Béton armé : avantages, utilisations et mise en œuvre

TABLE DES MATIÈRES 

1. Qu'est-ce que le béton armé ?

2. Quelle est la composition du béton armé ?

3. Mise en œuvre du béton armé 

4. Quelle est l'épaisseur du béton armé ? 

5. Quelle est le prix du béton armé ?

6. Comment entretenir le béton armé ?

7. La compatibilité entre le béton et l’acier

8. Où placer les armatures dans un ouvrage en béton armé ?

 Le béton armé est un matériau composite, formé par l’incorporation d’armatures métalliques, horizontales et verticales, dans du béton. Ce dernier, résistant à la compression, est renforcé par les armatures qui assurent une résistance aux efforts de traction. Ces armatures peuvent être sous forme de barres d'acier ou de treillis soudés, mises en place pour optimiser la répartition des efforts dans les ouvrages.       

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1. Qu'est-ce que le béton armé?

1.1. Définition

Le béton armé est un matériau utilisé en construction, qui combine du béton et des armatures métalliques, comme des barres d'acier ou des treillis soudés. Le béton est très résistant à la compression, tandis que les armatures renforcent la structure pour supporter les efforts de traction.

Le béton, composé de ciment, de granulats et d'eau, est extrêmement robuste en compression, mais il présente une faiblesse en traction et en flexion.

Le béton armé, renforcé par des éléments en acier, offre une résistance remarquable à la traction et à la flexion.
La combinaison des propriétés du béton et de l’acier permet de créer des structures particulièrement solides et adaptées à diverses contraintes.
Les armatures métalliques en acier intégrées au béton peuvent prendre différentes formes, notamment :

• Les épingles
• Les étriers
• Les treillis soudés

Intégrées dans le béton, les armatures permettent de combiner la résistance à la compression du béton et la résistance à la traction de l’acier, formant ainsi le béton armé.

Pour garantir cette résistance à la traction, les armatures en acier doivent être placées précisément aux endroits où le béton est soumis à des efforts de traction, généralement dans la partie inférieure des poutres ou des dalles.
Par exemple, une poutre en béton armé, appuyée sur des plots à ses extrémités, supporte les efforts de flexion au niveau de sa partie centrale inférieure grâce aux armatures en acier, qui compensent la faiblesse du béton en traction.

1.2 Les avantages du béton armé

Le béton armé présente de nombreux avantages, tant sur le plan pratique qu'esthétique, en faisant un matériau incontournable dans la construction.

• Robustesse et Résistance Mécanique

Le béton armé associe la résistance à la compression du béton à la résistance à la traction des armatures métalliques, principalement en acier. Les armatures sont positionnées dans les zones soumises à des efforts de traction, renforçant ainsi la structure. Grâce à cette robustesse, il est idéal pour des ouvrages soumis à de fortes contraintes, comme :

• Les ponts
• Les murs de soutènement
• Les bâtiments de grande hauteur

•  Durabilité et Fiabilité

Ce matériau offre une excellente résistance aux intempéries, aux agressions extérieures et au feu, ce qui garantit une longue durée de vie des ouvrages. Sa durabilité limite les besoins en entretien, réduisant ainsi les coûts de maintenance à long terme.

• Facilité de Mise en Œuvre et Adaptabilité

Facile à manipuler, le béton armé peut être moulé en une grande variété de formes, offrant une flexibilité architecturale. Il permet de réaliser des designs personnalisés grâce à un large choix de textures et de teintes, s'adaptant ainsi à toutes les exigences esthétiques et fonctionnelles.

• Sécurité et Conformité

Le béton armé assure une grande sécurité grâce à ses performances mécaniques fiables, sa résistance au feu et sa capacité à absorber les forces sismiques. De plus, sa fabrication respecte des normes rigoureuses de qualité et de sécurité, simplifiant les calculs et les analyses structurelles.

• Résistance Thermique et Environnementale

Avec une faible conductivité thermique, le béton armé agit comme un bon isolant. Bien que la production de ciment ait un impact environnemental, la longévité et les performances du béton armé en font une solution efficace et durable pour des constructions pérennes.

Grâce à ses multiples avantages, le béton armé s’impose comme un matériau de choix pour des projets alliant solidité, esthétique et durabilité.

1.3.Le béton armé est utilisé dans plusieurs structures grâce à sa robustesse et sa résistance :​​​​​​​

Le béton armé est utilisé dans des ouvrages soumis à des contraintes de compression, de traction et de flexion, grâce à ses propriétés de solidité, de durabilité, de résistance au feu et à sa facilité de mise en œuvre.

Couramment employé dans la construction et le génie civil, il est particulièrement adapté pour des éléments structurels tels que :

• Les dalles : Dalles de plancher dans les bâtiments, dalles de terrasse, ou encore plateformes industrielles.
• Les poteaux : Poteaux porteurs dans les immeubles, colonnes pour parkings ou structures de ponts.
• Les poutres : Poutres supportant les planchers dans les maisons, poutres de viaducs ou charpentes de grandes structures.
• Les fondations : Semelles de fondation pour maisons individuelles, fondations profondes pour immeubles ou infrastructures comme les ponts.
• Les murs : Murs porteurs pour habitations, murs de soutènement pour stabiliser des terrains, ou murs pare-feu dans les bâtiments industriels.​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

2. Quelle est la composition du béton armé ?

• Béton armé :

  • Composé de ciment, granulats et eau.

  • 25 kg de ciment
  • 50 kg de sable (environ 40 litres)
  • 75 kg de graviers (environ 50 litres)
  • 10 litres d’eau

• Armatures métalliques :

  • Aciers principaux : reprennent les efforts dans les parties tendues.

  • Aciers transversaux : absorbent les efforts de cisaillement et/ou de torsion.

  • Aciers de montage : utilisés pour stabiliser les armatures.

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3. Mise en œuvre du béton désactivé

3.1. Étapes pour la mise en œuvre du béton armé

1. Préparer le coffrage :

   • Installer un coffrage solide et bien ajusté pour éviter toute déformation sous la pression du béton.
   • Utiliser des moules de qualité pour un fini propre.

2. Positionner l'armature :

   • Placer les armatures dans le coffrage en utilisant des cales pour garantir un enrobage correct (3 cm pour les ouvrages intérieurs, 4-5 cm en milieux agressifs).

3. Préparer et couler le béton :

   • Mélanger le béton avec un plastifiant si nécessaire pour une meilleure fluidité.
   • Couler le béton de manière uniforme dans le coffrage et égaliser avec une truelle.

4. Vibrer le béton :

   • Utiliser une aiguille vibrante pour éliminer les bulles d’air et assurer une bonne compacité du béton.
   • Insérer rapidement l’aiguille et la retirer lentement.

5. Décoffrer et attendre :

   • Retirer les joues du coffrage après 24 heures.
   • Laisser durcir le béton 28 jours pour atteindre sa résistance maximale avant de le mettre en charge.