Défier les lois de la physique grâce au béton précontraint

béton précontraint

Défier les lois de la physique grâce au béton précontraint

Traction, compression, déformation … ces forces physiques qui agissent sur les ouvrages d’art

Le monde de la construction et des travaux publics doit sans cesse relever les défis soumis par les lois de la physique.

Depuis toujours l’Homme manipule les matériaux et trouve des astuces pour surmonter les obstacles qui se trouvent sur son chemin et se construire des abris solides pour se protéger. Après le bois et la pierre, le béton et l’acier sont venus en renfort pour ses projets de construction.

 

Ainsi, pour certaines grandes constructions, alors que les poutres simplement faites de béton subissaient des charges trop fortes et finissaient par se fissurer sur la partie inférieure et se rompre à cause des forces de tractions qui s’exerçaient sur elles, l’Homme a usé de ses stratèges et a inventé le béton armé dans les années 1850.

 

Cette nouvelle armature en acier intégrée dans la structure en béton a su démontrer sa solidité dans le cadre de diverses constructions en béton. Cette alliance a d’ailleurs permis de résister bien plus efficacement aux efforts de traction en limitant leur élasticité et leur allongement. Cependant, les poutres ainsi constituées finissaient tout de même par se déformer, parfois dangereusement…

 

Mais alors, comment faire pour que les poutres grandes portées d’un pont ne cèdent pas ni ne fassent l’objet de déformations sous le poids de charge, la charge d’exploitation ou encore la charge climatique ?

Les ingénieurs et physiciens ont remarqué que, par nature, le béton était bien plus résistant lorsqu’on le soumettait à des forces de compression… De grandes découvertes s’en suivirent !

 

La découverte d’Eugène Freyssinet

On a donc pu le voir, dès le XIXème siècle les professionnels du génie civil avaient d’ores et déjà pensé à tirer la meilleure partie de la combinaison métal / béton, en renforçant ce dernier grâce à des armatures en acier : le béton armé.

 

Seulement, au cours du XX siècle, un homme souhaite aller plus loin dans l’association de ces deux matériaux. Eugène Freyssinet, alors ingénieur des ponts et chaussées, décide donc de mettre à contribution l’effet de compression dans les pièces en béton.

Pour cela, il a recours à un câble d’acier composé de torons qu’il introduit en toute simplicité dans le béton. Il fait ensuite en sorte que le câble soit tendu au maximum avec l’aide de vérins. De cette façon on peut compresser le béton proportionnellement à l’allongement des câbles et ainsi mieux absorber les efforts de traction lors d’une mise en tension.

 

Ce procédé, très astucieux pour l’époque est breveté par Freyssinet dès 1928, puis baptisé sous le nom de « précontrainte » 5 ans plus tard.

Selon les mots d’Eugène Freyssinet, « précontraindre une construction, c’est la soumettre, avant l’application des charges, à des forces additionnelles […] que la matière peut supporter indéfiniment sans altération ».

 

 

 

Tous les atouts du béton précontraint

Au fil des années, le béton précontraint a pu donner naissance à de nombreux trésors architecturaux tels que la Grande Arche de la Défense à Paris, le pont de l’Ile de Ré en Charente-Maritime et bien d’autres ouvrages en béton préfabriqué.

 

Afin de créer des ouvrages durables et capables de supporter de lourds chargements, les ingénieurs en bureau d’études calculent précisément les forces physiques qui s’exerceront sur divers points de la structure et peuvent fournir aux fabricants le niveau de précontrainte à donner à l’ouvrage afin que les forces de compressions soient toujours plus élevées que les forces de tractions, y compris en période de fluage du béton. Les constructions en béton précontraint disposent donc d’une haute résistance et sont quasiment infaillibles.

 

En plus d’être extrêmement résistant et sûr ainsi que de permettre des innovations architecturales, le béton précontraint est également une solution astucieuse et pratique à mettre en place sur les chantiers. En effet, les pièces nécessaires pour la construction des ouvrages sont préfabriquées à l’avance dans des usines spécialisées et mises en précontrainte jusqu’à durcissement total des éléments en béton.

 

 

Dans le cadre de ses projets de construction d’ouvrages en béton ou acier, en France ou à l’étranger, Matière® utilise régulièrement le béton précontraint. Sous forme de poutre dalle pour les tabliers de ponts ou de poutres précontraintes pour les ponts PRAD.

Les procédés de préfabrication de nos produits en béton précontraint ont été mis au point dans nos bureaux d’études puis mis en pratique dans notre usine de Brive-la-Gaillarde.

 

 

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