GENERALITES SUR LA PRECONTRAINTE

Principe du béton précontraint

Dans une poutre fléchie en béton armé, la partie tendue du béton ne participe pas à la résistance de la poutre. Or le béton est un matériau qui résiste bien à la compression, mais peu, et surtout aléatoirement, à la traction. Il est donc intéressant de construire en béton, mais en évitant que ce matériau soit trop tendu, et risque de se fissurer. Et pour cela, il faut le comprimer de façon artificielle et en permanence, dans des zones où les charges extérieures développent des tractions de façon qu’au total le béton reste comprimé (ou assez peu tendu pour ne pas risquer de fissurer) et donc résistant à tout cas de charge. L’effort de compression volontairement développé à cet effet est appelé l’effort de précontrainte (ou la précontrainte). Au total, un ouvrage en béton est dit en béton précontraint quand il est soumis à un système d’efforts créés artificiellement pour engendrer des contraintes permanentes, qui, composées avec les contraintes dues aux charges extérieures, donnent des contraintes totales comprises entre les limites que le béton peut supporter indéfiniment, en toute sécurité.

Techniques de précontrainte

Il existe deux méthodes de mise en tension des câbles dans une structure. A chacune de ces méthodes sont associées des technologies de précontrainte spécifiques.

Précontrainte par pré-tension

Les câbles sont tendus préalablement au coulage de la poutre, sur un banc de préfabrication capable de reprendre les efforts engendrés. On coule ensuite des éléments directement au contact avec les câbles. Après prise du béton, les câbles sont relâchés à leurs extrémités, et coupés à la sortie des poutres, entraînant la mise en précontrainte de la poutre grâce à un transfert par adhérence de l’effort entre les câbles et le béton. Pour la précontrainte par pré-tension, il est difficile de dépasser des longueurs de poutres supérieures à 30m.

Précontrainte par post-tension

La technique de post-tension consiste à prendre appui sur le béton déjà durci pour tendre le câble de précontrainte. L’élément en béton est donc coulé au préalable, avec des réservations pour le passage ultérieur de la précontrainte. Lorsque le béton atteint une résistance suffisante, la précontrainte est enfilée et tendue à l’aide de vérins. La post-tension permet de mettre en  œuvre des forces de précontrainte beaucoup plus importantes que la pré-tension, puisque la résistance du banc de préfabrication n’est plus un facteur limitant. La post-tension est très utilisée en ouvrages d’art pour les grandes portées. A Madagascar, la précontrainte par post tension est la plus fréquemment rencontrée et les armatures de précontrainte les plus utilisées sont les torons de 11,13 et de15.