Construction en béton
Béton est un terme générique qui désigne
un matériau de construction composite fabriqué à
partir de granulats (sable, gravillons) agglomérés par un
liant. Ce liant est couramment appelé ciment ; on obtient dans
ce cas un béton de ciment couramment utilisé.
Aspect et usages
Le béton peut être teinté dans la masse en y incorporant
des pigments naturels ou des oxydes métalliques. Il peut aussi
être traité à l'aide d'adjuvants pour être rendu
hydrofuge (il devient alors étanche, empêchant les remontées
capillaires). L'ajout de différents matériaux (fibres textiles,
copeaux de bois, matières plastiques...) permet de modifier ses
propriétés physiques. Son parement pouvant être lissé
ou travaillé, le béton de ciment est parfois laissé
apparent (brut de décoffrage) pour son esprit minimaliste, brut
et moderne.
Moulé ou banché (c'est-à-dire coulé dans une
banche : un moule démontable mis en place sur le chantier et démonté
après la prise), le béton peut prendre toutes les formes.
Cette technique a permis aux architectes de construire des bâtiments
avec des formes courbes.
Étude de la composition du béton
En général il n’existe pas de méthode de composition
du béton qui soit universellement reconnue comme étant la
meilleure. La composition du béton est toujours le résultat
d’un compromis entre une série d’exigences généralement
contradictoires.
De nombreuses méthodes de composition du béton plus ou moins
compliquées et ingénieuses ont été élaborées.
On notera qu’une étude de composition de béton doit
toujours être contrôlée expérimentalement et
qu’une étude effectuée en laboratoire doit généralement
être adaptée ultérieurement aux conditions réelles
du chantier.
Une méthode de composition du béton pourra être considérée
comme satisfaisante si elle permet de réaliser un béton
répondant aux exigences suivantes :
Le béton doit présenter, après durcissement, une
certaine résistance à la compression. Le béton frais
doit pouvoir facilement être mis en œuvre avec les moyens et
méthodes utilisées sur le chantier. Le béton doit
présenter un faible retrait et un fluage peu important. Le coût
du béton doit rester le plus bas possible. Dans le passé,
pour la composition du béton, on prescrivait des proportions théoriques
de ciment, d’agrégat fin et d’agrégat grossier.
Mais l’élaboration des ciments ayant fait des progrès
considérables, de nombreux chercheurs ont exprimé des formules
en rapport avec les qualités recherchées.
Sur un petit chantier où l’on fabrique artisanalement et
souvent bien son béton l’on utilise le vieux principe : 2/3
de gros éléments et 1/3 d’éléments fins,
soit 800 litres de gravillons et 400 litres de sable par mètre
cube de béton pour 350 à 400 kg de ciment. La quantité
d’eau de gâchage varie trop souvent au gré du savoir-faire
du maçon, la nature de ciment, l’humidité du granulat
passant après la consistance du béton à obtenir.
Le béton peut varier en fonction de la nature des granulats, des
adjuvants, des colorants, des traitements de surface, et peut ainsi s’adapter
aux exigences de chaque réalisation, par ses performances et par
son aspect.
La composition d’un béton et le dosage de ses constituants
sont fortement influencés par l’emploi auquel est destiné
le béton et par les moyens de mise en œuvre utilisés.
Béton armé
Le béton armé a été inventé
par Joseph Monier qui en a déposé les brevets dès
1870.
De façon intrinsèque, le béton de ciment présente
une excellente résistance à la compression. En revanche,
il a une faible résistance à la traction donc à la
flexion. Aussi est-il nécessaire, lorsqu'un ouvrage en béton
est prévu pour subir des sollicitations en traction ou en flexion
(comme par exemple un plancher, un pont, une poutre...), d'y incorporer
des armatures en acier destinées à s'opposer et à
reprendre les contraintes de traction qui pourraient mettre en péril
la pérennité de l'ouvrage. Les armatures mises en œuvre
peuvent être soit en acier doux (l'acier doux offre une faible résistance
à la traction et, généralement lisse, une faible
adhérence au béton, il n'est plus guère utilisé
aujourd'hui en béton armé que dans la confection des boucles
de manutention prescellées pour son aptitude aux pliages-dépliages
successifs sans grosse perte de résistance) soit en acier haute-adhérence
(aciers HA anciennement dénommés TOR). On parle alors de
béton armé, matériau composite mis au point en 1886
par François Hennebique qui l'utilisa pour la construction en 1899
du premier pont civil en béton armé de France, le pont Camille-de-Hogues
à Châtellerault.
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