Béton hautes performances - Définition

Composition

Pour améliorer les performances d’un béton, il convient d’en réduire la porosité en agissant sur le squelette granulaire (granulometrie) par l'addition de particules ultrafines type "fumée de silice", l'ajout d'un adjuvant superplastifiants/haut réducteur d'eau, la réduction de l'eau.

Les bétons hautes performances (BHP)

L’emploi des "superplastifiants/haut réducteur d'eau" permet de réduire l'eau (voir fiche technique de l'adjuvant) du béton à consistance égale entraînant la suppression d’un volume important non mobilisé par l’eau nécessaire à l’hydratation du ciment. Le rapport eau/ciment est ainsi de 0,30 à 0.40 alors qu’il est habituellement de 0,45 à 0,60 pour un béton ordinaire

La composition d’un béton hautes performances est en général la suivante : 750 à 950 kg/m³ de gravillons, 700 kg/m³ de sable, 350 à 500 kg/m³ de ciment de classe 52.5 N ou R et d'une addition type "fumée de silice". L’ajout d’un "superplastifiants/haut réducteur d'eau" à hauteur de 1 à 2% du poids de ciment permet de réduire le volume d'eau nécessaire à une valeur de 140 à 160 litres/m³.

Les bétons à très hautes performances (BTHP)

L’utilisation de particules ultrafines de moins d’un micron de largeur contribue à réduire encore plus la porosité, mais est essentiellement utilisée pour les bétons à très hautes performances (BTHP).

Les particules ultrafines utilisées sont la plupart du temps des fumées de silice, contenant plus de 90% d’oxyde de silicium, sous-produit de l’industrie du ferrosilicium.

Ces fumées de silice ont une double action. Outre le fait de réduire les vides, elles jouent aussi un rôle de catalyseur avec la chaux vive, lié à leur caractère pouzzolanique.

Applications

Les grandes résistances à court terme de 24h à 3 jours selon CCTP permettent un décoffrage rapide ainsi que des mises en précontraintes rapides. Ainsi les BHP sont utilisés pour des ouvrages: précontraints, préfabriqués, coulés en place..

Ces propriétés élevées au jeune âge conduisent à préconiser l’utilisation de ce BHP pour les ouvrages soumis à de fortes sollicitations mécanique (bâtiments de grande hauteur, ponts, réservoirs, centrales nucléaires, etc). La résistance en milieu agressif conduit à les préconiser pour les travaux en milieu marin ou agressif. Enfin lorsque le béton doit être pompé sur une grande hauteur, le BHP est recommandé du fait de sa grande manoeuvrabilité.

La tour EDF, à La Défense, présente une hauteur de 165 mètres. L’utilisation d’un BHP de type B80 pour les piliers de façade a permis de limiter le diamètre des poteaux les plus chargés à 1,30 m.

Les poteaux des tours Cœur Défense ont un diamètre de 1,10 m et ont été réalisés avec un BHP B80.

Pont de Normandie. Les voussoirs des rampes d’accès ont été fabriqués avec du BHP de résistance 60 Mpa.

Les voussoirs du pont de l'île de Ré ont été réalisés avec un B60. La résistance à 15 h étant de 20 MPa a permis de réduire considérablement les délais de préfabrication.

Caractéristiques

Résistance à la compression

Les bétons sont classés selon leur résistance à la compression à 28 jours. Les bétons hautes performances ont une résistance élevée.

Fluage et fluidité

Le fluage est très inférieur à celui d’un béton usuel. Le coefficient de fluage, égal au rapport de la déformation différée sur la déformation instantanée est compris entre 1 et 1,5 pour les BHP alors qu’il est de 2 pour les bétons ordinaires.