Béton de ciment
Le béton est un matériau important pour la réalisation de différents bâtiments et structures. C'est un composite composé de ciment Portland, de sable, de gravier ou d'agrégat, et d'eau dans des proportions variables selon la tâche.
Le béton est utilisé plus que tout autre matériau artificiel dans le monde. En 2006, environ 7,5 milliards de mètres cubes de béton sont fabriqués chaque année, soit plus d'un mètre cube pour chaque personne sur Terre.
Les ingrédients sont mélangés en une pâte, un peu comme pour faire de la pâte à pain. Le béton est ensuite coulé dans un cadre. Après quelques heures, il durcit. Le béton se solidifie grâce à une réaction chimique connue sous le nom d'hydratation. L'eau réagit avec le ciment, qui lie les autres composants entre eux, créant finalement un matériau solide ressemblant à de la pierre.
Le béton est utilisé pour fabriquer des trottoirs, des tuyaux, des structures architecturales, des fondations, des autoroutes, des ponts, des parkings à étages, des murs, des semelles pour les portails, des clôtures et des poteaux et même des bateaux. Son plus grand avantage est qu'il lie les briques et les pierres mieux que toute autre méthode connue de l'homme.
Le béton est fort en compression mais faible en tension. Pour certaines applications, il doit être renforcé par des tiges d'acier. Les bâtiments en béton armé peuvent être réalisés de manière à relier toutes les parties entre elles, les fondations, les murs, les planchers et les toits, mais la construction en béton ne rend pas les bâtiments antisismiques.
Le béton est aussi vieux que 5600 avant J.-C. J.-C. Il n'a pas été inventé par les Romains, mais il est très utilisé par eux. Certains types de béton sont imperméables, et d'autres prennent même l'eau sous l'eau.
Le Panthéon d'Hadrien à Rome est un exemple de construction romaine en béton.
Vue extérieure du Panthéon romain, toujours le plus grand dôme en béton massif non armé (43,4 m de diamètre).
Un bâtiment moderne : L'hôtel de ville de Boston (achevé en 1968) est construit en grande partie en béton, à la fois préfabriqué et coulé sur place.
Béton utilisé pour la construction d'un bâtiment
Additifs
Il existe de nombreux additifs pour accélérer la prise du béton, le ralentir, le renforcer, réduire la corrosion, etc. Les Romains ont découvert que l'ajout de cendres volcaniques produisait un béton qui prenait sous l'eau. Les Romains savaient également que l'ajout de crin de cheval rendait le béton moins susceptible de se fissurer en prenant, et que l'ajout de sang le rendait plus résistant au gel.
Le béton moderne a été fabriqué en 1756 par l'ingénieur britannique John Smeaton. Il a ajouté des cailloux et de la brique en poudre au ciment. En 1824, l'inventeur anglais Joseph Aspdin a inventé le ciment Portland, qui est resté le principal ciment utilisé dans la production du béton. Il a brûlé du calcaire et de l'argile broyés ensemble. Le processus de combustion a modifié les propriétés chimiques des matériaux et Aspdin a créé un ciment plus solide que le calcaire broyé seul ne pouvait produire.
Le XIXe siècle a vu l'invention du béton armé par le jardinier français Joseph Monier en 1849 (brevet déposé en 1867). François Coignet l'a étudié et amélioré. Il s'agit d'un béton contenant des barres d'acier, appelées "armatures" (rebars). La fibre de verre ou la fibre plastique commence à remplacer les barres d'acier.
De nombreux produits chimiques modernes peuvent être ajoutés au mélange pour atteindre des objectifs particuliers. Les "superplastifiants" sont des produits chimiques qui améliorent la maniabilité, c'est-à-dire la capacité à façonner le béton avant qu'il ne prenne. Les pigments peuvent modifier la couleur gris terne. Les inhibiteurs de corrosion peuvent réduire la rouille sur les barres d'acier. L'"entraînement d'air" consiste à souffler de petites bulles dans le béton avant qu'il ne durcisse. Cela aide le béton à survivre au gel et au dégel d'un climat froid. Le laitier de haut fourneau peut être mélangé au béton. Il transforme la couleur en blanc presque pur et rend le béton plus solide.
Questions et réponses
Q : De quoi est fait le béton ?
R : Le béton est un matériau composite composé de ciment Portland, de sable, de gravier ou de granulats, et d'eau dans des proportions variables selon la tâche à accomplir.
Q : Combien de béton est produit chaque année ?
R : En 2006, environ 7,5 milliards de mètres cubes de béton sont produits chaque année - plus d'un mètre cube pour chaque personne sur Terre.
Q : Que crée le mélange des ingrédients ?
R : Le mélange des ingrédients crée une pâte, similaire à la fabrication d'une pâte à pain.
Q : Comment le béton se solidifie-t-il ?
R : Le béton se solidifie grâce à une réaction chimique connue sous le nom d'hydratation. L'eau réagit avec le ciment, qui lie les autres composants entre eux, créant finalement un matériau solide ressemblant à de la pierre.
Q : Quelles sont les utilisations courantes du béton ?
R : Les utilisations courantes du béton comprennent les chaussées, les tuyaux, les structures architecturales, les fondations, les autoroutes, les ponts et les structures de stationnement à plusieurs étages. Il peut également être utilisé pour fabriquer des murs, des semelles pour les portails et les clôtures et même des bateaux.
Q : Quel est l'avantage d'utiliser le béton par rapport à d'autres matériaux ?
R : L'un des avantages du béton par rapport aux autres matériaux est qu'il lie les briques et les pierres mieux que toute autre méthode connue de l'homme.
Q : Quand le béton a-t-il été utilisé pour la première fois ?
R : Le béton a été utilisé pour la première fois dès 5600 avant Jésus-Christ.
