La précontrainte

Claude PRECHEUR

Comme le béton armé, le béton précontraint associe béton et armatures. La différence c’est le principe. Nous avons vu que, de nature, le béton résistait très bien à la compression mais peu à la traction. Dans la précontrainte, le béton est soumis, lors de sa fabrication à des contraintes préalables permanentes de compression. Ce gain en compression va s’opposer aux contraintes de traction créées par les charges appliquées à l’ouvrage (poids propre, charge d’exploitation, charge climatique, etc). C’est en 1928, qu’ Eugène Freyssinet eut l’idée géniale qui révolutionna le monde de la construction en permettant au béton de ne travailler qu’en compression. Il venait d’inventer le béton précontraint.
La précontrainte peut être appliquée au béton :

  • soit par pré-tension (mise en tension des aciers avant coulage du béton en préfabrication) ;
  • soit par post-tension (mise en tension de câbles après durcissement du béton en génie civil).


Précontrainte par pré-tension

Les armatures de précontrainte sont enfilées dans des coffrages dans les zones tendues et sont positionnées grâce à des gabarits métalliques percés faisant également office de coffrage d’about.
Les armatures de précontrainte (fils ou torons) sont tendues avant bétonnage (dans des bancs de précontrainte) à l’aide de vérins entre deux massifs d’ancrage. Le béton frais est coulé au contact des armatures. Lorsqu’il a acquis une résistance suffisante (la montée en résistance peut être accélérée par traitement thermique), on libère la tension des fils (par relâchement des vérins), qui se transmet au béton par adhérence et engendre par réaction sa mise en compression (les fils détendus veulent reprendre leur longueur initiale, mais leur adhérence au béton empêche ce raccourcissement et l’effort qu’il a fallu exercer pour les tendre se transmet au béton).

Cette technique est uniquement appliquée à la préfabrication : elle permet de réaliser des poutrelles, des poteaux, des poutres, des dalles alvéolées, des pré-dalles, etc.

Le stockage

Pour le stockage des préfabriqués, nous ne placerons pas de calages intermédiaires.

Précontrainte par post-tension

La précontrainte par post-tension est réalisée par des armatures (câbles ou torons) mises en tension après coulage du béton lorsqu’il a acquis une résistance mécanique suffisante (pour lui permettre de supporter les efforts de compression auxquels il est alors soumis).
Après coulage et durcissement du béton, les câbles de précontrainte sont enfilés dans des gaines (gaine métallique nervurée le plus souvent en feuillard) et des ancrages qui s’appuient sur l’ouvrage en béton à comprimer, mis en tension à l’aide de vérins et bloqués tendus dans les ancrages. Les câbles transmettent leur tension au béton et le transforment en béton précontraint. L’injection avec des coulis de ciment des câbles de précontrainte a pour objectif de protéger les aciers de précontrainte contre les agents corrosifs extérieurs. En évitant tout contact entre les armatures et l’eau ou l’air humide, le coulis de ciment constitue une barrière permanente contre la corrosion, du fait de la passivation des armatures.

NOTA :

  • Toutes ces techniques doivent être abordées car elles correspondent aux compétences du coffreur bancheur "Constructeur en béton armé."
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