Qu'est-ce que le béton précontraint?
Le béton précontraint est une combinaison de béton à haute résistance et de fils d'acier. Cette combinaison constitue un matériau de structure très résistant qui est utilisé dans la construction de dalles de toit, de poutres de ponts et de traverses de chemin de fer. Le béton précontraint a été inventé et breveté en 1886 par Henry Jackson, un ingénieur de San Francisco. Ce type de béton est devenu le matériau de choix en Europe après la Seconde Guerre mondiale, en raison de la pénurie d'acier. Le pont commémoratif de Walnut Lane, construit en 1951 à Philadelphie, en Pennsylvanie, est devenu la première structure en Amérique fabriquée avec ce type de matériau.
Une poutre en béton ordinaire, même sans charge, a du mal à supporter son propre poids. Lorsque des charges de service sont ajoutées au poids de la poutre, des fissures apparaissent dans les cheveux. À mesure que le temps passe, ces fissures s'agrandissent et le béton finit par s'effriter. Les semelles minces en béton ont tendance à s'incliner lorsque du poids supplémentaire est ajouté, ce qui entraîne un déplacement de la maison. Ces changements sont la raison pour laquelle le béton précontraint a été inventé.
Le béton précontraint peut être créé en utilisant deux méthodes différentes; pré-tension et post-tension. La méthode de prétension consiste à étirer des torons d'acier à haute résistance à la traction entre des culées situées aux deux extrémités du lit de coulée de béton. Après avoir appris les fils, le béton est coulé dans les lits, où il entoure et adhère aux fils. Une fois que le béton est sec, il sera collé à l'acier. Une fois que le béton a atteint la résistance souhaitée, les torons sont libérés, ce qui entraîne le développement d'une légère arche qui le rend plus résistant aux charges lourdes.
Il y a plusieurs raisons d'utiliser ce type de béton dans diverses structures. Les poutres sont en béton précontraint afin de pouvoir résister aux contraintes sans se fissurer. Un pieu est précontraint afin de ne pas s'effondrer sous les forces d'un transport lourd et de la conduite. Les colonnes sont en béton précontraint afin qu'elles ne se déforment pas sous le poids de lourdes charges. Des semelles de béton minces sont précontraintes pour les empêcher de se plier sous un poids normal.
La création de béton précontraint à l'aide de la méthode de post-tension implique l'application d'une compression une fois que le béton a été coulé et durci. Le béton est coulé autour d'un conduit incurvé dans lequel ont été parcourus des fils d'acier. Lors du durcissement, une tension est appliquée aux brins à l'aide de vérins hydrauliques. Les brins sont ensuite calés en place afin que la tension demeure après que les vérins hydrauliques ont été retirés.
Le béton créé par la méthode de post-tension est utilisé comme dalle monolithique pour les maisons situées dans des zones avec des sols expansifs tels que l'argile adobe. Ce type de béton est également utilisé pour créer des structures où la dilatation et la contraction saisonnières du sol sont un problème. Le béton post-tendu est très efficace pour la construction de bâtiments avec un travail de conception plus élaboré.