Beton

Un article de Wikipèdia, l'enciclopèdia liura.
Sauter à la navigation Sauter à la recherche

Lo beton es un assemblatge de materials de natura mai sovent minerala. Apròcha de matèrias inèrtas (gravilhas o agregats coma gravilhons, sables, etc), e un ligant (ciment, bitume, argila), es a dire una matèria susceptibla de n'aglomerar d'autres coma d'adjuvants que modifican las proprietats fisicas e quimicas de la mescla. Mesclats e d'aiga, s'obten una pasta, d'omogeneïtat variabla, que pòt segon lo material, èsser motlada en talhièr (pèira artificiala), o perduda sus l'obrador. Lo beton fa alara « presa », es a dire que se solidifica.

  • Quand l'argila es utilizada, se dich "tàpia" o "palhabard" benlèu lo betons mai ancians.
  • Quand lo ciment es utilizat coma ligant s'obten lo "beton de ciment". Quand los agregats utilizats amb lo lifant idraulic son exclusivament de sables, se dich alara mortièr.
  • Un ligant idrocarbonat (bitume) tanben se pòt utilizar çò que mena al « beton bituminós ».
  • Una novèla classa de beton emergís que pren lo nom de geopolimèr. La geopolimerizacion remplaça la calç per de basas mai poderosas coma la potassi o la sòdi que reagisson amb las argilas per formar una matritz veirenca que liga los grans entre eles[1].
  • etc.

Lo beton de ciment associat e d'acièr permet d'obtenir lo beton armat. Lo beton associat a de fibras permet d'obtenir de beton fibrat.

Lo beton de ciment es, a l'ora d'ara, un dels materials de construccion mai utilizat al mond (dos terces de las demoranças pel mond[2]). Es tanben lo segond material mineral mai utilizat per l'Òme après l'aiga potabla: 1 m3 per an e per abitant[3]. Son utilizacion energivòra es font de multiples damatges environamental: la produccion del clinker dintrant dins la composicion dels ligants es responsable d’unes 5 % des emissions de gases a efièch de sèrra (GES) antropics[4], màger responsables de l'escalfament global. Mai la quita perpetuala d’agregats adaptats coma lo sable, menèt a la subrexploitation de 75 % de las plajas de la Tèrra, destrusent fòrça ecosistèmas litorals.

Lo beton de tèrra es un material que sbrevisquèt mal a la revolucion industriala. Son usatge es motivat per de rasons economicas (material gratuit disponible al quita sòl), ecologics (demandant pas de procediment quimics de transformacion energivòr o polluent e faguent pas de desgalhs non desirables) e politics : interessant pas gaire l'industria, que lo procediment de transformacion complèxe, ni lo comèrci, a cause de sa disponibilitat immediata, es une opcion per exemple pels païses del Tèrç Mond, volent lor independéncia, autonomia e autosufiséncia.

L'argila[modificar | modificar la font]

Rèste de la dinastia Han, Dunhuang, Província Gansu (206 av. J.-C. à 220 ap. J.-C.). Tàpia

Dins una definicion mai larga del betons, los obratges de tàpia son considerats coma de betons. Lo beton de tèrra (tàpia, bardís o palhabard) es lo primièr de totes los betons[5].

L'argila, o de tèrrafòrt, sota la sisa d'umús es present dins fòrça sòls, e constituís un mortièr que pòt èsser aisidament utilizat pel motlatge dins de tecnicas de brica cruda terre crue o de cofratge.

Las primièras ciutadas descobertas dins l'anciana Mesopotamia èran bastidas de tèrra cruda, quitament abans l'invencion de l'escritura. aqueste material se damatge mai rapidament que la pèira, e existís pauc de rèstes tant marcants que las piramidas d'Egipte. Atal en Oreint Mejan Orient e Asia centrala comptan fòrça sites excepcionals coma Tchoga Zanbil (Iran), Mari (Siria), Shibam (Iemèn) o Merv (Turcmenistan).

La calç[modificar | modificar la font]

Se vei enseguida la calç associada a d'autres materials. La primièra utilizacion del ciment ven de l'antiquitat egipciana. En efièch, un dels mortièrs mai ancians, compausat de calç, d’argila, de sable e d’aiga, foguèt utilizat dins la concepcion de la piramida d’Abu Rawash, erigida vèrs 2600 AbC, jos la dinastia IV, mas tanben per d’autres obradors.

La Roma antica e l’Opus caementicium[modificar | modificar la font]

Tèrmes de Caracalla, Opus caementicium, 216 ApC

Vèrs lo Sègle I ApC, la Roma antica utiliza aquesta tecnica la melhorant apondent de sable volcanic de Pozzuoli o de teulats trissats. La pozzuolana es associada a la calç e maçonada  de materials bruts, los caementa. Forma una mena de beton fòrça resistent. Coma dich Vitruvi dins son De architectura (Libre II, Capítol 6), lo mortièr pòt resistir a l'aiga e quitament far presa en mitan fòrça umid. Aqueste qualitat es deguda a la preséncia d'una granda quantitat de silicat d'alumini. Apondent a la calç aeriana de pozzuolana o de troces de teulats, ven artificialment de alç idraulica. es sonque en 1818 que Louis Vicat expliquèt los principis d'aquesta reaccion, dins sa teoria de l'idraulicitat[6].

L'Opus caementicium es una maçonariá de blocatge, un conglomerat sovent realizat entre doas parets d'aparelh pichon. Permet de realizar los volums considerables de maçonariá d'aqüeductes, ponts, basilicas, etc. Aqueste sistèma de bastir es performant, economic, rapid, e demanda pas cap de qualificacion de la man d'òbra, una bona partida dels materials essent utilizat sens preparacion prealabla[7].

Lo Panteon de Roma es atal realizat dins una mena de beton[8].

A l'Edat Mejana, los artesans passant d'utilizar aquesta pèira factícia de Pozzuoli e obligan son usatge. es sonque a partir de las Luses qu'unes savents tornan si portat interés.

La revolucion industriala e la calç idraulica[modificar | modificar la font]

Del temps de Bernard Forest de Bélidor (sègle XVIII) se fasiá dins l'aiga fòrça de fondacions amb de pèiras que se getava al luòc ont se volgava establir de fondacions; se plaçava amb aquestas pèiras de mortièr susceptible de durcir dins l'aiga (Que s'obten encara per una mescla de calç aeriana, de troces de teules o de pozzuolana, e de sable). Aqueste metòde aviá lo grand inconvenient d'expausar a metre tròp de mortièr a unes luòcs e pas pro a d'autres que se fondava a una granda prigodor sota l'aiga la mala visibilitat empachavade distribuir plan lo mortièr. La pèrda del beton sota l'aiga se fasiá per diferents biaisː tremuèjas, cassas tampadas per evitar que lo mortièr siá delavat le temps de son immersion, etc[9],[10]. enseguida Vicat dona le nom de mortièr idraulic a aqueste qu'a la proprietat de durcir dins l'aiga.[11].

La revolucion industriala e lo ciment portland[modificar | modificar la font]

Lo pont del Jardin de las plantas de Grenòble, un dels primièrs obratges al mond de beton de ciment perdur[12], bastit en 1855 per Joseph e Louis Vicat.

L'opinion mai sovent admesa dins la segonda mitat del sègle XVIII es que es aquestat argila que dona a la calç la proprietat singulara de durcir dins l'aiga. L’anglés John Smeaton l'experimenta dins la construccion del Far d'Eddystone. Fins al començament del sègle XIX, lo biais de far lo mortièr que foguèt gaireben sempre abandonada als obrièrs es l'objèxte de novèlas experimentacions, enlusidas pels progresses recents de la quimia, que foguèt pronoguda en sciéncia exacta. En 1796, James Parker descobrís sus l'illa de Sheppey, en Grand Bretanha, un calcari pro argilós poer donar après una cossesson a 900 °C, un ciment natural de prisa rapida qu'es comercializat jos la marca roman cement. en França en 1818, Louis Vicat, engenhaire de l’École Nationale des Ponts et Chaussées, experimenta las calces idraulicas e la possibilitat de lea fabricar de biais artificial. Jol vam, en França, l'usatge de las calces idraulicas e ciments naturals se generiza e, a partir de las annadas 1850, los ciments artificials subrecuèchs nomenats ciment portland.

Es dins las annadas 1830 qu'apareisson los primièrs desvelopaments d'aqueste material, amb per exemple la construccion d’un ostal de tres estarges de beton  Montalban, per l'entreprenaire François-Martin Lebrun, puèi, a partir de 1852, lo beton-tàpia o beton-aglomerat de l’industrial François Coignet. Joseph Lambot puèi Joseph Monier desvolopan los ciments armats, que vedran los betons armats jos vam de François Hennebique o de l'arquitècte e entreprenaire Auguste Perret, aqueste declara: « Fasent al beton l'onor de lo talhar, de l'escodar, de lo ciselar, avèm obtenguts de superfícias que la beutat feriá trmolar los peirièrs ».

L'arquitècte Tony Garnier preconisa l’utilizacion del beton e dels novèls betons armats per las òbras que li confia lo cònsol de Lion Édouard Herriot. Le Corbusier afirma dins sa carta d'Atenas : « Lo beton es un material qu'engana pas » .

En 1929, es Eugène Freyssinet, que revoluciona lo mond de la construccion inventant lo beton preconstrench.

Pendent la Segonda Guèrra mondiala, l'arquitècte nazi Fritz Todt utiliza 17 milions de cubs d'« Eisenbeton » per bastir lo mur de l'Atlantica. Après lo conflicte, cal lotjar rapidament las populacions que las demorança avián estat destruchas e tornar bastir de vilas rasadas coma Le Havre o Lisieux; s'utiliza lo beton. Quitament, lo desvelopament dels grands ensembles pendent la Trenta Gloriosas e la democratizacion del torisme dins las estacions balneàrias coma La Mota granda mobilizan aqueste materials.

A la fin de las annadas 1980, apareisson los betons de nautas performanças e en seguida de novèls grands novelums coma los betons autoplaçants (BAP) e los betons fibrats de ultra nautas performanças (BFUP).

Lo beton de ciment es, a l'ora d'ara, lo material de construccion mai utilizat al mond.

Los betons[modificar | modificar la font]

Betons de tèrra[modificar | modificar la font]

"Beton de tèrra" es un tèrme modèrne matériau per designat tàpia, bardís, palhabard, etc

Los materials de basa d'un beton de tèrra son: l'argila (la mai pura es lo caolin), sable, gravas, aiga. Amb sa coesion intèrne, l'argila jòga lo ròtle de ligant, la grava e lo sable son l'esqueleta intèrna, l'aiga es lo lubrificant. Lo beton de tèrra a a pasmens pas de la resisténcia mecanica que cal per far de superestructuras.

L'argila, que pòt presentar de variacions de volum en cas de modificacion del taus en aiga, se pòt establizar per apond de ciment Portland, calces, d'armaduras vegetalas (palha secada talhas, cambe, sisal, fibras de fuèlha de palmièr, riban du fusta, ruscas, etc), per apond d'asfalt, d'òli de cocòt, etc per assegurar l'impermeabilizacion, per tractament quimic (calç, urina de bestials, etc), geopolimerizacion, etc

Lo beton de tèrra es utilizat dins las tecnicas de tàpias (sus pans de fusta o cledon), de bard, de terratge o bricas motladas mecanicament, etc

Beton de calç[modificar | modificar la font]

Dins lo cas del beton de calç, es la calç idraulica que sevís de ligant. Aqueste tipe de beton es per exemple utilizat per realizar de molons.

Beton de ciment[modificar | modificar la font]

Lo beton de ciment, o simplament « beton », es una mescla de ciment, de granulats, d'aiga e d'adjuvants.

Denominacion particuliara dels betons de ciment
  • beton armat - material composit, compausat d'una armadura en acièr cobèrta de beton.
  • beton extrudat - en tecnica rotièra, lo beton extrudat es un beton perdur en plaça mejans de maquinas amb de cofratges limpant, nomenadas maquinas d'extrudar. Permet de realizar de mureta de seguretat, de borduras e de dispositius de retenguda sus de longors importantas.
  • beton progetat;
  • beton autoplaçant - beton de ciment capable, jos le sol efièch de la pesantor, de se metre en plaça dins los cofratges quitament mai complèxes e sens utilizar de mejans de vibracion per consolidar la mescla;
  • beton cellular - blòt isolant realisé en autoclau;
  • beton ciclopèu - beton contenent de bòts grosse (pèires, molons, còdols ...)
  • beton nautas performanças - beton caracterizat per una pla fòrta resisténcia a la compression;
  • beton translucid - material de construccion de beton avent la proprietat de transmetre la lutz amb d'elements optics integrat;
  • blòt de beton - element de maçonariá motlada.
  • Beton desactivat - nom donat a un beton que la superfícia daissa pareisser los granulats de color. Se realiza per pulverizacion d'un desactivant sus la superfícia fresca d'un beton al moment de sa pèrda[13]. Enseguida, un còp secat, un refrescatge de nauta pression de la superfícia fa apareisser los granulats.

Beton bituminoses[modificar | modificar la font]

Lo beton bituminós (o revestiment bituminós) es compausat de diferentas fraccions de gravas, de sable, de filler e de bitume utilizat coma ligant. Costituís mai sovent la sisa superiora de las calçada. Es un procediment de fabrication continú o pastats. Se realiza a caus (unes 150 150 °C). L'efièch de "presa" apareis a partir del refergir (< 90 °C), cal tanben compactar lo beton bituminós abans que siá freg. Al contrari del beton de ciment, es utilisable gaireben sul pic après sa realizacion.

Lo bitume essent un derivat petrolièr, lo beton bituminós es sensible als idrocarburs perduts per las automobilas. Dins los luòcs expausats (estacions servicis) puslèu s'utiliza lo quitran. Lo tarmacadam dels aerodròmas es lo nom comercial d'un beton de quitran.

Geopolimèr[modificar | modificar la font]

Autres betons[modificar | modificar la font]

  • Lo beton de cambe es un beton isolant mesclant de la calç formulada amb de cambe presentat jos forma de blòts, conglomerat isolant, o progectat.

Impacte environamental[modificar | modificar la font]

Consomacion d'energia[modificar | modificar la font]

La màger partida de la consomacion d’energia deguda al beton ven d'activitats consomatriças d’energia que provòca una emission mai o mens fòrta de CO2:

  • lo caminament (derivats du petròli pel transpòrt en camion del beton o de las matèrias primièras);
  • la realizacion (dins le cas del beton de ciment, masot o autre combustible per còser la ròca en ciment);
  • la consomacion electrica per mesclar mecanicament de grandas quantitats de betons.

Se la consomacion d'energia es importanta per du beton de ciment o de beton bituminós, l'energia grisa del blòt de cambe (energia necessària a l’ensemble de la fabricacion d’un produch) es inferiora a totes los autres materials isolants dins la massa.

Emissions de gases d'efièch de sèrra[modificar | modificar la font]

L'impacte carbòni varia fòrça segon lo tipe de beton.

Es important dins lo cas del beton de ciment: l'utilizacion energivòra del beton de ciment es font de multiples damatges de l'environament: la produccion del clinker dintrant dins la composicion dels ligants es responsable d’unes 5 % de las emissions de gases a efièch de sèrra (GES) antropics, màger responsables de l'escalfament climatic.

Lo blòt de cambe a al contrari un bilanç CO2 negatiu (sèrva de CO2).

Consomacion de fonts naturalas[modificar | modificar la font]

Despareisson del sable[modificar | modificar la font]

Dins lo cas del beton de ciment, la quista perpetuala d’agregats adaptats coma lo sable menèt a la subrexpleitacion de 75 % de las plajas de la planèta, destrusent nombre d'ecosistèmas litorals.

Nòtas e referéncias[modificar | modificar la font]

  1. Rainer 2008, p. 223
  2. Nos plages à court de sable sur future.arte.tv
  3. Amaury Cudeville, « Recycler le béton », Pour la Science, octobre 2011, p. 17-18.
  4. Émissions du ciment quelles perspectives sur le site www.construction-carbone.fr
  5. Le bois, le feuillage et les peaux d'animaux furent les premiers constituants de l'architecture naissante des pays tempérés. Pour les régions du globe où la végétation est rare, ainsi pour la plupart des rivages méditerranéens, ce fut l'argile qui fut le matériau le plus utilisé. Il est intéressant de retrouver ensuite l'argile et le bois associés, dans une architecture plus mûre, constituant les structures dites à maison à pans de boisJean-Pierre Adam. La Construction romaine. Matériaux et techniques. Sixième édition. Grands manuels picards. 2011
  6. Louis Joseph Vicat, Traité pratique et théorique de la composition des mortiers, ciments et gangues à pouzzolanes et de leur emploi dans toutes sortes de travaux. Consulter en ligne.
  7. Stefano Camporeale, Hélène Dessales, Antonio Pizzo. Arqueología de la construcción. CSIC, 2008 Consulter en ligne.
  8. Philibert Humm, « Matons ce béton ! », Paris Match, semaine du 9 au 15 juin 2016.
  9. Treussart 1829, p. x1
  10. Joseph Mathieu Sganzin. Programme ou résumé des leçons d'un cours de constructions: avec des applications tirées spécialement de l'art de l'Ingénieur des ponts et chaussées, t. 1, 1840, p. 55. Consulter en ligne
  11. Treussart 1829, p. x2
  12. Note : Le premier ouvrage a été construit en 1840 à Grisolles par l'architecte François-Martin Lebrun. Il a fait l'objet d'une présentation à l'académie des sciences en 1842. Il a été démoli.
  13. "Beton désactivé" sur le site Francebéton