Le béton : introduction.

Le Colisée de Rome

Depuis les premiers « bétons romains » les choses ont bien changé : le ciment est produit industriellement depuis le 19e siècle et les techniques du béton armé et précontraint ont révolutionné la construction.

Le béton n’est qu’à l’aube de son développement, et l’avenir nous promet de belles surprises ...

Le ciment

les civilisations Egyptiennes et Mayas utilisaient déjà des liants hydrauliques pour bâtir leurs édifices

Le ciment : une origine chez les chinois, les mayas ou les égyptiens

Connu depuis la plus haute antiquité, le ciment a été redécouvert au 19e siècle par Louis VICAT. Depuis cette époque son utilisation, comme ses propriétés, n’ont cessé de se développer pour en faire le matériau de la construction moderne.

Les Chinois et les Mayas élevaient des constructions avec des mortiers à base d’une chaux obtenue par cuisson de roches calcaires, suivie d’une extinction à l’eau et d’un broyage.

Les Égyptiens utilisaient, en 2600 avant J.-C, un mélange de chaux, d’argile, de sable et d’eau pour sceller les pierres.

Les romains fabriquaient des liants capables de durcir avec l’eau. Ils mélangeaient de la chaux à des cendres volcaniques de la région de Pouzzoles qui, en présence d’eau, fixaient la chaux pour constituer un liant formant un mortier avec du sable.

L’énigme du phénomène de prise du ciment est restée inexpliquée jusqu’au 19e siècle « comment une pierre après avoir perdu sa dureté dans le feu, la reprend-elle en la mélangeant avec de l’eau » ?

L’invention du ciment

Louis Vicat (1786-1861), Inventeur du ciment artificiel

Louis VICAT, en cherchant un mortier de pouzzolane capable d’améliorer la construction du Pont de Souillac, invente une poudre artificielle : le ciment. En 1818, il élabore la théorie de l’« hydraulicité » (liant durcissant au contact de l’eau) et détermine les proportions de calcaire et de silice nécessaires à la constitution du ciment artificiel.

En 1824, l’écossais Joseph ASPDIN dépose un brevet sur la fabrication d’un liant réalisé à partir d’un mélange de chaux et d’argile qu’il appelle ciment de Portland en référence à l’aspect présenté par ce liant qui, une fois durci, rappelle celui de la pierre calcaire de l’Ile de Portland.

En France, en 1833, PAVIN de LAFARGE, installe des fours à chaux au Teil et la première usine de ciment est créée par DUPONT et DEMARLE à Boulogne-sur-Mer, en 1848.

C’est le début de la production industrielle du ciment.

L’invention des bétons

1900, premier immeuble en béton armé Rue Danton à Paris

L’histoire de l’utilisation du « béton » est marquée par une succession d’inventions, d’innovations et de brevets.

Joseph Louis LAMBOT (1814-1887) construit en 1848 une barque (en « Fil de Fer » recouvert de ciment) baptisée le « bateau ciment ».

L’invention du « ciment armé » revient à un jardinier nommé Joseph MONIER (1823-1906). Il dépose, entre 1867 et 1891, des brevets relatifs à un système à base de fer et de ciment pour fabriquer des bacs à fleurs, des tuyaux et des réservoirs à eau.

Le premier règlement de calcul du béton armé paraît en Suisse en 1904 ; le premier règlement français date de 1906.

En 1929, Eugène FREYSSINET (1879-1962) va révolutionner le monde de la construction en inventant le « béton précontraint ».

La fin des années 80 voit l’arrivée des « Bétons Hautes Performances (BHP) ».

Lors de la dernière décennie de nombreuses innovations ont révolutionné les constructions en béton, parmi lesquelles les « Bétons Autoplaçants (BAP) » et les « Bétons Fibrés à Ultra Hautes Performances (BFUHP) ».

Industrie du ciment

Ciment : le développement d’une industrie moderne

cimenterie moderne

Le développement en France des premières cimenteries se situe dans les années 1850-1860, grâce à la mise au point de fours rotatifs et de broyeurs à boulets.

Par la suite, les procédés de fabrication se perfectionnent : voie humide, voie semi-humide puis voie semi-sèche et enfin, voie sèche. Parallèlement, les moyens de transport et de conditionnement évoluent.

En 1920, apparaissent les premiers sacs de ciment de 50 kg, aujourd’hui ramenés à 35 kg. Après 1945, la livraison de ciment en vrac se développe pour alimenter les centrales à béton, les usines de préfabrication et les grands chantiers de Bâtiments et de Travaux Publics.

Le XXe siècle restera marqué par un développement considérable du matériau béton et de ses applications.

En un siècle, de 1900 à l’an 2000, la production française de ciment est passé de 1 million de tonnes à 20 millions de tonnes.

Béton d’aujourd’hui et de demain

Les bétons d’aujourd’hui et de demain

Les nouveaux bétons, ici un béton autoplaçant, permettent toutes les audaces architecturales

Les recherches sur les nouveaux bétons se sont beaucoup accélérées depuis 10 ans.

Elles fournissent aujourd’hui des solutions innovantes en termes de conception, de mise en œuvre et d’esthétique.

Né avec le XXe siècle, le béton est un matériau jeune qui a connu ces vingt dernières années une évolution impressionnante.

Au XXIe siècle, le béton est un matériau toujours jeune. Il a profité des évolutions de la chimie minérale et organique et de l’amélioration des outils de production. Les recherches sur les nouveaux bétons se sont considérablement accélérées depuis 10 ans et fournissent aujourd’hui des solutions innovantes tant en termes de conception que de mise en œuvre . Le développement des logiciels de calcul permet désormais une maîtrise parfaite du dimensionnement des structures.

Les bétons s’adaptent désormais à toutes les exigences des concepteurs, aux contraintes des chantiers et aux agressions de l’environnement. Au fil des années, les caractéristiques du béton se sont diversifiées pour répondre à des utilisations de plus en plus complexes, à des besoins de résistance et de durabilité toujours plus importants.

Par exemple, les BHP (BÉTONS À HAUTES PERFORMANCES) sont des bétons très compacts utilisés pour leurs résistances élevées aussi bien à court qu’à long terme et leur durabilité exceptionnelle.

Les travaux menés sur l’ouvrabilité des bétons ont permis la mise au point de bétons dits Autoplaçants et Autonivelants . Les BÉTONS AUTOPLAÇANTS (BAP) sont des bétons très fluides, homogènes et stables. Les bétons appelés Autonivelants (BAN) correspondent aux applications horizontales des BAP.

Cette nouvelle famille de bétons a été développée afin d’obtenir un matériau facile à mettre en œuvre, sans faire appel à la vibration, ce qui présente de nombreux avantages sur le chantier, tant au niveau de la sécurité que de la diminution des nuisances sonores et des conditions de travail sur chantier.

Les opérations sur site sont ainsi moins gênantes pour le voisinage et le nombre de grues nécessaires plus faible car ces bétons sont mis en place par simple pompage.

Applicables à l’ensemble des chantiers de bâtiment et d’ouvrage d’art, les BAP sont particulièrement adaptés pour les ouvrages de grande hauteur ou de forme complexe et pour les éléments très ferraillés. Ces nouveaux bétons permettent aussi d’obtenir des gains de productivité considérables sur chantier et offrent de très bons résultats en matière de qualité de parement.

Les BHP, les BAP et les BAN sont les bétons de demain Ils seront dans les prochaines années utilisés sur la grande majorité des chantiers.

La variété de ses applications ne dépend plus que de l’ingéniosité des concepteurs et des entreprises.

Merci beaucoup pour ce doc, du courage et a plus

Merci pour cette piqure de rappel