Les matériaux de construction

Les matériaux de construction

Béton armé :

Par ce terme, on désigne un béton contenant une armature métallique qui absorbe les charges et les poussées auxquelles le béton seul offre une résistance modeste. Ses caractéristiques principales sont la résistance mécanique aux efforts et aux processus de désintégration dus à l’usure et aux agents atmosphériques et chimiques. L’utilisation du béton armé a transformé la structure portante de l’édifice en un système spatial continu et élastique composé d’éléments de supports disposés avec une liberté inconnue auparavant. Elle trouve son accomplissement dans les réalisations du Mouvement moderne : la technique structurelle du béton armé est alors intégrée au processus de conception et de production de l’architecture. Le béton armé, comme le béton précontraint – béton dont on tend les armatures, appelées câbles de précontrainte ou torons de précontraintes, avant ou après la prise du béton – permet de concevoir des structures plastiques dont la composition résulte de la composition dynamique des lignes de force.

 Francesca Prina, Comment regarder l’architecture ,Hazan 2008 ,p.245

 Béton :

Conglomérat largement utilisé en architecture et en ingénierie civile, obtenu en mélangeant un liant hydraulique – chaux ou ciment – avec des matériaux inertes tels que le sable, le gravier, des fragments de briques et d’autres additifs, auxquels sont ajoutés de l’eau et parfois des minerais. Une fois le mélange prêt, on le coule dans un coffrage grâce à l’hydratation apportée par l’eau, le durcit rendant le mélange aussi résistant que de la pierre. Généralement associé au matériau de construction moderne, le terme recouvre en réalité des matériaux composites largement utilisés au cours de l’Antiquité. Les différences tiennent en fait à la nature du liant employé et à celle des matériaux inertes appelés granulats. La technique de construction romaine – opus caementicium – recourt à des parements de brique ou de pierre faisant office de coffrage. Ils étaient remplis de béton auquel étaient mélangés des fragments de pierres et de brique tassés avec une masse en fer. Le liant était constitué de chaux pure ou de chaux et de pouzzolane (roche volcanique sombre à la structure alvéolaire, recherchée en construction pour ses qualités d’isolation thermique et phonique). Etroitement dépendant du degré de pénétration de l’air, le processus de durcissement était d’autant plus long que la barrière de pierre et de brique du parement externe était compacte et impénétrable. La découverte de la chaux hydraulique vers 1750 a accéléré le processus de durcissement, une situation qui dura jusqu’à l’invention du ciment Portland (années 1920). Depuis ses origines, l’importance du béton dans la construction tient au fait qu’il permet d’obtenir des pierres artificielles de n’importe quelle forme.

 Francesca Prina, Comment regarder l’architecture, Hazan 2008 p.244

 Fer et alliages métalliques :

Le perfectionnement de matériaux et de techniques de construction novateurs, ainsi que la production de fer et d’alliages métalliques introduite à l’échelle industrielle entre la fin du XVIII eme siècle et le début du XIX eme en Angleterre, permet aux ingénieurs et aux architectes d’expérimenter des solutions formelles inédites qui en augment la flexibilité. Chacune des trois grandes périodes de développement est placée sous le signe d’un matériau distinct : la fonte – le fer et l’acier. Apparue en Angleterre sous forme d’éléments de construction fonctionnels, la fonte est initialement employée dans les édifices industriels pour réduire l’encombrement des éléments de soutien. Dès le milieu du XIX eme siècle, elle cède la place au fer doux utilisé auparavant en complément, surtout pour les fermes des charpentes, puis comme matériau adapté à la réalisation de structures entières. Certaines typologies architecturales semblent toutefois mieux convenir à l’emploi des nouveaux matériaux. C’est notamment le cas des serres, des pavillons d’exposition ou des centres commerciaux qu’exaltent la ductilité des structures métalliques et permettent de remplacer les murs traditionnels par de vastes surfaces vitrées. L’époque de l’acier débute après 1850. En réalité, avant cette date, en raison de son coût élevé et des limites imposées par les techniques de production, l’acier était réservé à des objets de petites dimensions. Entre la fin du XIX eme siècle et le début du XX eme, il devient le matériau idéal pour expérimenter de nouvelles tendances formelles. Avec l’augmentation de sa production et le perfectionnement de sa technologie, l’acier se diffuse et conquiert le domaine de la construction où il constitue avec le béton armé un des matériaux de base de notre époque. Les édifices réalisés en alliages métalliques se distinguent par une très bonne résistance à la traction et à la compression et par une remarquable faculté d’adaptation plastique. Par ailleurs, l’architecture métallique présente des avantages supplémentaires dont la possibilité d’être fabriquée et assemblée en usine, sa rapidité de construction, son excellent rapport poids – résistance et sa simplicité de calcul. En revanche, elle exige une extrême précision au niveau de la conception, elle est vulnérable eu feu et à la corrosion et transmet les bruits et les vibrations.

Francesca Prina, Comment regarder l’architecture,  Hazan 2008 p.254