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Béton, l’article !


Le 04-04-2018
Sciences

Qu’est-ce qui, depuis la nuit des temps, nous protège des intempéries, au point que c’est aujourd'hui le deuxième matériau le plus utilisé dans le monde, après l’eau justement ? 
Le béton, bien sûr ! Ce fameux mélange de ciment, graviers et eau, est à la base de presque toutes les constructions autour de nous. Il est si couramment utilisé qu’on ne sait plus exactement ce dont il s’agit. Petite plongée scientifique au cœur de cet incontournable mélange !

 

À l’origine du béton, il y a... le torchis. Nos ancêtres se sont en effet rapidement rendu compte des propriétés étonnantes des mélanges de chaux avec sables ou graviers et eau. Si les Romains utilisaient ces techniques, elles ont ensuite été abandonnées au profit de la pierre ou de la brique avant de redevenir très populaires aux XVIIIe et surtout XIXe siècles lors de la révolution industrielle.

Contrairement aux châteaux de sable que nous construisons sur les plages mais qui s’effondrent dès qu’ils commencent à sécher, le mélange de ces trois ingrédients durcit et se consolide au fil du temps. Les granulats, qui sont des petits morceaux de pierres ou sables, qui mesurent jusqu’à sept centimètres de côté, apportent la solidité à l’ensemble. Le ciment apporte le liant : c’est un mélange de calcaire et d’argile chauffés à 1450 °C pour en transformer la composition chimique, auquel on peut éventuellement ajouter quelques ingrédients pour permettre, par exemple, une prise plus ou moins rapide du béton.

Dès que l’on mélange graviers et ciment avec de l’eau, des ions1 se libèrent lentement du ciment durant une première phase, dite « dormante », car il semble ne pas se passer grand chose. Mais quand beaucoup d’ions se sont dégagés, une série de réactions peut avoir lieu et mène à la formation de nouveaux éléments, appelés « silicates de calcium hydraté ». Ils permettent au béton de durcir peu à peu : c’est la phase dite d’accélération, car on y voit bien la consistance du mélange passer d’un état pâteux à un état solide, tout en dégageant de l’énergie : le mélange chauffe ! Puis vient la phase de ralentissement : le béton termine de durcir lentement.

Le béton ne « sèche » donc pas : il durcit et c’est notamment cette propriété qui permet de l’utiliser pour construire des ponts ou des ouvrages dans des zones très humides ou très froides. La facilité avec laquelle il prend forme et sa durabilité justifient son utilisation intensive, mais en ce début de XXIe siècle, gardons l’œil ouvert sur des alternatives, car sa création reste polluante et sa tenue dans le temps, limitée !

 

Malo du Bretoux

 

 

1.      Ions : atomes ou molécules portant des charges électriques. Ils permettent notamment au courant électrique de traverser un liquide, ce qui est la base de fonctionnement d’une pile électrique.

 

Actuailes n° 83 – 4 avril 2018

 


béton


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