123RF / topdeq
Le béton précontraint est un matériau de construction composite dans lequel ont été préalablement introduites des tensions opposées à celles qu'il devra subir une fois mis en œuvre.
Cette technique vise à améliorer la résistance du béton face à diverses sollicitations, lorsqu'il sera notamment soumis à des charges et des tractions dangereuses pour son intégrité, comme la charge d'exploitation ou la charge climatique. Regardons cette technique en détails.
Principe du béton précontraint
Bon à savoir : la précontrainte du béton a été inventée en 1928 par Eugène Freyssinet qui en donnait la définition suivante : " Pré-contraindre une construction, c'est la soumettre, avant l'application des charges, à des forces additionnelles déterminant des contraintes telles que leur composition avec celles qui proviennent des charges donne en tout point des résultantes inférieures aux contraintes limites que la matière peut supporter indéfiniment sans altération."
Préparer le béton en précontrainte consiste à le comprimer suffisamment afin que ces compressions, dans tous les endroits, soient supérieures aux tractions que le béton va par la suite être amené à supporter.
L'intensité de la mise en œuvre de la précontrainte sera donc fonction de l'intensité des tractions à prévoir sur l'ouvrage. Le principe du béton précontraint est de créer une compression initiale qui va lui permettre d'être totalement comprimé sous les futures sollicitations.
La mise en compression des poutres est, en règle générale, assurée par des câbles d'acier très fortement tendus : ils vont transmettre leur tension au béton à l'aide de dispositifs spécifiques et appropriés, comme des cônes d'ancrage, des plaques de métal percées de trous coniques ou encore des vérins hydrauliques.
À noter : la compression provoque le raccourcissement de la partie inférieure de la poutre, ce qui engendre une cambrure de l'ensemble vers le haut.
Béton précontraint : 2 formes de précontrainte
On distingue 2 formes de précontrainte :
- Par pré-tension : il s'agit d'une tension effectuée sur les armatures avant la prise complète du béton. Les armatures sont ensuite relâchées. Le béton se met alors en compression par effet d'adhérence. Cette technique est généralement appliquée en usine, avec des machines spéciales, et également mise en œuvre pour la préfabrication de prédalles et de poutrelles. Toutefois, elle permet d'obtenir des valeurs de précontrainte inférieures à la technique par post-tension.
- Par post-tension : il s'agit d'une tension effectuée sur les armatures après la prise complète du béton. Les câbles sont tendus de manière à comprimer l'ouvrage au repos. Il s'agit là d'une technique plus complexe qu'en pré-tension. Elle est de ce fait destinée à de très grands ouvrages, car elle nécessite en outre l'utilisation de grandes pièces d'embout disposées de part et d'autre de l'ouvrage.
Bon à savoir : il existe d'autres techniques pour renforcer le béton et en améliorer la résistance mécanique, comme l'ajout de fibres et de fibres de verre.
Le béton précontraint, en raison de sa grande résistance, est particulièrement préconisé dans la construction d'ouvrages de grande envergure comme les ponts (poussés, à poutres, à haubans…), les structures off-shore et industrielles, mais aussi les enceintes de réacteurs nucléaires. Des structures résistantes et performantes, donc, mais aussi économiques et même élégantes !
Pour en savoir plus :
- Comment faire du béton ? Les bases et les conseils pour doser le béton et le mortier.
- Le béton cellulaire est un matériau robuste, léger, isolant et sain pour la construction de murs : infos et prix grâce à nos spécialistes.
- La dalle en béton est souvent nécessaire pour les aménagements de jardin tels que la création d'une terrasse ou l'installation d'une piscine hors sol. On vous dit comment faire.