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BETON : Une composition passant du seau au milli-dosage

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BETON : Une composition passant du seau au milli-dosage

© (Doc. DR.)

Accroissement des résistances mécaniques et de l’ouvrabilité, prolongement de la durée de vie, amélioration des conditions de chantier et des délais de réalisation … le béton est littéralement devenu un autre matériau lorsqu’une quatrième composante lui a ouvert la voie des ultrahautes résistances.

Il y a trente ans, le béton semblait avoir atteint les ­limites de ses possibilités. Le formidable effort de reconstruction d’après-guerre en avait révélé le potentiel de préfabrication, de rapidité de mise en œuvre et de performances mécaniques, bien qu’il fut alors associé à une architecture peu heureuse de tours et de barres, sculptée par les chemins de grue et les coffrages tunnels, avec comme maîtres mots répétitivité et ­rigueur… Dans les années 70, un nouveau contexte économique, marqué par l’essoufflement des grands programmes de logements devait pourtant conduire la construction en béton vers de nouveaux horizons. L’industrialisation massive ne pouvant plus être organisée sur des projets de petite ou moyenne envergure, on assista au développement des systèmes constructifs, d’un principe plus ouvert et autorisant une plus grande latitude de conception, mais aussi à celui des produits industriels variés (poutrelles, blocs, panneaux…). Après le premier choc pétrolier de 1973, les préoccupations en matière d’isolation thermique des bâtiments conduisirent par ailleurs les industriels à développer de nouveaux composants comme les blocs de béton creux à isolation intégrée, tout particulièrement en polystyrène expansé, ainsi que les bétons cellulaires de type béton-gaz et béton-mousse.. Permettant de fabriquer des bétons dotés de bonnes performances thermiques, les granulats légers firent également l’objet d’un intérêt croissant, qu’il s’agisse des cendres volantes frittées, de la perlite, de la vermiculite, du bois traité, du liège ou du polystyrène expansé et du verre cellulaire. Bien que le nombre de réalisations en granulats légers soit demeuré modeste, leur utilisation concernait alors la construction d’immeubles de grande hauteur, la préfabrication d’éléments de façade et de blocs de construction ou la surélévation d’immeubles anciens.

Années 80 : généralisation des adjuvants

Au cours des années 80, l’accent a été mis sur la nécessité de ­réduire le coût de la construction afin de faire face à la crise économique qui avait déjà touché des pays voisins comme ­l’Allemagne et la Grande-Bretagne. Les pouvoirs publics incitèrent à une véritable industrialisation de la construction, passant par la création de composants coordonnés (escaliers, panneaux de façades, dalles alvéolées…) et répertoriés sur catalogue, pouvant être facilement prescrits par les maîtres d’œuvre. Puis, la fabrication du béton profita des progrès technologiques récents des adjuvants : entraîneurs d’air, réducteurs d’eau, retardateurs de prise, fluidifiants, hydrofuges, accélérateurs de prise… Améliorant l’ouvrabilité et l’homogénéité des bétons avec une plus grande efficacité, les adjuvants se généralisèrent progressivement sur les chantiers pour devenir des ingrédients incontournables des mortiers et bétons. Les centrales à béton prêt à l’emploi suivirent la tendance en intégrant des ­réducteurs d’eau ou entraîneurs d’air sur demande. Forts de leur développement en Allemagne, en Angleterre et aux États-Unis, les bétons de fibres firent en outre une entrée timide sur le marché français. Les premières formulations (à base de fibres métalliques et de fibres de polypropylène) trouvèrent des applications dans les dallages de sols industriels en limitant le retrait et la fissuration, ainsi que dans les modénatures rapportées en façades (légèreté du matériau).

Tout au long de cette décennie, le béton retrouva ses lettres de noblesse et cessa d’être caché comme un matériau de second ordre. Une meilleure maîtrise de sa composition, passant par le choix de ciments plus adaptés et l’ajout d’adjuvants, et une fabrication plus soignée, grâce à des coffrages plus précis et diversifiés, permit l’essor des bétons apparents en façade. Ils furent déclinés sous des aspects variés selon que le béton restait brut de décoffrage ou était traité ­intégralement (grésage, polissage, bouchardage, sablage, fendage, éclatement…) ou sélec­tivement (lavage à l’eau ou à l’acide, désactivation, ajout d’un adjuvant chimique retardant ou empêchant la prise sur une certaine profondeur). À la fin des années 80, la mise au point de lasures pour le béton apporta une nouvelle forme d’expression par la couleur. Les nouveaux produits laissaient transparaître les irrégularités du matériau en même temps qu’ils le protégeaient du ruissellement de l’eau et des salissures, et retardaient son vieillissement.

Des projets nationaux pour de nouvelles voies

En 1985, un projet a été lancé par la mission de la recherche du ministère de l’Équipement pour favoriser la recherche sur les bétons en s’appuyant sur le partenariat d’institutionnels publics et privés, de maîtres d’ouvrage, de maîtres d’œuvre, d’entreprises et d’industriels. Intitulé « Voies nouvelles du béton », il s’intéressait au développement des bétons à hautes résistances. Achevé en 1993, il a été suivi du projet BHP 2000 dont l’objectif plus large visait le développement de toutes les performances du béton, en termes de durabilité, de rhéologie, de résistances mécaniques, de lutte contre l’abrasion, le gel, les attaques chimiques… Cela déboucha, dans les années 90, sur l’apparition d’une nouvelle et grande famille de bétons regroupant les bétons à hautes performances (BHP), les bétons à ultrahautes performances (BUHP) et les bétons autoplaçants (BAP). Si ces nouveaux bétons affichent aujourd’hui des résistances à la compression de 50 à 100 MPa pour les BHP, et de 200 à 800 MPa pour certains BTHP, leurs progrès sont également tangibles en matière d’ouvrabilité avec la suppression de la phase de vibration dans le cas des BAP et la possibilité de ­pomper le béton sur de longues distances (record d’environ 2 km). Il faut évoquer la réduction du fluage, l’augmentation des performances au cisaillement et à la traction, la diminution de la porosité – gage de tenue dans le temps – l’homogénéité, pour l’aspect… Entreprises et fabricants de produits préfabriqués ont été les premiers à tirer parti des avantages inhérents à de telles performances. En effet, une analyse globale leur a permis de contre­balancer le surcoût de ces produits par les gains en termes de matériel, de quantité de matière, de délais, de pénibilité de la mise en œuvre (absence de vibration des BAP, réduction des nuisances sonores) et de sécurité. Et, s’il est regrettable que la prescription dès le cahier des charges demeure encore faible en France, il est fort à parier que les bétons nouveaux (au premier rang desquels le BAP) remplaceront prochainement les bétons ordinaires.

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