Le béton armé

Le béton armé est un matériau composite alliant la résistance en compression du béton et la résistance en traction de l’acier. Il sert à réaliser de nombreux ouvrages: dalle, poteau, fondation.

Le béton armé : un matériau aux propriétés améliorées

De par sa structure, le béton est un matériau qui présente une bonne résistance à la compression (i.e. à l’écrasement), mais de « moindres » performances en traction (c’est-à-dire à l’étirement) et en flexion.

resistance traction compression

Le béton armé est très résistant en compression (gauche). En revanche, il est beaucoup plus faible en traction (droite).

C’est pourquoi il peut être nécessaire de rajouter des « armatures » en acier au sein même du béton.

L’intérêt étant de combiner les performances des deux matériaux complémentaires : le béton travaillant en compression et l’acier en traction.

Les armatures utilisées dans le béton armé

Les armatures ajoutées au béton se présentent sous forme de barres ou de treillis.

  • Les tiges ou fers: elles sont droites ou « incurvées », suivant les formes du plan d’exécution ;
  • Le treillis soudé : les « barres » d’acier sont pré-assemblées par soudage ;
  • Le treillis assemblé : les armatures sont livrées sur le chantier et les professionnels doivent les assembler ensemble pour former des panneaux.
armature metal beton arme

Les armatures en métal renforcent le béton

Dans tous les cas de figure les brins présentent des aspérités en surface, une rugosité est amené avec la rouille, en effet les barres sont un peu rouillées pour mieux adhérer au béton et offrir une plus grande résistance à la traction.

Le ferraillage d’un béton armé

treillis metallique beton arme dalle

Treillis métallique d’une dalle en béton

Le ferraillage s’utilise dans tous les éléments constructifs (cités ci-dessous).

Le béton armé est utilisé pour rendre les ouvrages plus résistants à la traction.

Les armatures sont donc ajoutées dans les éléments en béton les plus faibles face à la traction :

Le poteau en béton

Des armatures transversales et longitudinales sont placées dans les poteaux pour les rendre plus stable et éviter des phénomènes comme le flambement (le poteau pourrait fléchir et se courber sur un des côtés) ;

La poutre en béton

Les armatures sont placées longitudinalement en partie inférieure pour éviter que la poutre ne se déforme;

La dalle en béton

Les armatures sont placées dans la partie inférieure de la dalle pour la même raison que les poutres en béton : la dalle ne doit pas se déformer ;

Le mur et voile en béton

Pour consolider les murs ou voiles (paroi verticale en béton armé), le ferraillage est disposé sur la hauteur du mur ;

La fondation

Les armatures sont systématiquement posées en partie inférieure des fondations (semelle filante) pour répartir les charges et consolider la résistance du béton de fondation à la traction.

Besoin d’un artisan maçon pour votre béton armé ?

Le béton armé obéit à des règles précises !

Si le béton armé est réalisé à partir d’une combinaison d’acier et de béton, il est important que l’assemblage soit réalisé dans les « règles de l’art ».

Ainsi, les aciers doivent présenter les bonnes caractéristiques « dimensionnelles » et le béton doit suffisamment enrober les armatures.

  • Le dimensionnement : avant de placer des armatures, il convient de bien connaitre les efforts susceptibles d’être appliqués au béton (états limites ultimes et états limites de service).
    Cela permet de déterminer des caractéristiques de l’acier (section, répartition, nécessité d’en positionner dans certains endroits,…)
cale armature treillis soude

Cale d’armature posée sous un treillis soudé. Elle permet de garantir un bon enrobage du béton.

  • L’enrobage: l’épaisseur de béton englobant l’armature en acier doit être suffisante !
    Ce point est notamment important pour la protection des aciers contre la corrosion : il en va de la pérennité de l’ouvrage en béton.

    • En effet si l’élément en béton armé est dans un lieu humide, le béton (matériau poreux) va laisser passer un peu d’eau et les armatures seront un jour attaqué par cette eau ; une fois les aciers rouillés, ils ne participent plus à la reprise des efforts de traction.
    • Autre cas où les aciers doivent bien être enrobés de béton : l’incendie.
      Lors d’un incendie, le béton mettra environ 1 à 2h avant de s’effondrer alors que l’acier ne mettre que 10 à 20min, donc si les aciers sont rapidement mis à nu le bâtiment sera ruiné beaucoup plus rapidement.

Béton armé et béton précontraint

Le béton précontraint à été développé au début du 20ème siècle par l’ingénieur Eugène Freyssinet, qui eut l’idée de ne faire travailler le béton qu’en compression, étant donné que le matériau dispose d’une bonne résistance à ce type d’effort.

A l’inverse du béton armé, dont les armatures sont « passives », le béton précontraint est réalisé à l’aide de câbles en aciers (armatures « actives »), qui sont « tendus » mécaniquement afin de ne soumettre le béton qu’à des efforts de compression.

Après, dès lors que l’ouvrage est en utilisation, les forces de compressions s’opposent aux forces de traction qui sont crées par les contraintes appliquées à l’ouvrage.

Béton armé et béton fibré

Le béton armé et le béton précontraint sont les bétons améliorés les plus courants pour résister à la traction. Cependant il en existe d’autres comme le béton fibré de plus en plus mis en œuvre.

beton fibre essai traction

Essai en traction d’un béton fibré. Le béton de fibre métallique inclu des fibres multidirectionnelles qui renforcent le béton. Ces fibres peuvent même remplacer une armature passive 🙂

Le béton fibré est un béton auquel on a ajouté des fibres (métalliques, organiques ou céramiques) afin qu’elles agissent comme des armatures dans toutes les directions.

La mise en place de ce type de béton évite tous les problèmes liés au ferraillage : sécurité, assemblages par soudages ou manuellement à l’aide de fils, transport et fabrication de treillis de grandes dimensions. L’utilisation du béton fibré est néanmoins pour le moment limitée à des éléments reprenant des charges raisonnables.

Prix d’un béton armé

Le béton armé est un matériau bon marché car son prix est approximativement celui du béton classique.

En effet, les treillis soudés ou autres armatures ont un coût négligeable comparé à celui du béton.

Prenons l’exemple d’une dalle de fondation en béton armé, les coûts seront les suivants :

  • Béton dosé à 400kg/m: environ 80 – 150 €/ m;
  • Treillis soudé : le prix d’un treillis soudé varie en fonction du diamètre des aciers et de leur résistance
  • Compter 3€ pour un treillis soudé de 2,3m x 1,2m (maille de 190 mm x 190 mm) et un diamètre de 3mm des aciers ;
  • Compter 15€ pour un treillis soudé de 2,4m x 1,2m (maille de 150 mm x 150 mm) et un diamètre de 7mm des aciers ;

Si on considère une dalle de 100m² et d’épaisseur 20cm, le coût du béton sera de 1600 et 3000 € auquel on ajoute le prix des treillis entre 100 et 500€.

Besoin de béton pour votre projet de construction ?

Le béton est un matériau que l’on peut fabriquer chez soi mais il faut une bétonnière, quelques notions de dosage et surtout la technique pour ensuite le couler et bien le vibrer pour qu’il soit performant et bien posé.

Si vous n’avez qu’une petite surface à bétonner, il est possible d’envisager de faire votre béton.

Mais si vous avez besoin d’un béton spécifique (par exemple : béton résistant à l’environnement marin) ou si vous avez une grosse surface à bétonner, mieux vaut faire appel à une centrale à béton qui réalisera votre béton et vous le livrera sur chantier par camion-toupie.

Cette solution n’est pas beaucoup plus chère et permet d’être certain et garantir le produit livré.

Si toutefois, vous n’avez pas les connaissances pour couler votre béton, n’hésitez pas à demander un devis gratuit auprès d’un artisan maçon !

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