Le béton armé repose sur l’intégration d’armatures pour garantir solidité et sécurité aux ouvrages de construction. Les différents types d’armatures dans le béton armé répondent chacun à des fonctions précises, venant compenser la faible résistance à la traction du béton. Parmi les solutions, on retrouve barres d’acier, treillis soudés, armatures précontraintes, fibres et matériaux composites, chaque choix influençant la robustesse, la durabilité ou la résistance à la corrosion de la structure.
Pourquoi utilise-t-on des armatures dans le béton armé ?
Le béton, bien que très résistant à la compression, cède facilement sous l’effet de la traction. L’ajout d’armatures permet de surmonter cette faiblesse et d’obtenir des ouvrages stables et sûrs. Les armatures servent principalement à :
- Renforcer la capacité de charge du béton
- Empêcher la formation et la propagation de fissures
- Améliorer la durabilité face aux charges dynamiques ou aux contraintes climatiques
- Éviter la rupture fragile en apportant de la ductilité
La bonne sélection de l’armature est essentielle pour assurer la tenue de l’ouvrage dans le temps.
Quels sont les différents types d’armatures utilisés ?
La variété des armatures pour béton armé permet d’adapter la structure à chaque besoin. Voici les principaux types rencontrés dans la construction :
Barres d’acier : Quel intérêt pour le béton armé ?
Les barres d’acier sont les plus courantes. On distingue :
- Barres lisses : cylindriques et sans relief, elles sont surtout employées pour des ouvrages peu sollicités et requièrent des crochets d’ancrage pour compenser leur faible adhérence mécanique.
- Barres à haute adhérence : munies de reliefs, elles offrent une excellente accroche. Leur usage est recommandé pour les ouvrages majeurs soumis à des efforts importants, comme les planchers, poutres ou poteaux.
Leur format se décline en différentes longueurs et diamètres pour s’adapter aux besoins des chantiers.
Treillis soudés : Quand les privilégier ?
Le treillis soudé est composé de fils d’acier croisés et soudés pour obtenir un quadrillage régulier. On les retrouve dans :
- Les dalles et chapes, où ils contrôlent la fissuration sur de grandes surfaces
- Les voiles minces et éléments de faible épaisseur pour une répartition uniforme des contraintes
Ils assurent ainsi une résistance homogène et facilitent la mise en œuvre sur le chantier.
Armatures précontraintes : Pour quelles performances ?
L’armature précontrainte consiste à tendre des câbles ou torons d’acier avant ou après coulage du béton, afin d’y introduire une compression et de limiter la fissuration future. Cette technique est idéale pour :
- Augmenter la portée des planchers et des ponts
- Réduire l’épaisseur des éléments tout en conservant leur solidité
- Obtenir une performance supérieure sous charges dynamiques
Les armatures précontraintes sont choisies pour les ouvrages où robustesse maximale et finesse de structure sont recherchées.
Armatures spéciales et fibres : À quoi servent-elles ?
Pour renforcer des zones critiques, on utilise :
- Cadres, étriers ou épingles : Ils solidifient les angles, zones de reprise de charge ou soumises à des efforts tranchants, et maintiennent la position des barres principales.
Les fibres, quant à elles, peuvent être métalliques, synthétiques, de verre ou de carbone. Ajoutées dans la masse, elles améliorent le comportement du béton face aux microfissures et aux chocs. Ce type d’armature répartit mieux les contraintes et allonge la durée de vie des éléments.
Armatures composites : Une solution innovante contre la corrosion ?
Les armatures composites (verre, carbone ou aramide, noyées dans une résine) ne rouillent pas et affichent une légèreté remarquable. Elles sont particulièrement indiquées dans :
- Les environnements humides ou agressifs (bâtiments maritimes, tunnels, stations d’épuration)
- Les ouvrages exposés au sel ou à la corrosion chimique
Leur coût reste élevé, mais leur longévité et leur faible entretien en font un choix adapté à des contextes spécifiques.
Comment choisir et positionner les armatures ?
Le choix des armatures dans le béton armé dépend de nombreux critères :
- Nature et niveau des charges à supporter (flexion, traction, cisaillement)
- Contraintes de l’environnement (présence d’eau, risques de corrosion, variations de température)
- Forme et fonction de l’ouvrage (plancher, poteau, mur, dalle, pont)
- Réglementations et normes de construction en vigueur
La disposition des armatures suit des règles précises :
- Armatures longitudinales : elles prennent en charge l’effort principal, notamment la flexion.
- Étriers : ils absorbent les efforts tranchants et solidarisent les barres principales.
- Treillis soudé : il renforce les grandes surfaces minces en répartissant les contraintes.
Un schéma de ferraillage précis et conforme aux plans techniques garantit la sécurité et la performance globale de l’ouvrage.