École Polytechnique d’Architecture et d’Urbanisme

3ème année / Gr:17

ÉXPOSÉ SUR LE MATÉRIAU «

BÉTON »

Année universitaire: 2007-2008

Réalisé par:

DIB Houria

LAMARI Chanez

FODIL Sabrina

GUELLATI Radia Nesrine

Encadré par:

Mme MAHNAOUI

Mme Ait Belkacem

Mlle HOUCINE

Plan de travailA/ INTRODUCTIONB/ PRÉSENTATION DU BÉTON 1- Historique 2- Définition 3- Formulation du béton et classificationC/ DIFFERENTS TYPES DE BÉTON 1- Béton armé 2- Béton précontraint 3- Béton cellulaire 4- Quelques nouveaux bétonsD/ CONCLUSION

A/ INTRODUCTION

• Depuis son invention vers 1850, le béton est devenu l’un des matériaux de construction les plus utilisés.

• Les architectes l’ont considéré comme le symbole de l’architecture moderne dont les conquêtes ont été faites en son nom.

• Il rend possible les différentes solutions techniques : l’ossature, le porte-à-faux, les coques et voiles minces.

• Il se contente d’offrir à l’architecte son extrême disponibilité, sa capacité à résoudre toutes les questions qui lui sont posées et d’innover sans cesse pour se situer au mieux, à la rencontre de l’esthétique , de la technologie et de l’économie

B/ PRÉSENTATION DU BÉTON

1. HISTORIQUE

• En raison de son importance stratégique, sa recette est un secret militaire gardé confidentiel par les Cimmériens, les Phéniciens et les Égyptiens.

• Permettant la construction de ports artificiels, de forteresses, de temples et de monuments commémoratifs, il se répand dans les colonies grecques grâce aux conquêtes d'Alexandre le Grand, puis dans l'empire romain, après son alliance avec Neapolis .

• Redécouvert par l'occident seulement depuis le XIXe siècle notamment grâce à Louis Vicat, le béton de ciment est, à l'heure actuelle, le matériau de construction le plus utilisé.

Gravier Ciment (liant)

Sable Eau

2. DÉFINITION

• Le Béton est un matériau de construction composite fabriqué a partir de granulats, sable, ciment et d’eau et éventuellement d’adjuvants pour en modifier les propriétés (plastifiants, retardateur, accélérateur, colorants…)

3. FORMULATION DU BÉTON Le choix des proportions de chacun des constituants d'un béton afin

d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise en œuvre souhaitées s'appelle la formulation.

Plusieurs méthodes de formulations existent, dont notamment :o la méthode Baron ; o la méthode Bolomey ; o la méthode de Féret ; o la méthode de Faury ; o la méthode Dreux-Gorisse

Classification du béton• Les bétons peuvent être classés selon plusieurs critères:

Selon la masse volumique ρ

béton très lourd :ρ > 2 500 kg/m3

béton lourd (béton courant) : ρ entre

1 800 et 2 500 kg/m3

béton léger : ρ = 500 à 1 800 kg/m3

béton très léger :ρ < 500 kg/m3

Selon la nature de liant

béton de gypse (gypse)

béton asphalte.

béton silicate (Chaux)

Béton hydrocarboné

(bitume)

béton hydraulique (de ciment )

S’il contient des fibres(métalliques, synthétiques ou

minérales)

les bétons fibrés (BF)contenant des macro-fibres

(diamètre ~1 mm)

les bétons fibrés à ultra hautes performances (BUHP) contenant des micro-fibres

(diamètre > 50 μm )

Bétons courants

Béton arméBéton précontraint(s’il est sollicité en

flexion)

La méthode du Cône d’Abrams

• Un béton est classé aussi selon sa consistance (qui dépendra de la quantité d’eau prévue)elle est déterminée par l’expérience du cône d’Abrams.

classe du béton(selon sa consistance)

Ferme

Plastique Très plastique

Fluide

Dalle Voile mince

Ouvrage courant

Ouvrage d'art Béton de masse

Utilisation en génie civil

QUELQUES TYPES DE BÉTONS

1. LE BÉTON ARMÉ

• C’est une association hétérogène de deux matériaux: le béton et l’acier.

• Les caractéristiques du béton armé sont différentes de celles de ses composants, bien que ceux-ci conservent leurs qualités propres.

• Le béton qui résiste bien a la compression et mal a la traction assure la transmission des efforts de compression et l’acier la reprise des efforts de traction.

• C’est l’adhérence entre le béton et l’acier qui permet cette association, rendue possible par l’existence de coefficients de dilatation voisins.

Définition

COMPOSITION DU BETON ARME

ARMATURE ( ACIER) BETON+

BETON ARME

LE BÉTON ARMÉ a été inventé par JOSEPH MONIER au environs de 1850.Monnier a mis au point une poutre, un escalier, un réservoir en béton armé.

Historique et évolution

En 1900, le premier immeuble en béton armé est édifié à Paris par François Hennebique.

• En 1912, la grande coupole de la salle du Centenaire à Breslau, édifiée par Max Berg, atteint soixante-trois mètres de diamètre. Cette structure audacieuse et expressive est l’une des premières qui aient été réalisées en BA, avec les immenses hangars paraboliques d’Orly (Freyssinet).

• Dès 1920, l’histoire du béton armé et celle de l’architecture moderne coïncident, et le béton arme continu de nous éblouir a travers les exploits de grand architecte notamment OSCAR NIEMEYER

Mise en œuvre du BA

1- Le ferraillage

2- Le coffrage

3- le malaxage du béton:

4- Le coulage du béton

5- Le décoffrage:

1.PHYSIQUE :• La masse volumique, entre 22 et

25 Mpa

• le coefficient de dilatation est avoisinant à celui de l’acier.

2. CHIMIQUE : * l'adhérence :

La transmission des efforts entre le béton et les aciers d’armature

s’effectue grâce au phénomène d’adhérence.

Les caractéristiques

Poteau n BA

Poutre en BA

La charge applique

La réaction du solLA TRACTION : Le béton possède une résistance à la traction. Celle-ci est faible en regard de sa résistance à la compression..

LA COMPRESSION :

Le béton comme la pierre qu'il était censé remplacer à ses débuts possède une bonne résistance à la compression.

3-LES CARACTÉRISTIQUES MÉCANIQUES

LA FLEXION :

La flexion est un phénomène complexe. Elle génère un moment dit "de flexion" à l'intérieur d’un élément d’ossature

Charge Les efforts de cisaillement

LE CISAILLEMENT :

Le béton possède une résistance au cisaillement. Celle-ci est très faible par rapport a sa résistance à la compression.

Comportement au feu :

• C'est une sujétion fondamentale de tout type de construction. Chaque ossature doit offrir une stabilité au feu fixée par la réglementation (1/2 h, 1 h, 2 h). Ce degré de stabilité est destiné à permettre aux occupants de quitter les lieux avant l'effondrement.

• La ruine du béton armé soumis au feu

intervient principalement par la disparition de la résistance des aciers lors de l'élévation de température.

• Pour maintenir les aciers "au frais" le temps nécessaire, on les éloigne du parement de la pièce en béton en augmentant la valeur de l’enrobage.

- La loi de diffusion de la température dans le béton est connue et on sait calculer à

quelle distance il faut placer l'armature afin de la conserver en bon état durant le délai

de stabilité exigé. En général, cette distance varie de 2,5 cm pour une stabilité ½ h à 4

cm pour une stabilité 2 h.

Cela peut amener à augmenter la taille d'une pièce pour en garder la capacité

mécanique tout en assurant la résistance au feu.

LES ÉLÉMENTS D’OSSATURE:

• L'ossature d'un ouvrage est l'ensemble des éléments de construction assurant sa stabilité en regard de toutes les sollicitations possibles.

• Cet ensemble s'appelle également la structure de l'ouvrage.

• Les principaux éléments constitutifs de la structure sont :

- Les fondations

- Les planchers

- Les murs

- Les poutres

- Les poteaux ( piliers)

- Les éléments spécifiques de stabilité latérale (éléments de contreventement).

Les fondations en béton arme

Ferraillage d’une poutre

Fondation

Assemblage d’une fondation, d’un poteaux et d’une poutre

• La construction la plus simple qui puisse être édifiée en béton armé est formée de poteaux et de poutres Le béton armé va permettre de supprimer les murs

porteurs

Les portées des poutres et des éléments de couverture (jusqu’à 26 mètres) suppriment un nombre important de poteaux et offrent des surfaces libres .

Exemple d’une structure en béton arme a portique

Façade principale en chantier

La CASA BATTLO à Barcelone (1905) par ANTONIO GAUDI qui utilisa les possibilités plastiques et décoratives Offertes par le béton armé

coupole de 65m de diamètre reposant sur quatre arcs

• Les bases techniques étant précisées, les premiers architectes qui utilisent le béton armé d’une façon complète sont les frères Perret dans l’immeuble de la rue Franklin, à Paris (1903) à la même époque, Tony Garnier dans son projet de ville industrielle

EXEMPLES DE CONSTRUCTIONS

Les tendances architecturales contemporaines révèlent une certaine dispersion : expressionnisme, brutalisme, maniérisme, néo-classicisme, etc

Dès 1920, l'histoire du béton armé et celle de l'architecture moderne coïncident. Aux œuvres classiques de Perret succède l'architecture cubiste. Le béton armé est le matériau utilisé par Le Corbusier, Pier Luigi Nervi , Oscar Niemeyer, et tous les créateurs de « la blanche architecture des années vingt ».

• Le béton armé est encore le commun dénominateur de ces tendances.• Matériau à tout faire des ingénieurs, il est devenu la base du langage architectural

contemporain. Son usage se laisse réduire en quelques techniques définies chacune par une « école » dont elle exprime le mieux les tendances.

• Chacun de ces types de structure a donné naissance à un « parti » d’architecture, auquel peuvent être associés de grands bâtisseurs, qui ont su traduire ces innovations techniques en un vocabulaire architectural cohérent tel que:

La Défense (Paris1956-1958)

Hangar de l’aérodrome d’Orbetello, en Toscane (Italie), réalisé en 1940 par PIER Luigi Nervi (1891-1979). Le Palais des sports de Rome,

réalisé en 1958-1960 par PIER Luigi Nervi.

Pier Luigi Nervi

Oscar Niemeyer

La cathédrale de Brasília, la nouvelle capitale fédérale du Brésil.

Le règne de la courbe:

L’université de Constantine 1971-1977

L’église st François

À Pampuhla

Dalle (de grande portée) reliant les deux amphithéâtres

EPAU

Les poutres en béton traversent les ateliers

Les ateliers sont construit avec un système de Poutres et modules de béton armé de 1,4m delargeur et 2,8m de hauteur.La façade est rythmée .

• L’ossature de béton armé ouvrait aux architectes un vaste domaine de recherche en permettant le « plan libre .

« VILLA COOK »

Le Corbusier

PALAIS DES SOVIETS

L'Unité d'habitation de Marseille.

Une souplesse de mise en œuvre la mise en place du béton par coulage permet d’obtenir les formes choisies sans assemblage compliqué et sans discontinuité.

LES AVANTAGES:

la résistance aux agents extérieurs: Matériau monolithique reconstitué, résistant bien aux effets extérieurs, le béton assure la protection des aciers contre la corrosion.

Musée d'Art Contemporain à Rio 1991

(forme de la fleur)

la résistance aux séismes:

• en raison de son monolithisme et de la qualité des assemblage, le béton armé résiste bien aux efforts sismiques.

l’isolation acoustique:• Sa densité élevée entraîne un bon

affaiblissement des bruits émis par une source extérieure.

ALGER séisme Mai 2003

LES INCONVÉNIENTS

- La mise en œuvre: la mise en place est relativement coûteuse en raison de la nécessité de coffrer préalablement; le

façonnage des armatures est long.

L’hétérogénéité: c’est un matériau hétérogène qui exige une attention aux choix et aux quantités des composants, et une vibration

lors du coulage.

PAROI EXTERNE D’Une PISCINE

Support de réservoir

- Le poids: la densité du béton et de l’ordre de 2.5 t/m3 rendant les ouvrages lourds; le poids propre est souvent prépondérant par rapport aux surcharges.

La conductibilité thermique: c’est un mauvais isolant thermique; il doit être doublé pour évité les déperditions thermique importantes

Portique support de canalisations

PAROI EXTERNE D’Une PISCINE

2. LE BÉTON PRÉCONTRAINT

Le béton précontraint est un matériau auquel on a fait subir un traitement mécanique préalable pour le rendre apte à résister aux deux sens de sollicitations compression et traction,le béton sera précomprimé ou précontraint avant action des charges extérieures, de telle façon que l’effet différentiel de la précontrainte et des charges ne laissera plus subsister que des zones comprimées.

1. Définition

Exemple simple de précontrainteD’élément de structure en béton

T

• Précontraindre un solide consiste à exercer sur le solide considéré, préalablement à son utilisation normale, une contrainte.

• Ainsi, par exemple, lorsqu’on désire soulever une pile de livres, il est nécessaire avant d’exercer l’effort vertical de les serrer transversalement afin de les solidariser cette action transversale préalable est une forme de précontrainte que nous mettons en pratique naturellement

2. Principe de précontrainte

3. Historique

• Le béton précontraint est une invention française qui date de la fin du XIX siècle. Depuis cette époque, ce mode d’association acier/béton s’est multiplié et diversifié: du bâtiment à l’ouvrage d’art, de l’unidimensionnel au tridimensionnel, des superstructures aux ouvrages de géo- technique souterraine.

Eugène Freyssinet , Pont sur l’Elorn en chantier , 1929

Principales caractéristiques des aciers

• La résistance à la rupture en traction

• La limite conventionnelle d’élasticité

• Résistance à la corrosion

• l’adhérence acier/béton

• Ceci peut être réalisé à l’aide de dispositifs externes à la pièce ou à l’aide de dispositifs internes:

• a - DISPOSITIFS DE PRECONTRAINTE EXTERIEURS A LA STRUCTURE

• Ces dispositifs, qui mettent généralement en œuvre des vérins plats pour l’application des efforts, ne sont utilisés que dans des cas très particuliers.

Différentes types de dispositions

Dispositifs de précontraintes intérieurs a la structure

• La précontrainte peut être appliquée au béton de deux manières différentes, par pré-tension ou par post-tension des armatures:

PRECONTRAINTE PAR CABLE TENDUS AVANT LE COULAGE DU BETON

(PROCEDES PAR PRE-TENSION OU PAR FILS ADHERENTS

La précontrainte par pré-tension consiste à tendre, préalablement au coulage du béton, des câbles d’acier entre deux culées fixes

PRECONTRAINTE PAR CABLES TENDUS APRES LE DURCISSEMENTDU BETON (ou procédé par post-tension)

• On crée artificiellement une réservation à l’intérieur de la structure à pré contraindre à l’aide d’une gaine ou d’un tube placé dans le coffrage avant la mise en place du béton. Une fois le béton durci, on vient mettre en tension un câble enfilé dans cette

gaine ou ce tube.

• 1- LES GAINES:

• Ces gaines sont généralement réalisées en feuillard métallique ondulé.

• C’est à l’intérieur de ces gaines que sont disposés les câbles ou les barres de précontrainte. On peut soit pré-enfiler les câbles dans les gaines avant le bétonnage, ce qui est préférable dans la plupart des cas soit les enfiler après le bétonnage, ce qui nécessite alors des gaines de plus gros diamètre et ce qui pose parfois des problèmes en cas de déformations des gaines lors du coulage.

Gaine de type feuillard MétalliqueOndule agrafe en spirale

Types d’armature

2- LES CABLES D’ACIER

Les armatures de précontrainte sont

constituées par des torons, des fils ou des

barres en acier à haute limite élastique,

disposés à l’intérieur de gaines ou de tubes

métalliques ou plastiques, les conduits.

Ces câbles sont classés en deux groupes :

les câbles à fils parallèles et les câbles à

torons qui peuvent être eux-mêmes

parallèles ou torsadés.

Câble a torons parallèles

Câble a fils parallèles

Avantages et inconvénients

• La déformabilité des pièces est plus faible et les risques de corrosion sont éliminés

• Le matériau peut supporter un effort de traction directe supérieur à l’effort de précontrainte

• Une résistance en compression .

• Une résistance à la traction

• L’étanchéité et la non agressivité chimique

1. Les avantages du béton précontraint

• la possibilité de réalisation, en usine, de grandes séries de produits par le recours à des moyens industriels de fabrication.

• l’assurance de durabilité des ouvrages, grâce à l’efficacité de la protection des armatures de précontrainte

Eugène Freyssinet et pierre Vago , Basilique Pie-x , Lourdes , 1958

Résistance au feu et pérennité:Il offre des résistances au feu allant jusqu'à 2 heures pour la structure des poteaux et jusqu'à 4 heures pour les murs coupe-feu.

Une excellente résistance à la fissuration:

Dans une poutre en béton précontraint, l'acier précontraint équilibre les efforts des charges extérieures et évite ainsi au béton de se fissurer sous les charges d'exploitation.

- Performances accrues :Le béton précontraint permet des portées allant jusqu'à 40.00 mètres et jusqu'à 20.00 mètres pour les pannes. Ces performances réduisent le nombre de poteaux. Pour nos planchers, la portée peut atteindre 16.00 mètres

Des poutres et poutrelles plus rigidesLa déformation d’un plancher dépend étroitement de l’élancement, c’est à dire du rapport entre la portée du plancher et son épaisseur. Les limites habituelles d’un plancher en béton précontraint sont plus élevées qu’un plancher en béton armé

Les inconvénients du béton précontraint

• Les efforts supportés par les matériaux sont plus élevés que dans le cas du béton armé, ce qui implique:

• le choix de matériaux plus performant

• une technologie plus évoluée

• les risque d’effondrement brutal sont plus

ÉLÉMENTS D’OSSATURE

Poutrelles Précontraintes

Poutrelles précontraintesPoutrelles précontraintes mise en tension

Poutrelles précontraintesMise en tension Poutrelles précontraintes

Planchers et Pré dalles

Pré dalles Précontraintes Pré dalles Caissons Précontraintes

Planchers Précontraints Bétonnage de la dalle

Dalles et Mise en Tension

Plan de ferraillage d’une dallePrécontrainte

Préparation du radier pourLa dalle

Mise en tension de la dalle Dalle préfabriqué

Longrines , Tableaux et piquets Précontraints

Tableaux précontraints Longrines précontraintes

Longrines précontraintes Piquets Précontraints

Prélinteaux et poutrelles Préfabriquées

Prelinteaux précontraints

Prelinteaux précontraints

Poutre préfabriquéPoutre préfabriqué

Panneaux précontraints « rotulés »

Les dalles alvéolées préfabriquées• Les panneaux en dalles alvéolées précontraintes peuvent permettre de

réaliser• des murs séparatifs coupe-feu.• Il faut pour cela adapter l’épaisseur d’enrobage des torons en fonction du

degré• coupe-feu requis.• Les panneaux sont habituellement posés verticalement sur une ossature

porteuse

ILLUSTRATIONS

• Le béton précontraint est utilisé dans les structures fortement sollicitées telles que les ponts à moyenne et à grande portée et les viaduc

PONTS

Pont en béton précontraint

PONTS

Pont de SHANGAIPont de la Caronte

Viaducs

Viaduc de Crozet Viaduc de la Rivoire

Des superstructure aux ouvrages de géotechnique souterraine

Stades

Les fondations des Trois Tours de Grenoble, ont été réalisées en béton précontraint, ce qui n’avait jamais été fait dans le monde jusqu’alors.

Immeuble

Du bâtiment à l’ouvrage d’art;

Viaduc de la colagneen Lozère

• Longueur totale:663m• Coffrage :52000m2• Béton:21000m2• Armatures de précontraintes:800t

Viaducs de la savane• Portée : 62m• Longueur totale: 663m

Ravine des trois bassins• Longueur :374m• Longueur des travées :43m-

76m-105m-126m-• Hauteur des piles:10m-37m-

48m

3. LE BÉTON CELLULAIRE

INTRODUCTION

Le béton cellulaire est, a la fois, un matériau solide et léger(appartient à la famille des bétons légers).

IL convient a tous les types de construction du plancher a la toiture, son utilisation se révèle être source de réels avantages a toutes les

étapes du projet et de la construction, généralement utilisé pour son excellente isolation thermique, il est particulièrement apprécié pour

conserver la fraîcheur des bâtiments en été.

De par leurs différentes dimensions, les éléments en BC contribuent a la rapidité et a la simplicité de la construction, facteurs qui influencent favorablement le cout de celle ci.

GÉNÉRALITÉS

Les matières premières nécessaires à la fabrication du béton cellulaire sont :

• du sable blanc très pur (95% de silice)

• de la chaux• du ciment• de la poudre d’aluminium• de l’eau

A noter qu’il s’agit uniquement de matières minérales présentes en abondance dans la nature.

En présence d’eau, la chaux réagit avec la silice du sable pour former des silicates de calcium hydratés (tobermorite).

Chaux et ciment servent de liants.

La poudre d’aluminium extrêmement fine (env. 50 μm),utilisée en très faible quantité (+/- 0,05%), sert de levain, en cours de fabrication, pour faire lever la pâte et créer les cellules.

La fabrication ne nécessite que peu d’énergie : 300 kW/h suffisent à produire 1m3 de béton cellulaire autoclave soit 10 fois moins que pour fabriquer des briques pleines de terre cuite, et participe ainsi au respect de l’environnement.

HISTORIQUELe béton cellulaire tel que nous le

connaissons de nos jours est né de la combinaison de deux inventions antérieures : l’autoclavage du mélange sable/chaux/eau et “l’émulsification” des mélanges de sable, ciment/ chaux et eau.

La première invention est attribuée en 1880 à

W. Michaelis. Ce dernier a mis en contact un mélange de chaux, sable et eau avec de la vapeur d’eau saturée sous haute pression et est ainsi parvenu à donner naissance à des silicates de calcium hydratés hydrorésistants.

La chaux réagit avec le sable quartzeux et l’eau.

La seconde invention concerne l’émulsification des mortiers. En 1889, cette invention a été octroyée à E. Hoffmann. Il a utilisé de la pierre à chaux finement broyée et de l’acide sulfurique pour émulsionner des mortiers à base de ciment et de gypse. En 1914,

J.W. Aylsworth et F.A. Dyer ont breveté un procédé utilisant de la poudre d’aluminium ou de zinc comme émulsifiant. Ces poudres de métal réagissent en milieu alcalin (chaux ou ciment) en dégageant de l’hydrogène.

En 1924, le Suédois J.A. Eriksson débute la production de béton cellulaire à base d’un mélange de sable fin, de chaux et d’eau, auquel il ajoute une petite quantité de poudre de métal

ASPET ET STRUCTUREC’est la présence de

nombreuses cellules

minuscules qui détermine la

structure du béton cellulaire.

Il est fabriqué en différentes

masses volumiques pouvant

varier entre 300 et 800 kg/m3

(béton ordinaire :(2400

kg/m3).

Les cellules occupent 80% du

volume total.

Bulle d’air grossie 25 fois

1m 3 de matière première 5m3 de siporex

CARACTÉRISTIQUES DU BETON CELLULAIRE

Caractéristiques mécaniques1. MASSE VOLUMIQUE ET RESISTANCE A LA COMPRESSION :

La résistance a la compression est définie en fonction de masse volumiquesNominales allant de 300 a 800 kg/m3.

Le Thermopierre se caractérise parune résistance a la compressionextrêmement élevée. Les essais réalisesen laboratoire font d’ailleurs apparaitredes résistances mécaniques nettementsupérieures a celles imposées par lesnormes.

La résistance en compression des blocs de béton cellulaire est suffisante pour reprendre des charges de plusieurs étages. On peut utiliser ceux-ci sans craintes en tant que blocs porteurs pour des immeubles à appartements ou de bureaux surplusieurs niveaux.

2 RÉSISTANCE À LA TRACTION PAR FLEXION

La résistance caractéristique à la traction pure représente 12% de la résistance en Compression. (Fctk = 0,12 fck)

Coefficient de conductibilité thermique:Il diffère selon la masse volumique de l’element allant de 0,100 jusqu’à 0,195

Le coefficient d’absorption d’eau (kg/(m2.s 0.5)): entre 70.10-3 et130.10-3 kg/(m2.s0.5)

Le coefficient de dilatation thermique: 8.10-6 m/mK

La Resistance au feu:Ininflammables, les ouvrages enbéton cellulaire sont coupe-feu.C’est un matériau minéral, incombustible, dont le point de fusion se situe à environ 1200°C.

PRODUITS EN BÉTON CELLULAIRE ET

CARACTÉRISTIQUESD’UTILISATION

LES ELEMENTS PORTEURS BLOCS:

Ils sont utilisés pour la réalisation de toutes sortes de murs, porteurs ou non et dans tous les types de bâtiments.

Leur mise en œuvre au mortier colle, à joints minces de +/- 2 mm, plutôt qu’au mortier ordinaire, augmente sensiblement les performances des murs :

Blocs, H 50 cm

Le mortier- colle

Ce mortier-colleest indissociable de la mise enœuvre des éléments du Système de construction

• Rapidité de mise en œuvre

• Finitions moins épaisses et moins

coûteuses

• Résistance à la compression supérieure

(+15%)

• Isolation thermique supérieure (+20%)

• Comportement au feu plus efficace

(étanchéité aux gaz de combustion et au

passage des flammes)

Jumbo, H 50 cm

Blocs surperformât:

Blocs, H 25 cm Modulblocs, H 50 cm

De grande dimension (H 50 cm),leur mise en œuvre s’effectue avec unemini-grue dont chaque prise permet deposer 2 blocs simultanément dans lecas du Modublocs.

Elles sont destinées à laréalisation très rapide de

mursporteurs extérieurs, hors-sol.

• Murs posés contre une ossature métallique, en béton ou en bois dans les bâtiments à caractère industriel ou commercial.

• Murs portants pour la construction jusqu'à trois niveaux. Dans ce cas, ils sont toujours posés verticalement.

• Murs coupe-feu.Dalles hauteur d’étage

DALLES HAUTEUR D’ETAGES

Elles sont utilisées pour des constructions

standard et répétitives telles que des

maisons en bande, des centres de

vacances ou de loisirs, des locaux

administratifs, et des bâtiments

agricoles.

Les murs en dalles de béton cellulaire sont :

• Économiques et de poses rapides

• Thermiquement très performants et

participent largement au confort d’été

• Idéaux au niveau acoustique

(absorption acoustique)

Les blocs d’angle:

Destinés à la réalisation deschaînages verticaux, ils

présentent une réserve cylindrique de Ø différent

selon l’épaisseur des blocs.

Les blocs d’angle sont aussi utilisés pour les constructions en zone sismique et pour les ceintures des ouvertures. Bloc d’angle, H 50 cm

Jumbo d’angle

Bloc d’angle, H 25 cmA

(Chaînage horizontal)Ils sont destinés à la réalisation duchaînage périphérique .Ils contribuent à l’efficacité del’isolation thermique du Système en supprimantles ponts thermiques.

Les U coquilleIls servent de pré-linteaux.

Les blocs en U:

Les planelles isolantes

En servant de coffrage à la ceinture de béton armé du chaînage périphérique, elles garantissent une homogénéitédes parois pour les enduits.

Linteaux porteurs

Les profondeurs d’appui des linteaux porteurs sont :• de 20 cm pour les linteauxde longueur < ou = 175 cm• de 25 cm pour les linteauxde longueur > ou = 200 cm

L’utilisation des linteaux en béton cellulaire également collés, rend la maçonnerie homogène, évite les ponts thermiques et les tensions dues à l’utilisation de matériaux hétérogènes.

Eléments non porteursElles sont destinéesà la réalisation très rapide de cloisons de distribution intérieures.

Les éléments hauteur d’étage CHE

Elles sont égalementutilisées en logements prévus entièrement en élémentsarmés. (système résidentiel).

Les murs de cloisonnement en dalles de cloison sont :• Un système de cloisonnement d’exécution rapide et économique.• Très résistants au feu : épaisseur 70 mm : 3 heures épaisseur 100 mm : 3 heures• De surfaces suffisamment planes pour permettre des finitions minces ou pelliculaires.

Les carreauxUtilisés pour la réalisation de cloison massive de distribution ou de séparation, en doublage de mur, en aménagement de cave ou de grenier,les carreaux trouvent leurs nombreuses applications autant en neuf qu’en rénovation.

Lit du mortier

Cloison en carreaux

Sol béton lisse

Les linteaux non porteurs

Ils complètent et améliorentles qualités thermiques etparticipent à l’inertie thermique grâce à l’homogénéité de la construction.

Planchers et toitures

La mise en œuvre du béton cellulaire étant plus facileet plus rapide qu’avec des matériaux traditionnels ilparticipe largement à la diminution des coûts de construction

Dalles de toituresLes dalles de toiture sont deséléments armés porteurs et isolants,destinés à la réalisation de plafonds,

sous-toitures et toitures, aux constructions industrielles grandes ou petites mais aussi aux habitations groupées ou unifamiliales,

aux bureaux et aux bâtiments d’hébergement.

Dalle de toiture

• Peuvent reprendre des surcharges plus importantes(lestage - toitures vertes).

• Contribuent très largement au confort d’été grâce àl’inertie thermique du béton cellulaire

• Peuvent participer au contreventement des constructions industrielles.

• Sont thermiquement très performantes.

• Participent au confort acoustique grâce à son excellentpouvoir d'absorption acoustique.

Dalles de planchers

Dalle de plancher

Des éléments armés porteurs et

isolants, destinés à la

réalisation de plancher.

Ce type de plancher est défini

comme étant constitué de

dalles juxtaposées et placées

sur deux appuis avec

remplissage des joints.

Le domaine d’application des dalles en bétoncellulaire s’étend aux catégories suivantes:• Planchers isolants sur vide sanitaire• Planchers isolants sur cave• Planchers de grenier• Planchers légers pour bâtiments à ossature

béton ou métallique autostable.• Planchers intégrés dans un système

complet de logements.

EXEMPLE : Immeuble à appartements de 6 niveaux (rez + 5) utilisant toute une gamme de produit en béton cellulaire

• Murs extérieurs en béton cellulaire de

300 mm d’épaisseur + crépi.

• Murs intérieurs porteurs en blocs de

béton

cellulaire de 200 mm d’épaisseur.

• Murs intérieurs non porteurs en blocs de

béton cellulaire de 100 mm d’épaisseur.

• Hourdis en béton armé (L = 5,5 m)

Toiture inclinée

Les résultats montrent clairement la plus granderésistance des murs en béton cellulaire, par rapport

à d’autres systèmes traditionnels qui présententune résistance en compression supérieure.

Cette résistance en compressionsupérieure du mur provient de 3 facteurs combinés:

-Les murs en béton cellulaire sont posés aumortier colle.

-Les blocs de béton cellulaire sont pleins, à l’inversedes autres systèmes traditionnels qui ont

des pourcentages variables d’espaces creux.

-En béton cellulaire, on travaille sans isolant,avec des épaisseurs de mur légèrement supérieures

(200 mm à la place de 140 mm ou300 mm à la place de 190 mm). Ceci permet de

reprendre des efforts supérieurs.

AUTRES FORMES D’UTILISATION

DU BETON CELLULAIRE

Finition de planchers de béton cellulaire –Béton imprimé :

Procédé par lequel le béton

est pigmenté, coulé et ensuite

imprimé avec des empreintes

uniques pour créer destextures diverses deBRIQUES ou de PIERRESNATURELLES

AVANTAGES 1. Durabilité2. Peut être installé en tout

Temps3. Application résidentielle ou

Commerciale4. Installation intérieure ouExtérieure

5.Divers patrons et différentes couleurs sont Disponibles

a. Surface texturé au choixb. Dessins sur mesure

« Un produis vert »Le béton cellulaire a décerné le label “Produit vert".Il participe, à plus d'un titre, au respect de la nature et de l'environnement puisque sa fabrication ne dégage aucun gaz toxique.

Respect de l'environnement:La fabrication du béton cellulaire ne dégage aucun gaz toxique et n'entraîne aucune

pollution de l'eau.

Qualité de vie:Par ses qualités d'isolation et d'inertie thermiques, le béton cellulaire assure non

seulement des économies d'énergie, mais contribue également à un confort de l'habitat tout à fait particulier, tant en été qu'en hiver.

Sauvegarde des ressources naturelles:

Toutes ces matières existent en abondance dans la nature et le béton cellulaire n'en abuse pas, puisque 500 kg à peine suffisent à produire 1m3 de produit fini

QUELQUES NOUVEAUX BETONS

• C’est un béton résultant d’un mélange de granulats, de ciment, d’eau et d’adjuvants, sauf que cette fois-ci, le rôle joué par l’eau est double :

– chimiquement et fondamentalement: assurer l’hydratation du ciment, et donc le durcissement de la pâte cimentaire inter-granulaire.

– physiquement et pratiquement: contribuer de façon déterminante à l’ouvrabilité du béton frais en lui conférant un écoulement convenable et une fluidité suffisante permettant sa mise en œuvre par « coulage ».

• Tout cela va donner une faible porosité, et un rapport de (résistance mécanique/masse volumique) plus élevé.

1. BÉTON À HAUTEPERFORMANCE (BHP)

Structure du béton courant

Structure du BHP

Ses performances

• Résistance mécanique élevée au jeune âge

• Résistance importante en compression

• Durabilité accrue

• Module d’élasticité plus élevé

• Fluidité à l’état frais

• Bon coupe-feuPacific Tower, La Défense,

École de chimie de Strasbourg(Bas Rhin)

Viaduc de la Sarsonne,Corréze (autoroute à 89)

Exemple de constructions

Viaduc de Sylans – Exemple d’utilisation du BHP pour réaliser des éléments de

structure très fins

Ile de Ré – La faible porosité de ce béton offre une meilleure résistance aux agressions du milieu marin.

Le BHP a été utilisé pour accélérer le décoffrage.

Société générale: le BHP utilisé dans ces deux tours a permis de réaliser des

structures plus élancées

Grande Arche : les poutres de la toiture sont traitées en BHP pour un véritable

ouvrage d’art.

Cœur Défense, Architecte: Jean-Paul Viguier

Tour PB6, à la Défense(Haut-de-Seine)

Montage d’une structure en béton(BHP), de l’entrepot Mory-Team, Marne

2. BÉTON AUTOPLAÇANT (BAP)

• C’est un béton très fluide, homogène et stable, mis en œuvre sans vibration, son serrage (ou compaction) s’obtenant par le seul effet gravitaire.

• Les BAP se distinguent des bétons courants essentiellement par leurs propriétés à l’état frais offrant des performances au moins équivalentes à celles d’un béton compacté par vibration.

Domaines d’utilisation:

➤ Coulage de voiles, poteaux, poutres, … ➤ Partie d’ouvrage où la vibration s’avère difficile ou impossible ➤ Ouvrage avec une densité de ferraillage importante

Qualités pratiques

• La facilité de mise en œuvre (main d’œuvre réduite)

• Gain de temps dans la réalisation

• La qualité des parements obtenue

• Coulage de toutes formes complexes

• La prévention des risques et des nuisances (bruit, pénibilité, vibration…) ;

• L’économie de matériel, liée essentiellement à la suppression de la vibration.

Mise en oeuvre du BAP : grâce à sa fluidité, il remplit parfaitement les coffrages.

Exemple de constructions

Mur du théâtre de verdure d’Allauch – Le BAP a permis de couler ce mur en une seule phase, afin d’éviter des reprises de coulage nuisibles à l’esthétique du

parement. La fluidité du BAP a autorisé une faible épaisseur (25 cm)

3. BÉTON FIBRÉ• C’est un béton dans lequel sont incorporées lors

du malaxage des fibres de nature, de dimensions et de géométrie variées, dispersées dans toute la masse du béton (contrairement aux armatures métalliques en BA).

• Son mécanisme d’adhérence régit un mode d’association « béton-fibre ».

• Cette adhérence permet:– d’assurer le scellement (ou ancrage) des fibres ;– d’assurer « l’entraînement » des fibres (c’est-à-dire

qu’elle s’oppose à l’effort de glissement longitudinal ) ;

– de maîtriser la distribution de la fissuration

Différents types de fibres

• On distingue usuellement trois familles de fibres:

– les fibres métalliques (acier, fonte amorphe, inox) ;

– les fibres organiques (acrylique, aramide, kevlar, polyamide, polypropylène) ;

– les fibres minérales (basalte, carbone, mica, verre).

Chaque type présente des caractéristiques propres :– de dimensions ;– de formes (lisse, crantée, ondulée, biondulée, à crochets, etc.)– de résistance mécanique à la traction– de module d’élasticité

Propriétés et performancesspécifiques

Les bétons fibrés offrent des propriétés et des performances supérieures dans les domaines suivants :

• cohésion du béton frais ;• conséquences du retrait (fissuration) ;• ductilité en traction (déformabilité avant rupture) ;• résistance à l’abrasion, à l’usure en général ;• résistance aux chocs ;• résistance à la fatigue ;• résistance à la traction par flexion ;• résistance mécanique au jeune âge ;• bon comportement au feu.

Exemple de constructions

Siège de la société Rhodia. La façade est habillée en panneaux de béton de fibres polypropylène, Fontenay-sous-Bois

Pont de la Chabotte

Passerelle de la Paix à Séoul,(architecte: Rudy Ricciotti)

• REMARQUE:

Il existe aussi des bétons à fort dosage relatif en ciment et en adjuvants, à granulats de faible dimension, et surtout, à fort dosage en fibres, appelé «béton fibré à ultra hautes performances » (BFUP).

4. BETON DÉCORATIF

• Les bétons d'aménagement et de décoration allient, à la résistance du béton, des solutions esthétiques et économiques.

• Ces bétons emploient un concept offrant de multiples possibilités décoratives pour surfaces horizontales et verticales: on retrouve pour l'extérieur les bétons désactivés, imprimé ou projeté, et pour l'intérieur les bétons polis ou à flamme.

• Toutes les réalisations sont valorisées grâce aux aspects de couleurs et de surfaces illimités de ces bétons.

Les qualités

• Personnalisable• Economique • Protection anti-tâches • Résistance des couleurs • Anti-dérapant • Pas d’herbes entre les joints• Facilité d’entretien • Résistance aux chocs et au

trafic

Exemples d'application de ces bétons

• Halls d’entrée • Allée (jardin, garage) • Murs • Plans de cuisine• Douche• Escaliers

• Balcons • Terrasses • Parkings• Plages de piscines • Ronds-points • Trottoirs

En voici quelque exemples :

BÉTON CIRÉ

• Le béton ciré est obtenu par le dressage d'une couche minérale colorée, formulée pour réduire au maximum l'apport d'eau, sur tout support rigide.

• Il confère aux supports la couleur et l'aspect patiné, moiré ou brillant, ainsi qu'une grande résistance au poiçonnement.

Mise en œuvre

1. Malaxage du coulis

2. Paillasse d'accrochages

3. Dressage à la taloche

4. Projection du coulis

5. Lissage manuel

6. Dressage à la règle

7. Lissage avec hélicoptère

8. Cirage du minéral

9. Lustrage du sol

9. Résultat final

Douche Salle de bain

Plan de travail Escaliers Sols

BÉTON DESACTIVÉ

• Le béton désactivé est obtenu par pulvérisation d'un désactivant sur la surface fraiche d'un béton au moment du coulage, afin de faire apparaître, après rinçage à haute pression, les granulats de couleurs.

• Fonctions: Voirie urbaine surtout les rampes d’handicapés- Accès de garage - Rue piétonne - Trottoir - Terrasse - Place et cour - Passage piéton - Allée de jardin - Voirie lotissement - Zone de décélération - Piste cyclable - Parking .

Caractéristique

• Ces bétons sont destinés à rester apparents. Selon l’état de surface recherché, ils subissent un traitement chimique ou mécanique.

Ses qualités• Résistance à l’usure

• Résistance aux chocs thermiques

• Uniformité de surface

• Rapidité de mise en fonction • Facilité d’adaptation aux formes diverses

• Durabilité de l’aménagement sur plusieurs décennies

• Entretien simplifié après pulvérisation des résines de finition

BETON IMPRIMÉ• Ce système est obtenu par application sur béton frais, de

matrices à l' aspect de pavés ou de dalles. • Le revêtement apporte une grande solidité et dureté au béton

afin de résister aux trafics les plus intenses.

• Un traitement de finition est appliqué afin d'imperméabiliser et de fixer les couleurs, celui-ci permettant en outre, durabilité et simplicité d'entretien.

• Son vieillissement dû aux outrages du temps, lui confère une patine inégalable comme un matériau naturel.

Ses qualités

• Rapidité de mise en œuvre

• Écologique• Anti-usure• Anti-tâche• Anti-gel• Résistance aux trafics• Stable aux UV• Facile d'entretien• Ni mousses ni herbes

1. Coulage du béton 2. Lissage du béton

Mise en œuvre

3. Application du démoulant

4. Impression du béton à l’aide des moules

5. Résultat final

Formes et couleurs

Ecailles

Ruelle

Vieux pavés

Opus

Vieux bois

BÉTON MATRICÉ (PROJETÉ)

• Le béton matricé est obtenu par saupoudrage d'un durcisseur minéral coloré sur la surface fraîche d'un béton, et à l'aide d'une matrice au moment du coulage, on lui confére la forme et la couleur décorative d'un pavage.

Particularités

• Ayant les mêmes qualités que le béton précédent, le système de ce béton est obtenu par une application et un talochage sur béton frais, de matrices à l'aspect de pavés ou de dalles.

• La liberté de conception des formes, des teintes, des aspects de surfaces, permet de structurer l'espace et d’intégrer harmonieusement des ouvrages réalisés dans l'architecture et le paysage environnant.

• Le revêtement apporte une grande solidité et dureté au béton afin de résister aux trafics les plus intenses.

• Simple et rapide, son procédé permet de ne pas paralyser les accès lors de la mise en œuvre.

• Un traitement de finition est appliqué afin d' imperméabiliser et de fixer les couleurs, celui-ci permettant en outre, durabilité et simplicité d’entretien.

• Dégraisser et décaper la dalle existante.

Mise en œuvre

1. Coulage du béton

2. Lissage du béton

3. Etaler une barbotine d'accrochage (procédé de graissage collant)

4. Poser la matrice décorative bien à plat

5. Saupoudrer et pulvériser le durcisseur minéral coloré

6. Retirer verticalement la matrice

7. Résultat final

Exemples de motifs

5. BÉTON FLEXIBLE• L'idée de rendre le béton plus

souple n'est pas neuve. La technique consiste à ajouter à la composition du matériau des fibres, qui vont glisser les unes contre les autres, évitant la rupture due à la rigidité du béton.

• Les résultats sont impressionnants : le nouveau béton est 500 fois plus résistant aux fissures et 40 fois plus léger que le béton classique.

• Ce type de béton sera particulièrement intéressant pour augmenter la durée de vie des ponts et des routes.

6. BÉTON TRANSPARENT

• Imaginons un mur ou un bloc de béton, mais transparent… Plus précisément, des blocs de béton qui laissent passer la lumière…

• Le système est assez simple : on utilise des fibres de verre qui vont transporter la lumière à travers le bloc de béton.

• Ces blocs de béton laissent passer la lumière en semi-transparence, tout en ayant les mêmes propriétés structurelles que le béton classique, notamment sa solidité, ce qui permet à l’ensemble d’être édifié en une structure portante.

• Les essais ont démontré que

des murs atteignants les 20 mètres pouvaient être construits selon ce procédé, sans que les propriétés de transparence soient notablement altérées.

• Autrement dit, ce béton transparent peut, contrairement au verre, servir à fabriquer des édifices qui auront une importante solidité potentielle, mais ayant l'aspect d’une bulle de verre fumé.

• Imaginons l’apparence d’un immeuble édifié avec ce matériau ! Car c’est bien l’architecte qui bénéficiera de cette révolution pour concevoir des structures légères, flottant à mi-chemin entre ciel et terre, lumineuses le jour et phosphorescentes la nuit.

• Alors, messieurs les architectes, à vos planches !

Exemple de construction

Le Monolithe Flottant, Hongrie

• Blanc gris ou coloré le béton est partout autour de nous sans que nous en ayons toujours conscience, il fait partie de notre univers dans nos logements nos bâtiments nos ouvrages d’art nos lieux de travail et de loisirs.

• Matériau indissociable de l’histoire de l’architecture du 20eme siècle il a été souvent mal aimé aujourd’hui il s’affirme dans sa maturité sous toutes les formes dans toutes les disciplines artistiques scientifiques et techniques qui se sont alliées pour faire du béton le matériau de construction d’aujourd’hui des plus moderne .

CONCLUSION