 70$.

Écris la réponse avec l'unité : il faut 70 kg de ciment.

Contrôle : 70 kg est bien le cinquième de 350 kg.

Écris les données : besoin de 260 kg, sacs de 35 kg.

Divise : $260 \div 35 \approx 7{,}43$.

7 sacs ne fournissent que $7 \times 35 = 245$ kg, ce qui est insuffisant.

8 sacs fournissent $8 \times 35 = 280$ kg, ce qui couvre le besoin.

Réponse : 8 sacs.

Lis le dosage : 1 part de ciment pour 3 parts de sable.

Le ciment occupe 10 L, donc une part vaut 10 L.

Calcule le sable : $10 \times 3 = 30$.

Réponse : 30 L de sable.

Contrôle : le sable fait bien trois fois le volume de ciment.

Convertis l'eau en kilogrammes : 25 L d'eau pèsent 25 kg.

Pose la fraction : $\dfrac{25}{50}$.

Simplifie : $\dfrac{25}{50} = 0{,}5$. Le rapport E/C vaut 0,5.

Question 2 : l'eau passe à 30 kg, le ciment reste à 50 kg.

Nouveau rapport : $\dfrac{30}{50} = 0{,}6$, plus grand que 0,5 : le rapport augmente.

Conclusion : le mélange est plus liquide, mais le liant est plus dilué ; une fois durci, le mortier sera moins résistant.

Plage de porosité : entre 60 et 90 % en volume selon les formulations ².

75 % est bien dans cette plage.

Volume de vides : $2 \times 0{,}75 = 1{,}5$. Il y a 1,5 m³ de vides.

Volume de matière : $2 - 1{,}5 = 0{,}5$ m³.

Avantage : cette porosité élevée donne de bons isolants thermiques et acoustiques, et aide à réguler l'humidité du bâtiment ².

Question 1 : le sable est un granulat, pas un liant ⁶. Seul le ciment est ici le liant : il colle le sable et les granulats entre eux quand on ajoute de l'eau ⁴.

Question 2 : depuis l'Antiquité, on utilise un liant naturel à base de chaux, puis la pouzzolane ⁴. Les Égyptiens et les Romains employaient déjà des bétons à base de liants naturels ⁴.

Question 3 : oui. On peut renoncer au ciment et choisir un autre liant, comme la terre ⁵.

Vérifie que chaque réponse nomme bien le rôle de liant ou de granulat.

Rappelle que sable et gravillon sont des granulats ⁶.

Les deux masses sont en tonnes : aucune conversion n'est nécessaire.

Additionne : $12 + 18 = 30$.

Réponse : 30 tonnes de granulats.

Ordre de grandeur : ce chantier est minuscule face aux 379 millions de tonnes extraites en France en 2011 ⁶.