L’histoire du béton remonterait aux Égyptiens (-2600 ans avant J-C).  C’était un mélange de chaux, d’argile, de sable et d’eau. Ce n’est vraiment pas très loin de ce qui est actuellement utilisé. Nous avons simplement remplacé la chaux par du clinker qui est aussi appelé “chaux brûlées » … et à juste titre.

Il existe maintenant plusieurs types de bétons qui se différencient, entre autres, par l’utilisation d’argile, de bitume ou de ciment. Nous vous parlerons ici du béton ciment qui est celui le plus communément utilisé.

On le dit aussi armé lorsqu’il est coulé dans une structure d’acier.  Nous allons d’abord vous parler du simple béton pour ensuite vous présenter l’importance de l’acier dans nos ouvrages. 

Le mot « béton » parle à tout le monde, mais êtes-vous capable d’expliquer un peu plus précisément ce que c’est ?

Tout commence un peu comme un pas de danse ! Et 1, et 2 et 3 !

Cela veut simplement dire que pour 1 volume de ciment il faut 2 volumes de sable et 3 volumes de gravier. En pratique, on achète directement le mélange de sable et de gravier. On passe donc à 1 volume de ciment pour 5 volumes de mélange. La touche finale est apportée par le maçon qui ajoute de l’eau pour une quantité d’environ 1/2 volume.

Mais revenons sur les principaux composant du béton  :

Le ciment : 

Il est vendu sous 3 différentes familles: A, B ou C, qui correspondent à une teneur en clinker différente. “A” correspondant à une haute teneur et “C” correspondant à une faible teneur.

On ajoute à cela d’autres lettres, telles que : L, LL, S, V et D, correspondant aux éléments principaux autre que le clinker constituant le ciment. 

Il est ensuite réparti en 3 classes de résistance courantes : 32.5,42.5 et 52.5. Ces nombres indiquent la résistance en MPa (Mégapascal) qu’acquiert une carotte de mortier normalisée (composé du ciment en question) au bout de 28 jours de séchage. 

Le principal est de retenir que c’est le ciment qui, une fois mélangé à l’eau, produit une réaction chimique permettant de coller les granulats (le mélange) entre eux. 

Le fameux mélange :

Nous utilisons ce que l’on appelle, dans le milieu, du 0/20. Cela veut dire que le mélange est composé d’éléments allant de 0 mm à 20 mm de diamètre. Ce mélange doit être judicieusement réalisé afin de laisser le minimum d’interstice  pour offrir de bonne performance mécanique à l’ouvrage.

Les forces et les faiblesses du béton :

Le béton est très résistant en compression. On parle d’une résistance en compression de 30 N/mm2 ( 30 MPa) en moyenne sur un cube de béton. C’est à dire que sur un cube de 2 cm d’arête (une face est donc de 4 cm2) on pourrait y mettre 1200 kg également répartis soit une voiture citadine ! 

Par contre le béton est 10 fois moins résistant en traction qu’en compression. D’ailleurs, dans le bâtiment, on considère que la résistance en traction du béton est nulle. il faut donc combler cette lacune …

Pourquoi mettre de l’acier dans le béton ? 

Contrairement au béton, l’acier est très résistant en traction. Ce dernier a une limite d’élasticité de 250 N/mm2 (250 MPa), c’est à dire qu’au-delà de cette limite l’acier se déforme et perd donc en résistance. Étant donc 8 fois plus résistant en traction que ne l’est le béton en compression on pourrait suspendre 8 citadines à un cube d’acier de 2 cm d’arête sans dépasser son domaine d’élasticité. Faut-il encore réussir cet exploit … 

Quelques chiffres pour résumer :

0/20 : C’est le mélange de sable et de gravier qui est constitué d’éléments de diamètre allant de 0 à 20mm de diamètre.

28 : c’est le nombre de jours dont le béton a besoin pour atteindre sa résistance “conventionnelle”. Sa résistance peut continuer d’augmenter encore un peu après.

De 32,5 à 52,35 : ce sont les classes de résistance des ciments vendus (en MPa).

10 : Le béton est 10 fois plus résistant en compression qu’en traction. 

250 : c’est la résistance en traction en MPa(Mégapascal) de l’acier utilisé dans le béton armé. Le mélange des deux permet donc d’avoir une structure résistante en traction et en compression.