Composition d’un béton 

Composition d’un béton 

Le béton est un matériau hétérogène obtenu par agrégation de granulats au moyen d’un liant, et spécialement par un mélange de graviers, de sable, de ciment, d’eau et d’ajouts éventuels.Les relations entre le béton et l’eau sont très intimes. Quand on mélange l’eau au ciment, une partie de celle-ci va se transformer chimiquement et se lier avec les autres composants pour former des cristaux, à l’origine de la solidification. La pâte de ciment ainsi formée est utilisée comme une colle qui va permettre la cohésion du mélange graviers et grains de sable. L’eau en excès restant après l’hydratation du ciment va disparaître progressivement dans les jours, les mois et parfois les années qui suivront.La réaction chimique qui permet au béton de faire prise est lente : le béton atteint une résistance mécanique à 7 jours de l’ordre de 50% de sa résistance mécanique finale. La valeur prise comme référence dans les calculs de résistance est celle obtenue à 28 jours (80% de la résistance finale). Les valeurs précitées varient selon la qualité des ciments utilisés.Un béton durci est constitué de granulats enrobés d’une pâte de ciment. Celle-ci comporte des vides de plusieurs ordres de grandeur, allant de 10^-8 m (pores capillaires) à 10^-3 m (bulles). Ces vides, en particulier les pores, contiennent une solution aqueuse qui est en équilibre chimique avec les constituants solides du ciment.

Fonctionnement du matériau Béton Armé :

Le matériau béton seul ne résiste pas à la traction.Dans une pièce en béton, la zone tendue se fracture et entraîne la rupture. L’idée d’incorporer dans cette zone un matériau résistant à la traction pour pallier cette défaillance a permis de voir naître le Béton Armé.Les armatures résistant à la traction, incorporées dans le béton, sont des aciers qui reprennent les efforts et répartissent la fissuration du béton.Cette association du matériau béton et d’armatures d’acier permet de pallier la faible résistance à la traction du béton (de l’ordre de 1/10 de sa résistance en compression, celle-ci valant 25 à 40 MPa pour les bétons classiques), car les armatures d’acier présentent une très bonne résistance à la traction (500 MPa). Elle est efficace non seulement par cette complémentarité de résistance des deux matériaux mais aussi parce que :l’acier adhère bien au béton (l’adhérence béton-acier est une condition indispensable au bon fonctionnement d’une pièce en béton armé),le béton protège chimiquement et mécaniquement l’acier. Pour une bonne protection des aciers, des valeurs minimales d’enrobage de ces derniers sont à respecter : de l’ordre de 3 cm ou 5 cm en sites agressifs (marin, industriel…),es 2 matériaux ont sensiblement le même coefficient de dilatation thermique.Nota : Bien que les zones tendues du béton armé aient une bonne résistance, il faut remarquer qu’une pièce en béton armé est « normalement fissurée » dans les zones sollicitées à la traction. Les fissures qui y sont relevées sont dites de fonctionnement (0.2 à 0.4 mm d’ouverture).Tout d’abord, il faut prendre en considération tous les défauts d’aspect des parements béton (cf. Défauts d’aspect des parements en béton – Guide technique LCPC) qui sont pour la plupart dus à des défauts de mise en œuvre du matériau à l’exécution.

Ces défauts d’aspect peuvent être classés comme ayant un impact :L’examen du tableau permet aisément de vérifier que des dégradations d’apparence identique peuvent avoir des causes bien différentes. De plus, on constate qu’une dégradation donnée peut résulter d’une combinaison de plusieurs causes.Ce constat impose qu’il est indispensable de dépasser l’étape du pré-diagnostic basé sur l’examen visuel des désordres apparents pour entamer celle du diagnostic et donc de l’élaboration d’un programme d’investigations.Le diagnostic doit en premier lieu identifier la ou les causes des dégradations ; mais il doit aussi évaluer l’étendue des défauts et/ou des désordres de façon à choisir la technique de réparation adéquate et bien délimiter les zones à réparer. Il doit déterminer si les défauts et/ou les désordres constatés sont susceptibles d’évoluer et à quelle vitesse.L’ensemble des investigations réalisées pour diagnostiquer les défauts et/ou les désordres permet également de définir des caractéristiques du support indispensables à sa réparation. Comme les caractéristiques et l’efficacité des produits employés sont fortement dépendantes de l’état du support, ce dernier doit être qualifié, avant toute proposition de solution.Avant de définir les réparations à entreprendre, il est donc nécessaire de s’imposer une réflexion qui intègre des éléments de l’historique de l’ouvrage, de l’évaluation de son état, de la connaissance des pathologies en cause et de leurs évolutions probables, des résultats d’expertises et des facteurs environnementaux.Une réparation est en général réalisée à partir d’un ensemble de produits qui apportent chacun des fonctions spécifiques. Les guides de 1996 et 2002 du LCPC permettent d’apprécier la cohérence de la combinaison de ces produits vis-à-vis de la stratégie de réparation retenue.