[RécréaSciences] - Quelle est la recette pour faire un bon béton ?

Publié par Centre•Sciences, le 6 mai 2019   54

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Béton qui est-tu ?

Le mot « béton » provient de l’ancien français « betun » qui signifiait mortier. C’est aujourd’hui l’un des matériaux de construction le plus utilisé.

Les premiers mortiers à base de chaux, d’argile, de sable et d’eau apparaissent dans l’Antiquité égyptienne. La chaux est le résultat de la calcination à 900 °C d’une roche calcaire. La construction de la pyramide royale Djédefré à Abou Rawash date d’environ 2 600 ans avant J.-C. en est un exemple.

Au fil des siècles le mortier gagne en résistance. C’est autour du premier siècle après J.-C. que les Romains vont utiliser et améliorer cette technique en ajoutant de la pouzzolane, une roche volcanique légère constituée de projections basaltiques riches en alvéoles. De nombreux bâtiments de la Rome antique témoignent de cette avancée, notamment les Thermes de Caracalla (216 après J.-C.).

Depuis le mortier romain, peu d’avancées seront faites sur ce matériau. Pendant à peu près 1500 ans le même mortier sera utilisé.

 Le vrai béton comme on le connaît aujourd’hui à base de ciment est né au 19e siècle. C’est l’industrialisation du ciment qui a permis la construction du béton actuel. L’ingénieur Français Louis Vicat a marqué l’histoire du béton par l’invention du ciment artificiel. Son invention fût authentifiée par l’Académie des Sciences en février 1818. A partir de cette invention le béton va se généraliser.

Le ciment s’obtient par le broyage puis la cuisson de calcaire et d’argile à 1450 °C. A la suite de ce processus le matériau est appelé « clinker ». Le ciment naît grâce à la combinaison de gypse et de clinker. Celui-ci se présente au final sous la forme d’une poudre minérale. L’ajout d’eau provoquera une réaction chimique avec une recristallisation donnant naissance à une véritable roche artificielle.

La première construction en béton est un immeuble est un immeuble à Saint-Denis en région parisienne conçu en 1852 par François Cognet. L’immeuble existe toujours et est inscrit aux monuments historiques.

Le 8 août 1892 l’ingénieur François Hennebique dépose le brevet du béton armé par la combinaison de ciment avec une armature de barres d’acier.

Seul le béton est un matériau capable de supporter des contraintes de compression importantes (de 10 à 100 Méga Pascal) mais la résistance aux efforts de traction est plus faible (1/10e). L’idée de placer une armature en acier va compenser la mauvaise résistance en traction.

En 1928 Eugène Freyssinet révolutionne la construction en créant le béton précontraint. Un béton dans lequel sont introduits des câbles d’acier en tension avant d’être par la suite mis en service afin de compenser la charge.

D’autres innovations se succèdent. Le béton allégé permet de remplacer des gravillons par des billes de polystyrène.

A la fin des années 1980, les bétons hautes performances (BHP) voient le jour, suivis par les bétons autoplaçants (BAP), les bétons fibrés à très haute performance.

 Le béton est à présent décliné en une multitude de formulations. Le dosage et la nature des ingrédients du béton sont liés à son application, c’est pour cette raison qu’il existe de nombreux bétons. Il naît liquide et vit solide et est également recyclable. Il est résistant mais peut aussi s’altérer en fonction de l’environnement qui l’entoure.

Béton ou mortier ? Contrairement au béton, le mortier ne contient pas de gravier dans sa composition. Ainsi ils n’ont pas la même fonction. Le mortier s’utilise comme matériau de liaison ou d’enduit.


Avec la participation de Claire Dufour et Jalal El-Aslani, étudiants à Polytech’Orléans.


Faites-le vous-même :  

Une question de recette

Le béton est fait d’eau, de sable, de gravier et de ciment. 

Pour préparer 10 litres de béton il faut respecter le bon dosage :

- 11 kg de gravier

- 7,45 kg de sable

- 3,5 kg de ciment

- 1,4 l d’eau

Au départ, bien mélanger à sec les granulats, le sable et le ciment.

Rajouter l’eau et bien malaxer.

Le béton est prêt à être utilisé dans un coffrage.

L’utilisation d’une huile de décoffrage facilite le démoulage.


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