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Béton armé vs béton précontraint

Différence entre le béton armé et le béton précontraint

Le béton armé et le béton précontraint sont tous deux renforcés par des barres d'acier longitudinales et transversales, également connu sous le nom d'armature. La fonction principale de l'armature est de renforcer le béton lorsqu'il subit une contrainte de traction.

Regardons les différences entre les deux matériaux composites et leurs utilisations.

Béton armé

1. Qu'est-ce que le béton armé?

Béton armé, ou RC, est un matériau composite utilisé dans la construction. La faible résistance à la traction et la ductilité du béton sont renforcées par l'ajout de barres d'armature en acier ayant une résistance à la traction et une ductilité plus élevées. Pendant la construction, les barres d'acier sont placées à l'intérieur du coffrage avant le coulage du béton. Les barres d'armature peuvent également être câblées ensemble dans un arrangement de cage en acier au préalable. Béton est ensuite coulé dans le coffrage et vibré pour éliminer les vides d'air dans le béton frais et assurer la consolidation des agrégats dans le mélange de béton. Il est impératif que le béton entoure complètement chaque barre pour assurer une liaison solide.

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Figure 1: Poutre rectangulaire en béton, avec une barre d'armature en acier est un exemple d'élément en béton armé

2. Les utilisations du béton armé

Le béton armé est largement utilisé en raison de sa maniabilité, force, et disponibilité de ses matières premières. Il est principalement utilisé comme les principaux membres d'une structure particulière telle que les colonnes, jetées, pieux, poutres, dalles, et semelles pour les bâtiments, Maisons, barrages, des ponts, et autres structures similaires. Le béton armé est facilement configuré pour prendre des formes non conventionnelles car il remplit le conteneur qu'il supporte. Cela conduit à des structures architecturales extravagantes qui seraient autrement difficiles à construire avec d'autres matériaux tels que l'acier et le bois. Le béton armé est également généralement utilisé dans la construction de travaux publics de revêtement routier et de trottoirs. Le renforcement du béton avec des barres d'acier donne à la section composite une résistance à la traction qui permet un matériau de construction composite robuste et utile.

Béton précontraint

1. Qu'est-ce que le béton précontraint

Tout simplement, c'est du béton formé sous contrainte. Les barres d'armature sont placées dans une forme et sollicitées par l'étirement des barres à chaque extrémité, induire une tension dans la barre. Le béton est coulé dans le coffrage et tout autour des barres pendant qu'elles sont encore étirées. Quand ils sont libérés, l'acier tente de reprendre son original, plus court, longueur, et ajoute une force de compression au béton latéralement, lui donnant la force de couvrir de plus longues distances que le béton armé normal.

2. Les utilisations du béton précontraint

La précontrainte est utilisée pour fabriquer des poutres et des piliers mixtes dans la construction à grande échelle comme les viaducs routiers et les bâtiments commerciaux. Il permet à une poutre en béton de supporter le poids entre les piles de chaque côté; sans un tel renforcement, le manque de résistance à la traction du béton le ferait s'effondrer sans support au milieu.

Voici trois implémentations majeures du béton précontraint:

  • Béton précontraint: Le béton est coulé autour de barres d'acier ou de câbles sous tension. Le béton se lie naturellement à ces «tendons» pendant qu'il durcit. La compression par frottement statique transfère la tension au béton une fois qu'il est libéré. Par la suite, toute tension sur le béton se transfère facilement aux câbles. Les éléments en béton précontraint sont courants dans les dalles de plancher, poutres, et linteaux.
  • Béton collé post-tendu: La compression est appliquée in situ pendant le durcissement. Un conduit d'aluminium, Plastique, ou l'acier est utilisé dans le moulage et suit la zone où la tension se produirait dans le béton. Les tendons sont poussés à travers le conduit, puis tendu via vérin hydraulique après durcissement. Une fois les tendons’ l'étirement répond aux spécifications de conception, ils sont calés et le conduit est jointoyé.
  • Béton précontraint non lié: Ici, les câbles individuels conservent leur liberté de mouvement par rapport au béton. Les tendons sont préparés avec une couche de graisse à base de lithium, puis donné une «coque» à base de plastique, formé par une extrusion. Les câbles en acier sont tendus contre des ancrages placés dans le périmètre de la dalle. Cette conception offre la possibilité de déstresser les câbles intégrés avant la réparation.

image descriptive du béton armé précontraint
Figure 2: Schéma simple d'un béton précontraint.

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