Solution technique

Structure Les différentes typologies d’armatures du béton

Mots clés : Acier - Béton

La construction moderne ne saurait s’en passer. Un bâtiment en béton armé consomme 40 à 80 kg d’acier par mètre cube. Une proportion qui peut atteindre 200, voire 300 kg par mètre cube pour les ouvrages les plus sollicités. Aujourd’hui, les armatures sont soit fabriquées sur mesure, soit disponibles sur catalogue.

L’idée d’armer le béton s’inscrit dans l’histoire récente de ce matériau, que les Romains utilisaient déjà sous forme de mortier dans la masse de leur construction mais dont la recette s’était perdue. On doit les premières utilisations d’armatures métalliques à une poignée d’entrepreneurs audacieux ayant pressenti dès les années 1850 le caractère innovant de l’association acier-béton. À l’empirisme des débuts succède un important travail de recherche et de caractérisation qui met en lumière la compatibilité des deux matériaux. Selon Mouloud Behloul, directeur innovation chez Lafarge France, celle-ci s’opère sur trois aspects : « Le premier est la dilatation thermique. Sous l’effet des variations de température, le béton et l’acier se dilatent ou se rétractent dans le même sens, sans générer ni délamination ni pathologie. Leurs coefficients de dilatation sont à peu près équivalents. Le deuxième point concerne la durabilité. À l’air libre, l’acier se corrode. Noyé dans le béton, il est protégé par un pH basique, de l’ordre de 13 ou 14, et ne rouille pas. Le troisième et dernier aspect est d’ordre mécanique. Si le béton affiche une très bonne résistance en compression – il peut supporter des charges de plus de 100 MPa -, il a une faible résistance à la traction. L’acier la lui confère ».

Aux premières heures du béton armé, les armatures étaient de simples grillages à poule, avant de devenir des tiges lisses, des « fers » à béton comme on avait coutume de les appeler. Le remplacement progressif du fer par l’acier a permis un important gain de performances, qu’une meilleure maîtrise de la fabrication n’a fait que renforcer. « La limite d’élasticité de la plupart des armatures pour bâtiment atteint aujourd’hui 500 MPa. Elle était de 400 MPa il y a vingt-cinq ans, et de 200 MPa il y a une quarantaine d’années. Les fibres utilisées dans les nouveaux bétons à ultra-hautes performances affichent, quant à elles, plus de 1 000 à 2 000 MPa », résume Mouloud Behloul.

Une haute adhérence grâce au relief

Les progrès se situent également au niveau de l’adhérence de l’acier au béton que le recours à des aciers à relief a amélioré. « Le crantage par des reliefs en hauteur, les « verrous », ou en creux, les « empreintes », évite qu’ils ne glissent dans...

Vous lisez un article de la revue CTB n° 347 du 23/12/2015
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