Le béton est un matériau réputé pour sa résistance à la compression, mais il a également un faible coefficient de traction. Les chercheurs ont tenté de trouver une solution à ce problème. L’acier s’est imposé comme un matériau capable de résister à la fois à la tension et à la compression. L’acier et le béton sont combinés pour créer un matériau résistant à la compression ainsi qu’à la traction.
Le béton armé est un type de béton qui comporte une cage d’armature métallique pour le rendre plus résistant. Le béton armé peut résister à la compression et à la traction grâce à la fusion du béton et de l’acier.
Composition du béton armé
Une armature en acier est ajoutée à un béton standard préparé avec du ciment, des granulats et de l’eau pour obtenir un béton armé. Le dosage du béton pour le béton armé est un peu plus élevé que pour le béton normal. Par conséquent, le dosage suivant est couramment utilisé :
- 25 kg de ciment
- 50 kg de sable (environ 40 litres)
- 75 kg de gravier (environ 50 litres)
- 10 litres d’eau
L’armature du béton armé peut être fabriquée à partir de divers matériaux. L’acier au carbone ou l’acier inoxydable peuvent être utilisés pour l’armature. Les aciers se présentent sous la forme de barres à haute adhérence avec des diamètres commerciaux allant de 6 à 40 mm et de grandes longueurs (généralement 12 m).
Comment fonctionne le béton armé ?
Les principaux aciers d’une structure en béton armé sont situés dans les zones tendues du béton pour compenser la faible résistance à la traction du béton. Le béton étant un matériau qui résiste à la compression mais pas à la tension, alors que l’acier résiste à la fois à la compression et à la tension, les calculs et la disposition des armatures en acier sont les aspects les plus difficiles de la production d’un bon béton armé. Différents calculs sont nécessaires pour la conception de l’armature afin de répartir le poids aussi uniformément que possible.
Disposition des armatures communes
Dans un système d’armature, il existe de nombreux types d’armatures :
Les armatures principales, qui supportent les contraintes dans les zones tendues du béton
les armatures transversales, qui supportent les effets de cisaillement et/ou de torsion
les aciers d’assemblage.
Application du béton armé.
Ce béton armé est largement employé dans les projets de génie civil, en particulier ceux qui nécessitent une résistance élevée à la traction, comme la construction de ponts.
Poutres : L’armature longitudinale des poutres sert à redonner au béton sa forme initiale après une charge de traction.
Les poteaux sont renforcés par des armatures transversales et longitudinales pour assurer la stabilité de la structure.
Les dalles : Le treillis soudé est couramment utilisé dans la partie inférieure des dalles en béton armé.
Murs : Les murs sont des structures en béton armé ou non armé.
Les murs sont constitués de poutres ou de murs de flexion : Les poutres hautes constituent les poutres des ailes. Elles sont renforcées en partie basse par un tirant qui absorbe la traction ainsi que par des armatures horizontales et verticales qui absorbent les efforts de cisaillement.
Les fondations : La moitié inférieure des semelles est renforcée par une tôle d’acier.
Les radiers ont un comportement similaire à celui des dalles en sens inverse. Elles sont pareillement renforcées dans leur moitié inférieure, au niveau des longrines, des murs ou des poteaux, par une épaisse couche d’acier.
Les pieux sont renforcés ou non par des aciers longitudinaux et transversaux, selon la situation.
Les murs de soutènement sont un type de mur de soutènement qui sert à maintenir les
Ils sont renforcés par des aciers longitudinaux qui absorbent les contraintes de flexion.
Les silos, les réservoirs et les toits (structures en béton non planes) peuvent être renforcés avec une seule couche d’armature au centre ou deux couches, une de chaque côté.
Etape pour mettre en œuvre le béton armé
Plusieurs procédés doivent être mis en œuvre afin d’obtenir un béton armé :
Le coffrage :
Mettre en œuvre une structure temporaire en bois ou en acier dans laquelle le béton est coulé, ce qui lui permet d’adopter la forme voulue pendant le séchage. Le coffrage est retiré une fois que le béton a durci et que sa stabilité a été établie.
Les armatures
Le décorticage est la première étape du processus de fabrication des armatures. Les éléments qui entrent dans la composition d’un ensemble en béton armé sont extraits des armatures et des plans de coffrage lors de cette procédure. Les différents papiers destinés aux équipes de découpe, de façonnage et d’assemblage sont ensuite générés.
Les armatures peuvent être construites en usine et transportées sur le chantier, ou bien elles peuvent être assemblées directement sur le chantier.
Le façonnage des armatures se poursuit ensuite avec les processus ci-dessous :
Le cisaillement de l’acier à la longueur exacte dans les diamètres et les nuances d’acier spécifiés.
Le pliage des aciers sur des machines aux formes et dimensions exactes spécifiées sur les plans tout en respectant les normes de l’art.
L’opération d’assemblage des différentes pièces de l’armature du béton. On utilise des armatures soudées ou nouées.
Bétonnage :
Couler le béton neuf dans le coffrage avec les armatures lors du bétonnage. Il est à noter que le fer à béton doit être recouvert d’au moins 3 cm, sinon il s’oxyde.
Les avantages du béton armé
- La résistance à la compression et à la traction est excellente.
- La manipulation et l’installation sont simples.
- Tolérance au feu
- Durabilité et solidité
Inconvénients du béton armé
- Par rapport au béton classique, il a un poids élevé.
- La préparation du coffrage et du ferraillage prend beaucoup de temps.
- Il est difficile de modifier le bâtiment après sa construction.
- L’intrusion d’eau et d’autres substances hostiles dans l’environnement provoquent des fissures.
- Lorsqu’il y a des fissures, l’armature est plus susceptible d’être exposée à la corrosion, ce qui peut avoir de graves répercussions.
