Le béton armé est Concept, définition, production, composition et application

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

L'un des matériaux de construction les plus populaires est le béton armé. Ce sont des dalles durables qui sont utilisées lors de la construction d'immeubles de grande hauteur. Le matériau est capable de supporter des charges importantes. Il n'est pas soumis à l'influence destructrice de facteurs externes défavorables. Les caractéristiques du béton armé, sa technologie de production et son application seront discutées en détail dans l'article.

Définition générale

Le béton armé est une structure complexe faite de barres de béton et d'acier. Ils travaillent ensemble pour créer un matériau solide et durable. Le béton est une pierre artificielle. Il résiste bien aux charges de compression, mais répond mal à la tension. Pour cette raison, une poutre en béton est facilement détruite lorsqu'elle est pliée. Dans la zone comprimée, le potentiel de ce matériau est énorme.

Quel matériau de construction est le béton armé ? Il s'agit d'une version plus avancée d'une pierre artificielle en béton. Il acquiert des qualités complètement différentes,si des barres d'acier sont posées dans sa zone étirée avant solidification. Dans ce cas, le renfort prendra une telle force. Les charges de compression sont reprises par le béton. Son travail de traction est négligé dans ce cas.

Le béton armé est un matériau durable qui peut supporter de lourdes charges. Ceci peut être réalisé grâce à la présence dans la structure du matériau d'un renforcement non seulement longitudinal, mais également transversal. Ces tiges verticales sont capables de résister à des contraintes de traction plus près des supports.

Dans la composition du béton armé, toutes les barres métalliques d'armature sont reliées par soudage par points, ce qui donne un cadre solide.

La section transversale des tiges transversales et longitudinales est déterminée lors des calculs de charge, et la méthode de combinaison de ces éléments dans un cadre, ainsi que le nombre de telles ceintures blindées, dépend de la commodité du soudage, la pose de mortier de ciment et d'autres facteurs.

La liaison des armatures au béton est essentielle pour que les deux matériaux fonctionnent ensemble. Il est fourni par les facteurs suivants:

1. Il y a des saillies spéciales sur la surface des tiges d'acier.
2. Dans le processus de création d'une structure en acier à l'intersection d'une barre d'armature, une barre d'un type sert d'ancrage pour un produit d'une direction différente.
3. La compression des barres est faite par le mortier de ciment au cours de son remplissage par retrait.

Types de produits

Au cours de divers travaux de construction, le matériel présenté est utilisé. Le béton armé est produit en deux principauxvariantes:

• poutres;
• assiettes.

Les dalles, contrairement aux poutres, ont une largeur plus grande et une hauteur de section inférieure.

L'armature en acier, qui fait partie du béton armé, est très durable. Par conséquent, il devient opportun d'utiliser ce matériau non seulement dans des éléments étirés, mais également dans des éléments comprimés. Par exemple, il peut s'agir de colonnes. La présence de renforts dans de tels éléments structuraux permet de réduire leur section. Si la colonne est uniquement en béton, elle sera beaucoup plus épaisse et donc plus lourde.

Cette caractéristique du matériau vous permet de réduire le coût des travaux de construction, en augmentant leur qualité. Même avec des excentricités aléatoires des efforts longitudinaux et des charges de type transversal, il est possible de maintenir l'intégrité du produit ou de la structure. Cela rend le matériau fiable et durable.

Les barres d'armature en béton armé permettent l'utilisation de matériaux sous forme de panneaux dans les constructions de grande hauteur. Si auparavant le béton de la marque M100-M200 était utilisé pour la fabrication de tels panneaux, on utilise aujourd'hui le ciment M400-M500. Pour créer des colonnes, vous avez besoin d'un matériau de qualité M900.

La barre d'armature est protégée de la corrosion par une couche de béton. Par conséquent, les dalles et les poutres sont utilisées pour les installations extérieures, telles que les lignes électriques, les maisons à panneaux. Dans la construction d'objets qui seront soumis à une chaleur élevée, du béton armé résistant à la chaleur est utilisé. Il est fait de ciment résistant à la chaleur et de barres d'armature laminées à chaud.

Avantages et inconvénients

Le béton armé est un matériau moderne et fiable.

Il a des avantages et des inconvénients. Les avantages du béton armé incluent:

1. Durabilité. Avec le calcul correct de la charge et du fonctionnement de la structure dans les conditions établies par le fabricant, le matériau sert indéfiniment. Dans le même temps, sa capacité portante n'est pas réduite.
2. Moins de poids. Pour obtenir les mêmes indicateurs de résistance, une structure monolithique doit avoir une masse 5 fois supérieure. Par conséquent, le poids du béton armé est bien inférieur, ce qui réduit les coûts de construction.
3. Retardateur de feu.
4. Fiabilité. Bonne résistance aux charges statiques et dynamiques.
5. Valeur abordable. Pendant la construction et l'exploitation de l'installation en béton armé, les coûts seront aussi bas que possible.

Le matériel présenté a aussi des inconvénients. Il convient de noter que bien que le poids du béton armé soit bien inférieur à celui des produits en béton pur, il pèse toujours beaucoup. Par conséquent, au cours de la production moderne, des agrégats légers ont commencé à être utilisés. De plus, les constructeurs préfèrent les structures à parois minces et creuses, tout en choisissant une forme rationnelle des éléments structurels.

Le béton armé peut se fissurer. Jusqu'à un certain point, cette circonstance ne réduit pas la capacité portante du matériau.

De plus, le béton a une conductivité acoustique et thermique élevée. Par conséquent, pendant les travaux de construction, des coûts supplémentaires sont nécessaires pour créer une couche d'isolation et d'isolation phonique.

Un autre inconvénient du matériel présenté estl'impossibilité de contrôle lors de la fabrication de l'armature des produits en béton armé. Il sera assez difficile de renforcer la structure lors de la reconstruction du bâtiment.

Béton coulé sur place

La production de béton et de béton armé est régie par les normes en vigueur. Cela vous permet de fournir les qualités opérationnelles nécessaires du matériau. Selon la méthode d'installation, le béton armé est divisé en deux groupes:

1. Monolithique.
2. Montage.

Auparavant, seules des structures monolithiques étaient utilisées lors des travaux de construction. Ils ont été entièrement construits à partir de rien sur le chantier. Ils avaient exactement l'emplacement prévu par le projet. Les structures monolithiques en béton armé sont créées en plusieurs étapes:

1. Installation d'échafaudages pré-préparés, coffrages renforcés sur eux. Ces structures sont conçues pour y couler du mortier de ciment. Les formulaires sont appelés coffrages, qui sont assemblés à partir de planches.
2. Installation de cadres d'armature.
3. Préparation du mortier de ciment et son coulage dans le coffrage.
4. Maintenance du matériau pendant son durcissement. Les niveaux de température et d'humidité optimaux sont maintenus. Cela permet au béton d'acquérir la résistance requise. Sinon, des fissures apparaissent à sa surface et la capacité portante diminue.
5. Enlèvement du coffrage, libération du ciment durci du coffrage préparé lorsqu'il atteint les caractéristiques de résistance requises.

Il s'agit d'un processus assez long qui comporte de nombreuses nuances et subtilités. Àle processus de construction en hiver nécessite des coûts supplémentaires.

Structures préfabriquées

La production de béton préfabriqué présente plusieurs caractéristiques distinctives. Cela confère au matériau des avantages particuliers. Dans ce cas, les éléments individuels, tels que les poteaux, les dalles, les poutres, etc., sont fabriqués dans un environnement de production. Ils sont ensuite acheminés vers le chantier. Par conséquent, tous les produits en béton armé fabriqués à l'usine sont appelés préfabriqués. Cela est vrai même pour les éléments solides qui ne sont pas constitués de parties séparées.

Il faut comprendre que la fondation sous la colonne, coulée directement sur le chantier, est une structure monolithique en béton armé. Mais la colonne elle-même est une sorte de matériau préfabriqué. Il est amené sur le site et installé sur les fondations avec une grue.

Il existe deux manières de connecter les préfabriqués sur site:

1. Rebar dépasse des éléments structurels. Le joint est relié en place avec une solution concrète. En durcissant, le joint acquiert les propriétés d'une structure monolithique.
2. Dans la production d'éléments préfabriqués, la présence d'éléments en acier encastrés pour la fixation est prévue. Ils remontent à la surface. Ces pinces sont solidement fixées dans le béton et ont des ancrages soudés. Lors de l'assemblage de la structure, le soudage est utilisé. Après cela, les joints sont également coulés avec du béton. Cela protège les éléments intégrés de la corrosion.

Avantages des structures préfabriquées

Il y a plusieurs avantages à utiliser du béton préfabriqué. Cette technique est plus moderne. Lors de l'utilisation de cette technologie, le chiffre d'affaires de coffrage augmente considérablement. Il est utilisé à plusieurs reprises, ce qui permet d'économiser du bois. Si des structures en béton armé sont utilisées dans la préfabrication de masse, ce ne sont pas des coffrages en bois, mais des coffrages métalliques qui sont utilisés pendant la production.

L'accélération de la rotation des moules pour la production est obtenue en accélérant le processus de durcissement du béton. Les produits sont cuits à la vapeur ou des mortiers de ciment à durcissement rapide sont utilisés.

Lors de l'utilisation de structures en béton préfabriqué, la période de construction est considérablement réduite. Ceci peut être réalisé en combinant différentes œuvres dans le temps. Cela est dû à la fabrication à l'avance de tous les éléments structurels. Leur installation est réalisée à l'aide de grues de construction. Cette procédure peut être effectuée à presque n'importe quel moment de l'année.

Dans le même temps, la mécanisation est activement utilisée dans le processus d'utilisation du béton préfabriqué. Vous pouvez créer des éléments structurels précontraints. Cela améliore la qualité et la durabilité des produits en béton armé. L'intensité de travail du processus et la consommation de matériaux sont réduites.

Matériau précontraint

Lors de la production de produits en béton armé, la méthode de création d'un matériau précontraint peut être utilisée. Dans certains cas, la formation de fissures à la place de la tension est inacceptable. Cette exigence est mise en avant lors de la création de réservoirs, ouvrages quiêtre exposé à des environnements agressifs, et plus encore.

Pour éliminer la possibilité de fissures au point de tension, on fabrique des structures précontraintes. Pendant le fonctionnement, la probabilité de fissures et de déformations est réduite. Cela améliore la sécurité du fonctionnement des systèmes.

La technologie de production de béton précontraint implique la création d'une pression et d'une compression importantes dans la zone de tension. C'est ainsi que sont obtenus des flans ronds, des produits à la surface desquels il n'y a pas de fissures. La conception utilise un renfort solide pré-étiré. Cela augmente la résistance aux fissures et la rigidité.

Il convient de noter que l'utilisation de tiges d'acier à haute résistance dans la construction peut réduire le coût du produit. Le fait est que le prix d'un tel renforcement diminue avec l'augmentation de son indice de résistance. Mais il ne peut être utilisé que dans les conceptions avec précharge.

Moyens

Le béton peut être précontraint de deux manières:

1. Renfort tendeur sur butées spéciales.
2. Étirement directement sur le béton.

Dans le premier cas, à l'aide de vérins hydrauliques, l'armature est tendue sur les butées jusqu'à une certaine tension. Cet indicateur ne doit pas dépasser la limite d'élasticité établie. Les ferrures sont fixées avec des extrémités en butées. Ensuite, un mortier de ciment est disposé sur le cadre préparé. La barre d'armature reste tendue jusqu'à ce que le béton durcisse. Ensuite, les extrémités du renfort sont dégagées des butées. Elle s'efforce de prendreposition d'origine, tout en comprimant le béton.

Si de l'acier laminé à chaud est utilisé, il n'est pas étiré avec des vérins, mais chauffé. Pour ce faire, un courant électrique traverse le métal. Les tiges chauffantes sont solidement fixées dans les butées. Ils sont coulés avec du béton et libérés seulement après le durcissement du mortier.

Tension sur béton

Les barres d'armature peuvent être étirées après le durcissement du béton. Pour ce faire, des canaux sont laissés dans la solution. Ils restent même après le durcissement du mélange. Les tiges sont insérées dans les canaux. Pour cela, un renfort laminé à chaud est utilisé. Ces tiges sont tendues avec un vérin utilisant une transmission réactive. Cela vous permet de créer une compression du béton.

Lorsque la force requise est atteinte, le renfort est fixé dans cette position. L'équipement est éteint, mais la tension de l'armature est maintenue dans le béton. Le canal est ensuite rempli de mortier de ciment sous pression.

Manutention

Le béton armé peut avoir besoin d'être coupé lors de travaux de construction ou de rénovation. Dans ce cas, un équipement spécial est utilisé. Ce sont des forets au diamant qui permettent de créer des ouvertures de porte ou de fenêtre. Dans certains cas, la découpe du béton armé est utilisée pour démanteler les cloisons. C'est ainsi que sont créés les studios lors des rénovations.