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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 travail
A/ INTRODUCTION
B/ PRÉSENTATION DU BÉTON
1- Historique
2- Définition
3- Formulation du béton et classification
C/ DIFFERENTS TYPES DE BÉTON
1- Béton armé
2- Béton précontraint
3- Béton cellulaire
4- Quelques nouveaux bétons
D/ 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 armé
Béton 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
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 de
largeur 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 précontrainte
D’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 DURCISSEMENT
DU 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 Métallique
Ondule 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 rigides
La 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 précontraintes
Poutrelles précontraintes mise en tension
Poutrelles précontraintes
Mise 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 dalle
Précontrainte
Préparation du radier pour
La 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 préfabriqué
Poutre 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 colagne
en 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 { 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.
HISTORIQUE
Le 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
{ 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 { base d’un
mélange de sable fin, de chaux et d’eau, auquel
il ajoute une petite quantité de poudre de
métal
ASPET ET STRUCTURE
C’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 mécaniques
1. MASSE VOLUMIQUE ET RESISTANCE A LA COMPRESSION :
La résistance a la compression est définie
en fonction de masse volumiques
Nominales allant de 300 a 800 kg/m3.
Le Thermopierre se caractérise par
une résistance a la compression
extrêmement élevée. Les essais réalises
en laboratoire font d’ailleurs apparaitre
des résistances mécaniques nettement
supérieures a celles imposées par les
normes.
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 sur
plusieurs 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 en
béton 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
CARACTÉRISTIQUES
D’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, { 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-colle
est indissociable de la mise en
œuvre 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 une
mini-grue dont chaque prise permet de
poser 2 blocs simultanément dans le
cas du Modublocs.
Elles sont destinées à la
réalisation très rapide de murs
porteurs 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.
• Idéaux au niveau acoustique
(absorption acoustique)
Les blocs d’angle:
Destinés à la réalisation des
chaînages 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 du
chaînage périphérique .
Ils contribuent à l’efficacité de
l’isolation thermique du Système
en
supprimant
les ponts thermiques.
Les U coquille
Ils 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 homogénéité
des parois pour les enduits.
Linteaux porteurs
Les profondeurs d’appui des
linteaux porteurs sont :
• de 20 cm pour les linteaux
de longueur < ou = 175 cm
• de 25 cm pour les linteaux
de 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 porteurs
Elles sont destinées
à la réalisation très rapide de
cloisons de distribution
intérieures.
Les éléments hauteur d’étage CHE
Elles sont également
utilisées en logements prévus
entièrement en éléments
armés. (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 carreaux
Utilisés 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 améliorent
les qualités thermiques et
participent à l’inertie thermique
grâce à l’homogénéité de la
construction.
Planchers et toitures
La mise en œuvre du béton cellulaire étant plus facile
et plus rapide qu’avec des matériaux traditionnels il
participe largement à la diminution des coûts de construction
Dalles de toitures
Les dalles de toiture sont des
éléments 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 à
l’inertie thermique du béton
cellulaire
• Peuvent participer au
contreventement des constructions
industrielles.
• Sont thermiquement très performantes.
• Participent au confort acoustique
grâce à son excellent
pouvoir 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 béton
cellulaire 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 grande
résistance des murs en béton cellulaire, par rapport
{ d’autres systèmes traditionnels qui présentent
une résistance en compression supérieure.
Cette résistance en compression
supérieure du mur provient de 3 facteurs combinés:
-Les murs en béton cellulaire sont posés au
mortier colle.
-Les blocs de béton cellulaire sont pleins, { l’inverse
des 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 ou
300 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 des
textures diverses de
BRIQUES ou de PIERRES
NATURELLES
1. Durabilité
2. Peut être installé en tout Temps
3. Application résidentielle ou
Commerciale
4. Installation intérieure ou
Extérieure
5.Divers patrons et différentes couleurs
sont Disponibles
a. Surface texturé au choix
b. Dessins sur mesure
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 HAUTE
PERFORMANCE (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-feu
Pacific 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 performances
spécifiques
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

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Béton 01

  • 1. 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
  • 2. Plan de travail A/ INTRODUCTION B/ PRÉSENTATION DU BÉTON 1- Historique 2- Définition 3- Formulation du béton et classification C/ DIFFERENTS TYPES DE BÉTON 1- Béton armé 2- Béton précontraint 3- Béton cellulaire 4- Quelques nouveaux bétons D/ CONCLUSION
  • 3. 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
  • 4. 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.
  • 5. 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…)
  • 6. 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
  • 7. 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
  • 8. Selon la nature de liant béton de gypse (gypse) béton asphalte. béton silicate (Chaux) Béton hydrocarboné (bitume) béton hydraulique (de ciment )
  • 9. 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 )
  • 10. Bétons courants Béton armé Béton précontraint (s’il est sollicité en flexion)
  • 11. 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.
  • 12. 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
  • 15. •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
  • 16. COMPOSITION DU BETON ARME ARMATURE ( ACIER) BETON+ BETON ARME
  • 17. 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
  • 18. En 1900, le premier immeuble en béton armé est édifié à Paris par François Hennebique.
  • 19. •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).
  • 20. •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
  • 21. Mise en œuvre du BA 1- Le ferraillage 2- Le coffrage 3- le malaxage du béton:
  • 22. 4- Le coulage du béton 5- Le décoffrage:
  • 23. 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
  • 24. 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
  • 25. 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.
  • 26. 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.
  • 27. - 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.
  • 28. 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).
  • 29. Les fondations en béton arme
  • 30. Ferraillage d’une poutre Fondation Assemblage d’une fondation, d’un poteaux et d’une poutre
  • 31. •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
  • 32. Les portées des poutres et des éléments de couverture (jusqu’à 26 mètres) suppriment un nombre important de poteaux et offrent des surfaces libres .
  • 33. Exemple d’une structure en béton arme a portique
  • 35. 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
  • 36. • 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
  • 38. 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 ».
  • 39. • 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.
  • 40. • 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)
  • 41. 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
  • 42. Oscar Niemeyer La cathédrale de Brasília, la nouvelle capitale fédérale du Brésil. Le règne de la courbe:
  • 44. EPAU
  • 45. Les poutres en béton traversent les ateliers Les ateliers sont construit avec un système de Poutres et modules de béton armé de 1,4m de largeur et 2,8m de hauteur. La façade est rythmée .
  • 46. • L’ossature de béton armé ouvrait aux architectes un vaste domaine de recherche en permettant le « plan libre . « VILLA COOK » Le Corbusier
  • 47. PALAIS DES SOVIETS L'Unité d'habitation de Marseille.
  • 48. 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)
  • 49. 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
  • 50. 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
  • 51. - 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
  • 53. 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 précontrainte D’élément de structure en béton T
  • 54. • 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
  • 55. 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
  • 56. Principales caractéristiques des aciers • La résistance à la rupture en traction • La limite conventionnelle d’élasticité • Résistance à la corrosion • l’adhérence acier/béton
  • 57. • 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
  • 58. 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
  • 59. PRECONTRAINTE PAR CABLES TENDUS APRES LE DURCISSEMENT DU 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.
  • 60. • 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 Métallique Ondule agrafe en spirale Types d’armature
  • 61. 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
  • 62. 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
  • 63. • 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
  • 64. 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.
  • 65. -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
  • 66. Des poutres et poutrelles plus rigides La 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
  • 67. 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
  • 69. Poutrelles Précontraintes Poutrelles précontraintes Poutrelles précontraintes mise en tension Poutrelles précontraintes Mise en tension Poutrelles précontraintes
  • 70. Planchers et Pré dalles Pré dalles Précontraintes Pré dalles Caissons Précontraintes Planchers Précontraints Bétonnage de la dalle
  • 71. Dalles et Mise en Tension Plan de ferraillage d’une dalle Précontrainte Préparation du radier pour La dalle Mise en tension de la dalle Dalle préfabriqué
  • 72. Longrines , Tableaux et piquets Précontraints Tableaux précontraints Longrines précontraintes Longrines précontraintes Piquets Précontraints
  • 73. Prélinteaux et poutrelles Préfabriquées Prelinteaux précontraints Prelinteaux précontraints Poutre préfabriqué Poutre préfabriqué
  • 75. 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
  • 77. • Le béton précontraint est utilisé dans les structures fortement sollicitées telles que les ponts à moyenne et à grande portée et les viaduc
  • 78. PONTS Pont en béton précontraint
  • 79. PONTS Pont de SHANGAIPont de la Caronte
  • 80. Viaducs Viaduc de Crozet Viaduc de la Rivoire
  • 81. Des superstructure aux ouvrages de géotechnique souterraine
  • 83. 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
  • 84. Du bâtiment à l’ouvrage d’art;
  • 85. Viaduc de la colagne en Lozère •Longueur totale:663m •Coffrage :52000m2 •Béton:21000m2 •Armatures de précontraintes:800t
  • 86. Viaducs de la savane •Portée : 62m •Longueur totale: 663m
  • 87. Ravine des trois bassins •Longueur :374m •Longueur des travées :43m- 76m-105m-126m- •Hauteur des piles:10m-37m- 48m
  • 88. 3. LE BÉTON CELLULAIRE
  • 89. 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.
  • 90. 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.
  • 91.  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 { 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.
  • 92. HISTORIQUE Le 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.
  • 93. La seconde invention concerne l’émulsification des mortiers. En 1889, cette invention a été octroyée à E. Hoffmann. Il a utilisé de la pierre { 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 { base d’un mélange de sable fin, de chaux et d’eau, auquel il ajoute une petite quantité de poudre de métal
  • 94. ASPET ET STRUCTURE C’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
  • 96. Caractéristiques mécaniques 1. MASSE VOLUMIQUE ET RESISTANCE A LA COMPRESSION : La résistance a la compression est définie en fonction de masse volumiques Nominales allant de 300 a 800 kg/m3. Le Thermopierre se caractérise par une résistance a la compression extrêmement élevée. Les essais réalises en laboratoire font d’ailleurs apparaitre des résistances mécaniques nettement supérieures a celles imposées par les normes.
  • 97. 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 sur plusieurs niveaux.
  • 98. 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)
  • 99. 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 en béton cellulaire sont coupe-feu. C’est un matériau minéral, incombustible, dont le point de fusion se situe à environ 1200 C.
  • 100. PRODUITS EN BÉTON CELLULAIRE ET CARACTÉRISTIQUES D’UTILISATION
  • 101. 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, { joints minces de +/- 2 mm, plutôt qu’au mortier ordinaire, augmente sensiblement les performances des murs : Blocs, H 50 cm
  • 102. Le mortier- colle Ce mortier-colle est indissociable de la mise en œuvre des éléments du Système de construction
  • 103. • 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
  • 104. Blocs surperformât: Blocs, H 25 cm Modulblocs, H 50 cm De grande dimension (H 50 cm), leur mise en œuvre s’effectue avec une mini-grue dont chaque prise permet de poser 2 blocs simultanément dans le cas du Modublocs.
  • 105. Elles sont destinées à la réalisation très rapide de murs porteurs 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
  • 106. 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.
  • 107.
  • 108. • Idéaux au niveau acoustique (absorption acoustique)
  • 109. Les blocs d’angle: Destinés à la réalisation des chaînages 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
  • 110. (Chaînage horizontal) Ils sont destinés à la réalisation du chaînage périphérique . Ils contribuent à l’efficacité de l’isolation thermique du Système en supprimant les ponts thermiques. Les U coquille Ils servent de pré-linteaux. Les blocs en U:
  • 111. Les planelles isolantes En servant de coffrage à la ceinture de béton armé du chaînage périphérique, elles garantissent une homogénéité des parois pour les enduits.
  • 112. Linteaux porteurs Les profondeurs d’appui des linteaux porteurs sont : • de 20 cm pour les linteaux de longueur < ou = 175 cm • de 25 cm pour les linteaux de 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.
  • 113. Eléments non porteurs Elles sont destinées à la réalisation très rapide de cloisons de distribution intérieures. Les éléments hauteur d’étage CHE Elles sont également utilisées en logements prévus entièrement en éléments armés. (système résidentiel).
  • 114. 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.
  • 115. Les carreaux Utilisés 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.
  • 116. Lit du mortier Cloison en carreaux Sol béton lisse
  • 117. Les linteaux non porteurs Ils complètent et améliorent les qualités thermiques et participent à l’inertie thermique grâce à l’homogénéité de la construction.
  • 118. Planchers et toitures La mise en œuvre du béton cellulaire étant plus facile et plus rapide qu’avec des matériaux traditionnels il participe largement à la diminution des coûts de construction
  • 119. Dalles de toitures Les dalles de toiture sont des éléments 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
  • 120. • Peuvent reprendre des surcharges plus importantes (lestage - toitures vertes). • Contribuent très largement au confort d’été grâce à l’inertie thermique du béton cellulaire • Peuvent participer au contreventement des constructions industrielles.
  • 121. • Sont thermiquement très performantes. • Participent au confort acoustique grâce à son excellent pouvoir d'absorption acoustique.
  • 122.
  • 123. 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.
  • 124. Le domaine d’application des dalles en béton cellulaire 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.
  • 125. 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
  • 126. Les résultats montrent clairement la plus grande résistance des murs en béton cellulaire, par rapport { d’autres systèmes traditionnels qui présentent une résistance en compression supérieure. Cette résistance en compression supérieure du mur provient de 3 facteurs combinés: -Les murs en béton cellulaire sont posés au mortier colle. -Les blocs de béton cellulaire sont pleins, { l’inverse des 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 ou 300 mm à la place de 190 mm). Ceci permet de reprendre des efforts supérieurs.
  • 128. 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 des textures diverses de BRIQUES ou de PIERRES NATURELLES
  • 129. 1. Durabilité 2. Peut être installé en tout Temps 3. Application résidentielle ou Commerciale 4. Installation intérieure ou Extérieure 5.Divers patrons et différentes couleurs sont Disponibles a. Surface texturé au choix b. Dessins sur mesure
  • 130.
  • 131. 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
  • 133. • 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 HAUTE PERFORMANCE (BHP) Structure du béton courant Structure du BHP
  • 134. 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-feu Pacific Tower, La Défense,
  • 135. École de chimie de Strasbourg (Bas Rhin) Viaduc de la Sarsonne, Corréze (autoroute à 89) Exemple de constructions
  • 136. 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.
  • 137. 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.
  • 138. Cœur Défense, Architecte: Jean-Paul Viguier Tour PB6, à la Défense (Haut-de-Seine)
  • 139. Montage d’une structure en béton(BHP), de l’entrepot Mory-Team, Marne
  • 140. 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.
  • 141. 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
  • 142. 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…) ;
  • 143. • 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.
  • 144. 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)
  • 145. 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
  • 146. 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
  • 147. Propriétés et performances spécifiques 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.
  • 148. Exemple de constructions Siège de la société Rhodia. La façade est habillée en panneaux de béton de fibres polypropylène, Fontenay-sous-Bois
  • 149. Pont de la Chabotte Passerelle de la Paix à Séoul, (architecte: Rudy Ricciotti)
  • 150. • 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).
  • 151. 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.
  • 152. 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
  • 153. 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
  • 155. 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.
  • 156. Mise en œuvre 1. Malaxage du coulis 2. Paillasse d'accrochages
  • 157. 3. Dressage à la taloche 4. Projection du coulis 5. Lissage manuel
  • 158. 6. Dressage à la règle 7. Lissage avec hélicoptère
  • 159. 8. Cirage du minéral 9. Lustrage du sol
  • 161. Douche Salle de bain Plan de travail Escaliers Sols
  • 162. 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 .
  • 163. Caractéristique • Ces bétons sont destinés à rester apparents. Selon l’état de surface recherché, ils subissent un traitement chimique ou mécanique.
  • 164. 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
  • 165. 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.
  • 166. • 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.
  • 167. 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
  • 168. 1. Coulage du béton 2. Lissage du béton Mise en œuvre
  • 169. 3. Application du démoulant
  • 170. 4. Impression du béton à l’aide des moules
  • 174. 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.
  • 175. 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.
  • 176. • 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.
  • 177. Mise en œuvre 1. Coulage du béton 2. Lissage du béton
  • 178. 3. Etaler une barbotine d'accrochage (procédé de graissage collant) 4. Poser la matrice décorative bien à plat
  • 179. 5. Saupoudrer et pulvériser le durcisseur minéral coloré 6. Retirer verticalement la matrice
  • 182. 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.
  • 183. 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.
  • 184. • 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.
  • 185. • 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.
  • 186. • 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 !
  • 187. Exemple de construction Le Monolithe Flottant, Hongrie
  • 188. • 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