On dit qu’un béton est un béton armé lorsque des structures métalliques sont placées entre les banches avant que le béton n’y soit coulé. Le béton est armé à l’aide de fers, treillis, chaînages et semelles qui vont être englobés dans la structure afin de la renforcer et de faire d’un mur, d’une dalle ou de toute construction une construction indéformable en liant entre eux tous ses constituants. Pour cela, on utilise du fer à béton.
Principe du ferraillage du béton
En tant que pierre reconstituée, le béton (eau, sable, ciment, gravier) est un matériau très résistant à la compression. Cependant, en flexion ou en extension, il montre (assez) rapidement ses limites qui tiennent aux liaisons entre ses différents constituants granuleux. Afin de rendre un objet ou une construction en béton résistant aux contraintes d’étirement ou de flexion, il a été décidé d’adjoindre à sa structure un nouvel élément résistant à l’étirement et à la flexion : l’acier.
Le béton dit armé (car renforcé de fers en acier) associe donc la résistance à la compression du béton aux capacités structurelles de l’acier. À partir du moment où on a commencé à armer le béton avec des fers à béton, il a été possible de construire des édifices assez torturés (arcs et arches, voûtes, volutes…), mais aussi de fabriquer des éléments comme des piquets et même des parois de maisons préfabriquées. Éléments et structures avaient alors leur résistance propre aussi bien pour le transport (flexion, vibrations…) que la mise en place (flèche, suspension…).
Il a suffi que les éléments en béton armé puissent être assemblés entre eux de la même manière pour que toute une construction devienne d’un seul bloc. On noie des fers à béton dans un mur en laissant dépasser ces fers, on construit un second mur dont on assemble les fers aux fers du premier (chaînage) et toute la construction devient alors monobloc, grâce à une structure en acier noyée dans le béton. Le ferraillage qui est possible pour assembler deux murs entre eux a ensuite été étendu aux dalles, fondations, murs et toits en béton notamment pour réaliser des constructions parasismiques.
Caractéristiques des fers à béton
Ce que l’on a d’abord réalisé pour armer le béton, c’est cette tige ronde en acier qui sera noyée dans le béton vibré, autonivelant ou autoplaçant. Pour des raisons d’adhérence du béton sur le fer, celui-ci a été torsadé ou creusé afin de maximiser la surface de contact et de multiplier la résistance des liaisons fer/béton. En effet, un fer à béton peut être forgé avec des aspérités en relief saillant que l’on appelle verrous ou des évasements en creux que l’on appelle empreintes. C’est un de ces 2 types de conception qui est désormais réalisé pour tout fer à béton à haute résistance (marquage HA).
On réalise des fers à béton en différents diamètres afin de pouvoir être employés dans différentes constructions, en fonction de la résistance que l’on veut donner au béton armé selon son usage (poteau béton, maison individuelle, immeuble de grande hauteur, pont, barrage…).
Pour la construction courante (hors ouvrages d’art), on emploie des fers à béton de diamètre standard de 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25, 32 et 40 (en millimètres). C’est en général l’architecte qui prescrit la nature du béton et le diamètre des fers à béton à employer selon l’épaisseur de l’ouvrage à réaliser et en fonction des contraintes qu’il devra subir.
Fer à béton : sous quelle forme ?
Les fers à béton sont généralement livrés en barres droites de longueur 6, 12 ou 18 m qu’il faut ensuite couper à la disqueuse, plier à la cintreuse et éventuellement souder ou assembler par fil à ligaturer. L’assemblage de fers à béton en une structure à deux ou trois dimensions se dit treillis (dalle), semelle (fondation), chaînage, armature… Il est possible d’acheter des éléments tout faits (semelle filante, semelle carrée, attentes, treillis, etc.) et de les ligaturer entre eux plutôt que de passer du temps et dépenser de l’énergie à construire des armatures personnalisées.
Achat des fers à béton
On peut acheter toutes sortes de fers à béton chez les marchands de matériaux de construction directement en magasin ou par le biais de leur site internet de vente en ligne. Bien évidemment, la livraison a un coût puisque la masse volumique de l’acier est de 7,8 t par m³, mais si le poids est une contrainte (transport et déchargement), l’encombrement d’un treillis soudé en est une autre qu’il faut également considérer.
Prix des fers à béton
Un fer à béton torsadé de section 8 mm en acier HA se vend aux alentours de 3 € en barre de 6 m et il faut compter près du double pour la même longueur de fer mais en diamètre 10 mm.
Un treillis soudé tout fait de 3 m² de surface en fer à béton de section 7 mm se vend aux alentours de 3 € (pour dalle de compression et plancher à hourdis), mais pour un support de dallage on peut également opter pour le panneau de carreleur qui se vend au même prix mais pour une surface moindre de 2 m × 1 m, plus facile à transporter.