Le béton se compose de quelques constituants naturels, à savoir le ciment, les granulats et l’eau. A partir de cette simple combinaison naît un matériau d’une polyvalence et d’une résistance étonnantes. Les matières premières utilisées pour sa fabrication proviennent généralement de la région où est implantée la centrale à béton et définissent la couleur et le caractère de chaque ouvrage. Grâce à un mélange adapté, au savoir-faire technique et à l’expérience, le béton peut être façonné presque à l’infini.
Certes le béton se compose de quelques constituants seulement, mais ils sont essentiels – et c’est précisément là que réside sa force: simple dans le principe, polyvalent dans son application.
Granulats (jusqu’à 80%): ils constituent le squelette du béton. Selon la résistance ou la surface souhaitée, leur granulométrie peut varier. Ils proviennent de dépôts alluvionnaires ou lacustres locaux ou de roches. Il est primordial que chaque grain soit entièrement enrobé de pâte de ciment, puisqu’il s’agit de la seule manière d’obtenir un béton dense et résistant.
Ciment (13%): il constitue le liant qui maintient l’ensemble. Il est fabriqué à partir de calcaire et de marne, qui sont des matières premières naturelles que l’on trouve en abondance en Suisse. Dans les cimenteries, ces matériaux sont cuits et finement broyés, ce qui donne naissance à ce que l’on appelle le «clinker». En ajoutant de l’eau, on obtient la pâte de ciment qui lie le granulat pour obtenir une structure solide et durable et qui assure la résistance caractéristique du béton.
Eau (7%): pas d’eau, pas de béton. L’eau déclenche la réaction chimique dans le ciment, qui forme ce liant liquide, lequel durcit ensuite pour se transformer en une pierre solide. A cette fin est généralement utilisée l’eau de pluie, l’eau souterraine ou l’eau recyclée. L’eau potable reste en grande partie épargnée.
Outre les ingrédients de base, le béton peut également contenir des constituants qui permettent de l’adapter à un usage spécifique, par exemple pour la construction de ponts, de tunnels ou de surfaces de béton de parement. A cet effet, des adjuvants et des additifs sont ajoutés au mélange, lesquels confèrent au matériau des propriétés particulières.
Adjuvants: substances liquides qui agissent comme de petits auxiliaires lors du malaxage. Ils déterminent l’ouvrabilité du béton, la vitesse de son durcissement et sa résistance à terme. En fonction des besoins, il est possible de recourir à des plastifiants, des retardateurs de prise ou des entraîneurs d’air.
Additifs: substances pulvérulentes, le plus souvent minérales (p. ex. des cendres volantes, de la fumée de silice, de la farine de pierre ou des pigments), qui sont mélangées au béton sous forme de poudre. Ils remplacent une partie du ciment et améliorent la structure du matériau. Ils améliorent l’étanchéité et la résistance, optimisent la durabilité et peuvent, dans une certaine mesure, être utilisés comme «substituts au ciment».
Le béton est un matériau de construction polyvalent. Ses propriétés résultent des proportions dans lesquelles les constituants sont présents dans le mélange, et c’est cette composition qui détermine si le béton est particulièrement porteur, isolant sur le plan thermique ou de parement. Chaque formulation est soigneusement testée et ajustée en laboratoire afin de satisfaire aux exigences de l’ouvrage concerné.
Les types de béton sont aussi variés que les domaines d’application dans la construction. Le béton normal est utilisé pour la plupart des ouvrages, puisqu’il est fiable et répond aux exigences usuelles en matière de résistance et de durabilité. Cependant, lorsque des propriétés spéciales sont requises, par exemple une capacité portante particulièrement élevée ou une résistance accrue aux conditions météorologiques et aux produits chimiques, on utilise le béton hautes performances. Une autre option est le béton autoplaçant: il se met en place sans vibration dans le coffrage et convient parfaitement aux éléments de construction à armatures denses ou aux formes fines. Cette diversité montre à quel point le béton peut s’adapter avec précision à des exigences techniques et esthétiques diverses, et pourquoi il joue un rôle aussi central dans la construction moderne.
Il existe différents types de béton. Selon le projet, l’environnement et le système constructif, il est fabriqué et mis en œuvre différemment:
Le béton prêt à l’emploi est fabriqué dans des centrales à béton spécialisées, où tous les ingrédients, à savoir le ciment, le granulat, l’eau et les adjuvants, sont dosés avec précision et mélangés de manière à obtenir une masse homogène. Alors que sa consistance est encore plastique, le béton est acheminé jusqu’au chantier dans des camions-malaxeurs. Chaque formulation tient compte de la distance de transport, de la température ambiante et du temps de mise en œuvre prévu. Ainsi, le béton conserve son ouvrabilité jusqu’à ce qu’il soit coulé à l’emplacement prévu. Sur le chantier, le béton frais est déchargé directement du camion-malaxeur, réparti dans le coffrage à l’aide de pompes, de goulottes ou de bennes, et soigneusement compacté. Ensuite commence la phase décisive de la cure. Le béton tout juste coulé est protégé contre un dessèchement trop rapide, la pluie ou le gel afin qu’il durcisse de manière uniforme. Le béton prêt à l’emploi est aujourd’hui le type de béton le plus utilisé. Il est flexible, permet d’obtenir un résultat précis et convient aux applications les plus diverses dans la construction, de la maison individuelle aux infrastructures.
Le béton coulé sur place est fabriqué à l’endroit même où il est utilisé, à savoir directement sur le chantier. Cette méthode s’avère particulièrement avantageuse pour les grands projets de construction, tels que les ponts, les tunnels ou les fondations massives. Le béton est généralement produit à proximité immédiate de l’ouvrage, souvent dans des centrales à béton mobiles, spécialement mises en place à cet effet. La production sur place permet de traiter de grands volumes avec une qualité constante et d’adapter parfaitement le béton frais aux conditions sur place. Lors de la mise en place, le béton est coulé par couches successives dans le coffrage, puis compacté avant de faire l’objet d’une cure minutieuse. Le béton coulé sur place se caractérise par la grande liberté qu’il offre en matière de conception. Qu’il s’agisse de ponts sous forme de structures monolithiques, de tubes de tunnel ou de murs massifs, cette méthode de construction permet de réaliser des ouvrages sans joints offrant de hautes performances statiques. Elle incarne la précision à grande échelle et le savoir-faire qui prend forme sur le chantier.
Les éléments préfabriqués en béton ne sont pas fabriqués sur le chantier, mais dans des halls de production dans des conditions qui sont maîtrisées. Dans le cas présent, la forme, la couleur et l’aspect de la surface peuvent être définis avec précision, indépendamment des conditions météorologiques ou du moment de la journée. Chaque élément est issu d’une formulation précise. Les dalles, panneaux de façade, piliers, escaliers ou tuyaux sont coulés, compactés, soumis à une cure et fabriqués sur mesure. Cette préfabrication industrielle permet d’assurer une qualité toujours élevée et de réduire considérablement les délais de construction. Sur le chantier, les éléments n’ont plus qu’à être montés et raccordés, à la manière de blocs qui forment un ensemble complexe. Les éléments préfabriqués peuvent être en béton, en béton armé ou en béton précontraint et offrent une grande diversité en matière de conception. La multitude de couleurs, de structures de surface et de textures leur confère également un attrait architectural. La combinaison d’une planification numérique et d’une fabrication précise donne naissance à une construction en béton moderne alliant fonctionnalité et esthétique.
