béton
(latin bitumen, bitume)
Matériau artificiel fait de cailloux, de graviers et de sable, réunis entre eux au moyen d'un liant généralement hydraulique.
Le béton
Avec une production mondiale de 1 m3 par an et par habitant, le béton est le matériau le plus utilisé, notamment pour les bâtiments, les complexes industriels, les centrales productrices d'énergie, les barrages, les ponts, les tunnels et de nombreux ouvrages de protection.
Différents types de béton
Dans l'architecture et le génie civil, on fait appel à deux techniques importantes : le béton armé, qui est coulé sur une armature métallique, et le béton précontraint.
Dans la première, la résistance aux efforts de compression est demandée au béton alors que l'acier assure la résistance aux efforts de traction et de cisaillement. La transmission des efforts est possible grâce à l'adhérence entre l'acier et le béton.
Le béton précontraint est un béton armé dans lequel sont tendus des câbles ou des tiges d'acier, qui, une fois relâchés, mettent le matériau en compression pour compenser une mise en tension ultérieure.
Le béton ordinaire pour ouvrages d'art contient environ 65 % de mortier en volume. On utilise aussi le béton aéré (dans lequel on a laissé des bulles d'air qui le rendent moins dense et améliorent son ouvrabilité et sa résistance au gel), le béton léger (béton caverneux, béton cellulaire, béton à base de fibres de bois), le béton lourd (à base de plomb), etc.
Les bétons à hautes, très hautes ou ultra-hautes performances sont employés dans la construction d'immeubles de grande hauteur et dans les grands ouvrages de génie civil. Les innovations visent, en particulier, à améliorer la résistance mécanique (par exemple, béton fibré, incorporant des fibres de différentes géométries), la durabilité et l'ouvrabilité (par exemple, béton autoplaçant, suffisamment fluide pour être mis en œuvre sans vibration et bien adapté à la réalisation de formes complexes).
Composition et mise en œuvre
Le ciment, élément actif du mélange, forme avec l'eau une pâte qui enrobe les granulats et donne au béton sa plasticité. L'eau joue un rôle prépondérant sur la résistance finale, et ses caractéristiques physiques et chimiques doivent être rigoureusement contrôlées. Les granulats (sables, gravillons, graviers, ou cailloux) donnent au béton sa densité. Enfin, les adjuvants (accélérateurs ou retardateurs de prise, fluidifiants, etc.) améliorent ses performances. Le béton est coulé dans des coffrages, mis en œuvre par vibration, ce qui permet sa liquéfaction et facilite le remplissage. Il faut ensuite à tout prix éviter sa dessiccation jusqu'au début de son durcissement.
