Le béton renforcé de fibres est un béton composé de fibres, comme son nom l’indique. Les fibres sont ajoutées aux différents ingrédients qui composent ce béton tout au long du processus de formulation. Pour obtenir un béton fibré présentant les performances nécessaires, il faut une combinaison de fibres uniformément réparties. Ces fibres, qui existent en différentes compositions, permettent de créer un béton amélioré qui peut être utilisé pour diverses applications.
Caractéristiques du béton fibré
Pour commencer, il est essentiel de comprendre qu’une fibre est un matériau d’une longueur de 5 à 60 mm. Les fibres métalliques, biologiques et céramiques sont parmi les différents types de fibres disponibles. Ces fibres ont des caractéristiques diverses et réagissent différemment selon leur nature. Par conséquent, leur effet sur le béton varie.
La substitution totale ou partielle de la ferraille dans la composition est l’avantage fondamental du béton de fibres métalliques par rapport au béton conventionnel. L’objectif premier de l’utilisation de ces fibres est de remplacer les armatures traditionnelles afin de faciliter la mise en œuvre du béton. Il n’est pas nécessaire de couper ou de manipuler la ferraille. En outre, elles ont la capacité d’offrir au béton des caractéristiques telles qu’une plus grande résistance au feu et une réduction du risque de fissuration.
Les fibres organiques, quant à elles, améliorent le comportement du béton dès son plus jeune âge. Le treillis anti-fissuration n’est plus nécessaire, le béton est plus uniforme, et le retrait de séchage pendant la phase de prise est moindre.
Pour améliorer le béton, les fibres sont incorporées à celui-ci. Toutefois, il convient de noter que ces fils lui apportent des caractéristiques supplémentaires qui ne sont pas présentes dans les autres bétons.
Nous pouvons citer quelques-unes de ces caractéristiques :
- Les fibres améliorent la ductilité du béton en augmentant sa résistance à la flexion. En d’autres termes, elles permettent au béton renforcé par des fibres de se déformer sans se rompre.
- Les fibres rendent également le béton plus résistant à la fatigue sur le long terme en minimisant la fissuration du matériau.
- Résistance à l’abrasion : L’abrasion est un type d’usure induit par des frottements répétés, qui peut entraîner la rupture du matériau. L’ajout de fibres au béton améliore la résistance à l’abrasion et, par conséquent, réduit la fissuration.
Grâce aux propriétés variées de ces fibres, il est possible de construire des structures capables de résister à des contraintes plus élevées.
Classification des fibres
Fibres en métal
Matériaux
Acier inoxydable, fonte et acier
Caractéristiques
La résistance à la flexion, à la traction et à la rupture est bonne. La taille des fissures est réduite.
Fibres biodégradables
Matériaux
Acrylique, aramide, carbone, kevlar et polyamide sont quelques-uns des matériaux utilisés. Polypropylène/Polyéthylène.
Caractéristiques
Prévention des fissures à un jeune âge (rétraction du plastique).
Les fibres flexibles les rendent plus faciles à travailler. La résistance aux hautes températures est faible (maximum 140-170°C).
Fibres à base de minéraux
Matériaux
Mica, Verre, Wollastonite, Basalte.
Caractéristiques
Excellente résistance au feu (température maximale de 800°C). Excellente isolation thermique. Permet la création de barrières extrêmement fines.
Avantages et Inconvénients
Avantages
- Simplicité d’utilisation
- Béton plus léger que le béton ordinaire
- Béton plus durable
- Les armatures passives traditionnelles peuvent être remplacées totalement ou partiellement (fibres métalliques).
- La fissuration est moins probable.
- Résistance au feu, à l’abrasion, aux chocs, à la traction et à la flexion.
Inconvénients
- Le béton renforcé par des fibres est plus cher (environ 70€ par m2) que le béton ordinaire.
- La présence de fibres réduisant la maniabilité du béton, il est recommandé d’ajouter un superplastifiant.
- L’utilisation de fibres structurelles est interdite dans les endroits présentant un risque sismique modéré ou supérieur.
Dans quel but utiliser le béton fibré ?
Le type de fibre sera choisi en fonction des exigences de performance (voir le tableau des différentes familles de fibres). Le béton renforcé de fibres peut être utilisé de la même manière que le béton ordinaire dans une variété d’applications :
- Dalles
- Fondations
- Planchers
- Murs
- Revêtements
Le béton doit avoir une résistance à la compression d’au moins C30/37 pour incorporer des fibres métalliques.
Le béton fibré peut-il remplacer le béton armé ?
Le béton fibré peut concurrencer le béton armé dans la construction de dalles médianes, de dalles industrielles et de fondations superficielles. Le béton armé présente quelques inconvénients, notamment en termes de temps de pose, plus long que celui du béton fibré.
De nombreux consommateurs préfèrent le béton fibré au béton armé car il est plus uniforme et présente moins de microfissures en surface.
Composition
La composition du béton renforcé par des fibres est relativement similaire à celle du béton ordinaire. La quantité de fibres utilisée dans le béton renforcé par des fibres varie en fonction de l’application et du type de fibres. En outre, vous devez vous assurer que les fibres sont compatibles avec les autres matériaux du mélange avant de les ajouter.
Vous devrez ajouter un ingrédient pour obtenir une combinaison fluide, ce qui n’est pas toujours évident lorsqu’il y a des fibres. Les bétons fibreux nécessitent souvent des adjuvants tels que des superplastifiants pour assurer une bonne ouvrabilité. Ces derniers vous aideront à fabriquer un béton maniable même en présence de fibres.
Le béton ordinaire peut être livré de la même manière que le béton renforcé de fibres. Il peut être administré sur place à partir de la goulotte d’un camion-malaxeur, de la goulotte d’un camion-toupie ou même de la goulotte d’une pompe-malaxeuse.
Le béton renforcé de fibres peut être utilisé de diverses manières, notamment :
- Il est possible de préfabriquer certains éléments, comme les voussoirs et les poutres.
- Il a la capacité d’être projeté pour le renforcement des murs et la construction.
- Les fondations, les planchers et les dalles peuvent tous être coulés en place à l’aide d’un seau ou d’un camion.
- Il peut être utilisé comme mortier pour le revêtement et l’étanchéité.
