Beton armé

Pages: 18 (4258 mots) Publié le: 10 mai 2010
Principe du béton armé

Introduction

Le béton armé correspond à un mariage judicieux de matériaux aux caractéristiques
complémentaires : l’acier pour sa capacité à résister aux contraintes de traction et le béton pour sa
capacité à résister à la compression. Le béton étant lui-même un mélange intelligent de granulats,
de ciment et d’eau. Le ciment et l’acier résultent quant à eux deprocessus de fabrication
spécifiques.
Les méthodes de composition de béton permettant d’obtenir les performances voulues sont très élaborés. Néanmoins pour donner des ordres de grandeur disons que la "recette" pour obtenir 1 m3 de béton "courant" consiste à malaxer environ 1200 kg de graviers, 600 kg de sable, 400 kg de ciment et 200 litres d’eau. Cela permet d'espérer, à 28 jours d'âge du béton,une résistance à la compression de l'ordre de 30 MPa . Actuellement les bétons courants contrôlés atteignent
régulièrement 25 à 40 MPa, les bétons à haute performance (BHP) 50 à 100 MPa voire plus. La
résistance à la traction des bétons courants est de 8 à 12 fois plus faible et la rupture d'une pièce
sollicitée est brutale. Le béton est un matériau fragile et peu résistant à la traction (commela pierre).
La pierre comme le béton ayant une très faible résistance à la traction ne permet pas de résoudre facilement le problème du franchissement qui pose la question de la résistance aux efforts internes de traction. Les voûtes ou les arcs sont une réponse à ce problème car leur forme permet de n’avoir que de la compression dans le matériau (reste néanmoins à résoudre la question despoussées horizontales en pied). Le bois et l’acier résistent aux efforts de compression et de traction. Mais pour que le béton résiste aussi il faut l’armer ou le précontraindre.

I. Les différents constituants du béton.

a) Les ciments
Le ciment est un liant hydraulique, c'est-à-dire un produit finement moulu qui, mélangé avec de l’eau, forme une pate qui fait prise et durcit. Aprèsdurcissement, le ciment conserve toute sa résistance, même dans l’eau. Le principal constituant du ciment est le clinker qui est une poudre obtenue par la cuisson (température env. 1450 degrés) d’un mélange de calcaires (80%), d’argiles (20%) et d’autres composants en petites quantités.

1. Les différents types de ciment :
La classification des ciments est définie par la norme européenne EN 197-1.Les ciments courants sont subdivisés en cinq catégories selon leur composition :
* Les CEM I (ciments Portland) qui contiennent au moins 95% de clinker
* Les CEM II (ciments Portland composés) qui résultent du mélange de clinker en quantité au moins égale à 65% et d’autres constituants tels que laitiers, cendres volantes, pouzzolanes, fumée de silice.
* Les CEM III ciments de hautfourneau
* Les CEM IV les ciments pouzzolaniques
* Les CEM V ciments composés (laitiers et cendres)

2. Les ciments sont répartis en 3 classes de résistance : 32.5, 42.5 et 52.5.
Ces chiffres indiquent la résistance à la compression en Mpa (méga pascal) après 28 jours de séchage.
La lettre N (normal) ou R (rapide) garantit une résistance minimale à la compression à court terme(à 2 ou 7 jours). Ainsi, un ciment de type R permet un décoffrage rapide.

Pour certains types d’ouvrages, des exigences relatives aux caractéristiques des ciments peuvent être requise ; elles font l’objet de normes spécifiques :
* Ciments PM pour travaux à la mer : l’environnement marin nécessite l’utilisation de ciments ayant des caractéristiques leur permettant de résister auxagressions chimiques liées à l’eau de mer.
* Ciments ES pour travaux en eaux à haute teneur en sulfate
* Ciments CP trouve leurs applications dans les ouvrages de masse et dans certains ouvrages en béton précontraint.

3. Désignation des ciments :
Les ciments sont identifiés au moins par :
* Leur type (chiffre romain)
* Un nombre indiquant leur classe de résistance
*...
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