L'armature en acier était une invention révolutionnaire du XIXe siècle. Les barres d'acier offrent de la résistance, permettant de longues structures en porte-à-faux et des dalles plus minces et moins soutenues. Et parce que moins de béton est nécessaire pour couler de telles dalles, les temps de construction sont considérablement réduits. Mais savez-vous combien de temps dure le béton armé ?
Les ingénieurs du début du XXe siècle ont prédit que les structures en béton armé dureraient très longtemps, peut-être 1,000 50 ans. En réalité, ils ont une durée de vie de 100 à XNUMX ans, parfois moins.
Qu'est-ce que le béton armé ?
Le béton est un matériau composite, une matrice cimentaire renforcée de granulats, qui fonctionne bien en compression mais pas en traction. Ce problème peut être résolu en versant du béton humide autour de solides barres d'armature en acier attachées ensemble pour former une cage.
Lorsque le béton durcit autour des barres, on obtient un nouveau matériau composite appelé béton armé, également appelé béton de ciment armé ou BCR, qui fonctionne bien en traction ou en compression : le béton résiste à l'écrasement, ce qui apporte de la résistance à la compression. En revanche, l'acier résiste à la flexion et à l'étirement, ce qui lui confère une résistance à la traction. Le béton armé, par essence, utilise un matériau composite à l'intérieur d'un autre : le béton sert de matrice, tandis que les barres ou les fils d'acier fournissent le renforcement.
Les barres d'acier, également appelées barres d'armature, abréviation de barres d'armature, sont généralement constituées de torons torsadés avec des nobles ou des crêtes qui les ancrent fermement à l'intérieur du béton sans glisser.
En théorie, nous pourrions utiliser n'importe quel matériau pour renforcer le béton. L'acier est couramment utilisé car il se dilate et se contracte à peu près autant que le béton à la chaleur et au froid, ce qui signifie qu'il ne fissurera pas le béton qui l'entoure comme le ferait un autre matériau s'il se dilate plus ou moins. D'autres matériaux, tels que divers plastiques, sont parfois utilisés. (La source: Expliquez ce truc)
Fissures sur le béton
Les fissures sont la dernière chose que vous voulez voir dans un bâtiment ou un pont en béton, en particulier s'il est relativement nouveau. Mais, si les structures en béton remontent à l'époque romaine, comment certains ponts, gratte-ciel et autres structures en béton construits il y a quelques décennies à peine, à la fin du XXe siècle, s'effondrent-ils déjà ?
Il y a plusieurs explications possibles. Le béton pouzzolanique plus ancien de type romain fabriqué à partir de cendres volcaniques se fissure moins que les formes de béton plus modernes, et il était principalement utilisé en compression, donc même si des fissures se formaient, elles étaient moins susceptibles de se propager. Étant donné que le béton armé est plus susceptible d'être utilisé en traction, il contient des barres d'armature en acier. Cependant, comme nous l'avons vu, il peut encore se fissurer s'il n'est pas précontraint.
Le béton moderne échoue en raison d'une condition connue familièrement sous le nom de cancer du béton ou de maladie du béton, qui implique trois problèmes interconnectés. Premièrement, les alcalis du ciment réagissent avec la silice des granulats utilisés pour fabriquer le béton. Cela provoque la croissance très lente de nouveaux cristaux à l'intérieur du béton, occupant plus d'espace que l'original cristaux, provoquant la fissuration du béton de l'intérieur vers l'extérieur ou s'écaillant de la surface, permettant à l'eau de pénétrer de l'extérieur.
Toute eau qui pénètre dans une structure, comme un pont routier, peut être alcaline en raison des sels utilisés pour traiter la route en hiver. Le deuxième problème est que l'eau qui pénètre finira par entrer en contact avec les barres d'armature en acier à l'intérieur, les faisant rouiller et se décomposer, se dilatant potentiellement et causant des faiblesses structurelles mortelles.
Les taches brunes sales sur le béton étiquetées cancer sont fréquemment causés par l'eau rouillée qui s'écoule à travers les fissures. Un troisième problème est que l'eau qui s'infiltre à l'intérieur du béton à travers les fissures peut geler en hiver, l'amenant à se dilater et à causer de nouveaux dommages à travers lesquels encore plus d'eau peut pénétrer, entraînant un cercle vicieux de dégénérescence et de décomposition. (La source: Expliquez ce truc)
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