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AVERTISSEMENT
Ce nouvel ouvrage expose les généralités dont la mise en oeuvre du béton armé requiert la connaissance, puis développe les méthodes de travail qu’elle appelle, sans toutefois aborder l’étude des questions de résistance qui appartiennent au domaine de la technologie professionnelle générale. It constitue donc l’auxiliaire indispensable aussi bien des chefs des travaux et des chefs de chantier que des compagnons et des apprentis.
La première partie met en valeur l’importance des éléments de base qu’elle décrit la seconde fournit les directives indispensables à la réalisation de chaque élément dont elle donne la méthode précise d’erécution, sans négliger aucune des trois phases: coffrage, ferraillage, bétonnage.
L’étude réserve une large place au coffrage qui exige des qualités de methode, d’organisation et de deztérité dont l’acquisition permet d’affronter sans crainte les travaux les plus compliqués, aboutissement normal de la préparation.
Elle présente enfin, à l’usage de tous les établissements et de tous les centres préparant au métier, aussi bien un cours de technologie qu’une méthode de travail. Conçue dans le même esprit que nos précé -denis manuels, elle peut accessoirement être utilisée comme progression et laisse au professeur la possibilité de proposer comme exercice pratique de coffrage, de ferraillage ou de bétonnage chacun de ceux qu’elle explique brièvement (il est recommandé de réserver les travaux de belon pour l’exécution de travaux constructifs réels, aménagement de locauz, par exemple).
Aucun ouvrage n’avait encore, nous semble-t-il, entrepris de codifier ces notions essentielles, dont l’absence entrave l’initiative per. sonnelle, pourtant si riche, du mattre d’œuvre. Aussi, avons-nous élé préoccupés de la formation d’une main-d’oeuvre familiarisée avec les principes de la construction courante, plutôt que de l’établissement d’une formule applicable aux vastes ouvrages dont l’édification exige l’emploi de procédés constructifs spéciaux.
Notre constant souci fut d’aider à la reconstruction de notre pays en servant la profession, et notre voeu le plus cher serait que notre réussite fût à la mesure de nos efforts.
HISTORIQUE
Depuis fort longtemps, des recherches avaient été entreprises pour renforcer les liaisonnements et les chainages: on tentait d’incorporer des barres de métal dans les masses de mortier dont la résistance, satisfaisante à compression, se révélait trop faible à la traction. Mais on n’est parvenu que progressivement (1861-1900) à démontrer la supériorité de la combinaison fer et mortier.
En 1861, Francois COIGNET réalise le premier un hourdis compor. tant un réseau de barres de fer nove dans le ciment qui réunit des solives en fer.
En 1865, Joseph MONIER fabrique des caisses à fleurs en incor corant une légere armature mafailique vin voile de ciment entre prend plus d. suivant le mame, principe, la realisation de bassins et de réservoirs
En 1876, HERSENT construit deux formes de radoub a Toulon En 1889, BORDEAUCOTTANSIN on 1992. HENNEBIQUE et COIGNET genérallisent Templo du beton armé et l’appliquent à toutes sortes de constructions.
Des pulsance étrangeres (Allemagne et Autriche notamment) acquièrent des brevets francais et développent rapidement l’utilisation du nouveau mode de construction En 1900 seulement à l’exposition de Paris, le béton armé prend en France un grand essor et son application s’étend aux ponts, aux charpentes, aux fondations, aux, escaliers, etc..
Des puissances étrangères (Allemagne et Autriche notamment) acquièrent des brevets français et développent rapidement l’utilisation du nouveau mode de construction.
En 1900 seulement à l’exposition de Paris, le béton armé prend en France grand essor et son application s’étend aux ponts, aux charpentes, aux fondations, aux escaliers, etc.
Enfin, en 1929, Freyssinet par ses nouvelles méthodes appliquées au béton « précontraint favorise son développement et son appli > cation dans de nombreux domaines.
Propriétés
Le ciment armé est constitué par un ensemble de barres de fer ou d’acier, droites ou pliées, entrecroisées ou non, reliées les unes aux autres, et noyées dans une masse plus ou moins Importante de béton.
Très employé actuellement, il peut recevoir toutes les formes et se plier à toutes les exigences des constructeurs. Il résiste en outre parfal tement à toutes les causes destructives naturelles: air, eau, chaleur. Tandis que le bois brûle et se pourrit, que le fer rouille et se désagrége. l’acier, entièrement enrobé dans la masse de béton, ne peut subir l’influence des éléments atmosphériques. La similitude des coefficients de dilatation du fer et du mortier évite la désagrégation de ces maté riaux dont l’adhérence est naturellement parfaite.
Mauvais conducteur de la chaleur et de l’électricité, le ciment armé s’oppuse encore à la propagation du son lorsqu’il est disposé en cloisons minces et espacées. Sa solidité permet d’établir des éléments constructifs capables de supporter de grosses charges, et la facilité avec laquelle il se liaisonne, de les répartir sur un sol irrégulièrement solide.
La nature de ses composants le rend résistant aussi bien à la compression, en raison de la masse du béton, qu’à la traction, en raison de l’élasticité du fer.
Sous forte epaisseur de ciment, aucune oxydation du métal n’est a craindre et la solidite du béton s’accroît constamment à dater de sa mise en oeuvre. Après huit jours il a acquis la moitié, et après un mois les quatre-cinquièmes de sa résistance définitive, qui continue d’aug menter pendant plusieurs années.
D’autre part, son emploi permet de réaliser une économie appré ciable (10 à 30 % du prix de revient des constructions identiques en pierre ou en brique) parce que, à volume égal, sa résistance se révèle supérieure à celle de tout autre élément constructif: gain de place et gain de matériaux en résultent donc tout à la fois.
Le béton armé n’est pas imperméable. En faible épaisseur et sous une pression assez forte l’eau le traverse aisément, en épaisseur plus importante il est pénétré plus difficilement. Dans le premier cas, les aciers risquent de se corroder mais s’ils sont enrobés régulièrement dans la masse ils ne peuvent s’oxyder.
On le rend moins perméable en dosant judicieusement ses consti tuants et en le travaillant aussi parfaitement que possible (damage. pilonnage et pose des aciers sont également à surveiller).
Résistances que doit supporter le béton armé :
Le béton armé doit résister à plusieurs efforts qui tendent soit à l’écraser (effort de compression) soit à l’étirer (effort de traction) soit à le faire fléchir (effort de flexion) soit à le cisailler (effort de cisail lement) soit à incliner les pièces (effort de flambage).
Dans tous les cas le béton par lui-même est le matériau qui présente le plus d’avantages pour résister aux efforts de compression (béton dosé à 350 kg au m3 résistance 25 à 30 kg au cm2).
Les aciers suivant leur disposition, leur nombre et leur section ont pour mission de résister principalement aux efforts de traction, flexion et cisaillement (Résistance à la traction comprise entre 1 000 et 1 200 kg au cm2).
Le flambage impose des dimensions à respecter aux pièces de béton, la plus petite section ne doit en aucun cas être inférieure au 1/10 de la hauteur. Pour répondre à tous ces cas particuliers, l’étude faite par l’ingénieur de béton armé tendra à remplir les conditions suivantes :
- Répondre aux exigences d’une architecture déterminée.
- Alléger au maximum les sections pour diminuer le poids mort des éléments.
- Diminuer le prix de revient en calculant très exactement la quantité d’acier et le dosage des bétons.
B- Choix des matériaux
Généralités L’emploi du béton armé demande de soin, de Tattention et une pratique qui s’acquiert d’ailleurs assez rapidement. Les dimensions données doivent être exactement respectées, tant pour les coffrages (implantation) que pour les aciers (longueurs, sections). Pose et réglage des armatures en acier, mise en place, pilonnage ef damage des bétons requièrent une application constante. Enfin, le choix des matériaux dont la qualité doit être excellente, revêt une importance capitale.
1° CHOIX DU LIANT:
Les qualités du ciment employé sont déterminées par le degré de résistance désiré. D’ailleurs, la marque en est souvent précisée, ainsi que les caractéristiques et les qualités. dans vrage descriptif des travaux à exécuter.
L’opération particulièrement délicate du dosage appelle les plus grands soins.
Différentes catégories de ciments utilisés : Ils sont classés en fonction de leur résistance, de leur temps de prise, de leur durcissement ou de leurs qualités particulières.
La prise est le passage de l’état plastique à l’état solide. Certains ciments sont à prise très lente (au-dessus de 6 heures), lente (de 30 minutes à 6 heures) ou demi-lente (de 5 à 30 minutes).
Le durcissement est l’augmentation graduelle de la résistance. Il correspond à un accroissement plus ou moins rapide de la résistance et s’étale sur plusieurs mois et même plusieurs années.
Classification: Actuellement les méthodes industrielles de fabri cation tendent à fournir un produit de qualité répondant à toutes les exigences des constructeurs. Tous les ciments sont normalisés et classés (Voir ouvrage Technologie « Les matériaux de construction » du même auteur).
Nous nous contenterons d’énumérer ici les principaux liants les plus utilisés dans les travaux de béton armé :
Ils sont désignés actuellement par leur dénomination commer
Exemple: Ciment Portland.
- par la classe de résistance Ex 325 (résistance à 28 jours d’âge à une pression de 325 bars).
- par son symbole et l’indice de la norme Ex. CPA NF P 15302.
Ce qui donne ciment Portland CPA 325 NF P 15302.
On distingue tout d’abord suivant les teneurs respectives de clincker et de laitier. (Voir Technologie matériaux.)
1° Le groupe des ciments Portland qui ont tous le clincker comme constituant principal et qui comprennent :
a) Quatre Portland purs différenciés seulement par leur finesse de mouture. Ce sont l’ancien super ciment, il se nomme ciment Portland 500 (CPA 500);
l’ancien ciment à haute résistance initiale, il se nomme ciment Portland 400 (CPA 400);
l’ancien ciment Portland artificiel se désigne ciment Portland-250 ou 325 (CPA 250 CPA 325) suivant sa résistance à la compression.
250 (CPA 250 – CPA 325) suivant sa résistance à la compression. OU
b) Quinze Portland avec constituants secondaires
- Soit de laitier de hauts fourneaux symbole L.
- Soit de la pouzzolane naturelle symbole Z.
- Soit de cendres volantes de houille symbole C.
- Ces éléments sont incorporés soit séparément soit mélangés en proportions variables.
- Ce qui donne les 5 symboles suivants :
- CPAL – CPAZ – CPAC – CPALZ – CPALC. A
2 Le groupe des ciments de laitier:
Leur constituant principal est le laitier basique de haut fourneau. Ces ciments sont à prise lente comme les Portlands.
On distingue : a) le CMM contenant laitier et clincker en parties égales à 5 % près. Norme P 15-311.
b) Le ciment de haut fourneau CHF contenant 75 à 85 % de laitier et 25 à 35 % de clinker. Norme P 15.304.
c) Le ciment de laitier au clincker CLK avec au moins 80 % de laitier et le reste de clincker. Norme P 15.305.
Ces trois ciments comportent les deux classes de résistance 250 et 325.
d) Le ciment sursulfaté mélange de laitier (environ 80 %) et de sulfate de chaux en proportion telle que la teneur en SO3 soit supé rieur à 5 %. Norme 15.313. Il comporte deux classes de résistance : 325 et 400.
3° Le groupe des ciments secondaires. Ils comportent des constituants secondaires très divers de résistances mécaniques assez faibles, ils constituent une très faible proportion de la production des cimenteries françaises.
4° Le groupe des ciments spéciaux comprenant les ciments pouzzo
laniques, les ciments au laitier et à la pouzzolane, les ciments alumineux (ciment fondu). Ils sont destinés à des travaux particuliers et dans des conditions précisées par les fabricants.
Indications de marquage: Contrôle.
Les spécifications sont données par la lecture des inscriptions sur la sacherie. Les classes de résistance à la compression sont déterminées par les normes AFNOR et sont vérifiées sur des éprouvettes en mortier normal plastique au 1/3 (une partie de ciment pour 3 parties de sable de Leucate).
Sur le chantier, les essais de vérification à la compression sont effectués sur des prélèvements de béton en éprouvette de 20 cm. X 20 cm. écrasés à 7 et 28 jours.
L’estampille N.F.V.P. indique une conformité aux normes et est également un label de qualité.
Cette vérification et ce contrôle sont effectués par les Services Techniques de la Ville de Paris en accord avec le centre de recherche des liants hydrauliques.
2- CHOIX DU METAL:
Les méthodes de précontrainte appliquées actuellement dans les travaux de béton armé ont transformé les travaux de ferraillage appliqués autrefois. La gamme des aciers s’est trouvée
SOMMAIRE
PREMIERE PARTIE
- Historique Propristés
- Choix des matériaux Aciers utilisés pour les armatures en béton armé.
- Composition Dosage
- Gachage
- Plasticité des bétons
- Prise et durcissement des bétons
DEUXIÈME PARTIE
- Réception des matériaux et rangements
- Les fers
- Les bols
- Les llants
- Généralités sur les différentes opérations de mise en œuvre
- Le coffrage
- Le ferraillage
- Le bétonnage
- Les applications
- Les basses fondations
- Les fondations
- Le poteau
- Le linteau
- La cloison
- Le plancher en béton armé
- Le faux plancher
- Les escaliers
- Les corniches, les bandeaux.
- Le décoffrage
- Résistance du béton armé.
- La précontrainte
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