SUPER BéTONS. RéELLE OPPORTUNITé POUR LES

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  • Comprendre et utiliser les btons rsistance mcanique accrue

    Anne acadmique 2012 - 2013Facult darchitecture de lUniversit Libre de Bruxelles

    Ambroise CRVECOEUR

    BtonsSuper

    Relle opportunit pour les architectes?

  • Anne acadmique 2012-2013

    Super Btons

    Relle opportunit pour les

    architectes ?

    Comprendre et utiliser les btons rsistance

    mcanique accrue

    CRVECOEUR, Ambroise

    Mmoire prsent sous la direction du

    professeur Genevive MARTIN, en vue de

    l'obtention du titre de master en Architecture

  • Miguel Marcou, mon grand-pre.

  • AVANT-PROPOS Les nouvelles technologies ne concernent pas uniquement le monde des microprocesseurs

    ou de la tlphonie mobile. Elles affectent tous les domaines, y compris celui de la

    construction. Un matriau qui, pour le commun des mortels, semble immuable connait

    depuis quelques dizaines dannes, une volution phnomnale qui risque de rvolutionner

    la manire dont on pense larchitecture. Il sagit du bton, dont les caractristiques

    mcaniques actuelles permettent de raliser des structures impensables la fin du 20me

    sicle.

    Mon intrt pour les nouveaux matriaux est ancien et sest amplifi lors de mon parcours

    universitaire. Il tait donc naturel pour moi de mintresser ces nouveaux btons. Afin de

    mieux comprendre les avantages quils offraient les uns par rapport aux autres ainsi que par

    rapport dautres matriaux de construction, je me suis pos la question de loutil de

    mesure qui me permettrait de les tudier. Ayant eu loccasion dutiliser les indicateurs

    morphologiques lors de ma premire anne de master pour la ralisation dune tude sur le

    titane et ses alliages, il mest paru intressant dutiliser cette mme approche pour ltude

    du bton.

    Ce document, sans tre une analyse exhaustive de toutes les caractristiques de ce que nous

    avons nomm ici les "super btons", nous donne un aperu gnral de celles-ci et nous

    fournit, laide des indicateurs morphologiques, une analyse plus approfondie des btons

    rsistance mcanique accrue.

  • REMERCIEMENTS

    Je tiens remercier toutes les personnes qui mont apport leur aide et leur soutien lors de la

    ralisation de ce projet. Je tiens adresser mes remerciements plus particulirement

    Grard Le Goff (Architecte, Agence Rudy Ricciotti architecte), Vincent Leroy

    (Coordinateur oprationnel, BERIM - Bureau d'tudes et d'ingnierie), Myriam Non

    (Keldi architectes), Michel De Laneve (Chef de projet chimie, CRIC-OCCN), Christian

    Pierre (Chef de service, CRIC-OCCN), Gil Honor (Architecte AIUD, professeur la

    facult darchitecture de lUniversit Libre de Bruxelles), Guy Adant (Architecte, Groupe

    Gamma Architectes, professeur la facult darchitecture de lUniversit Libre de

    Bruxelles), Michel Provost (Ingnieur, professeur la facult darchitecture de

    lUniversit Libre de Bruxelles), Myriam Feuchot (Responsable du service Production la

    Cit de l'architecture & du patrimoine) ainsi quaux personnes de contact chez Eiffage et

    aux personnes du dpartement innovations de chez Ciments Calcia (Italcementi Group).

    Je voudrais remercier plus spcialement Romain Ricciotti (ingnieur, Lamoureux &

    Ricciotti Ingnierie), Thomas Vilquin (ingnieur et professeur la facult darchitecture de

    lUniversit Libre de Bruxelles) et Eric Schelstraete (FEBELCEM).

    Je tiens surtout remercier Madame Genevive Martin davoir accept dtre ma

    promotrice de mmoire, pour son aide et son soutien.

    Merci Alan Speller et Dborah Andr-Bourguignon pour leurs relectures.

  • 1

    TABLE DES MATIERES

    1. INTRODUCTION ........................................................................................................... 3

    2. MTHODOLOGIE ......................................................................................................... 5

    3. HISTORIQUE DU MATRIAU BTON ...................................................................... 6

    4. NOTIONS TECHNIQUES ET VOLUTION DE LA RSISTANCE DU

    MATRIAU BTON ............................................................................................................. 9

    4.1. Notions techniques ........................................................................................................ 9

    4.2. volution de la rsistance du matriau bton .............................................................. 10

    5. OUTILS DE COMPARAISON DES DIFFRENTS MATRIAUX .......................... 13

    5.1. Comparaison de lefficacit des super btons avec dautres matriaux standards en

    fonction de leurs proprits mcaniques.................................................................................. 13

    5.1.1. tude des colonnes ........................................................................................................... 16

    5.1.2. tude des poutres ............................................................................................................. 29

    5.1.3. Conclusion ....................................................................................................................... 38

    5.2. cologie du bton ........................................................................................................ 39

    5.2.1. tude des colonnes ........................................................................................................... 40

    5.2.2. tude des poutres ............................................................................................................. 50

    5.2.3. Conclusion ....................................................................................................................... 54

    5.3. Aspects conomiques .................................................................................................. 55

    5.3.1. tude des colonnes ........................................................................................................... 57

    5.3.2. tudes des poutres ............................................................................................................ 59

    5.3.3. Conclusion ....................................................................................................................... 63

    6. RALISATIONS REMARQUABLES EN SUPER BTON ....................................... 64

    6.1. Bton Hautes Performances (BHP) .......................................................................... 64

    6.2. Bton Ultra Hautes Performances (BUHP) .............................................................. 69

    6.3. Bton Fibr Ultra Hautes Performances (BFUHP) ................................................... 71

    6.4. Conclusion ................................................................................................................... 92

    7. LISTE DE PROJETS EN SUPER BTON .................................................................. 93

    7.1. BHP ............................................................................................................................. 93

    7.2. BUHP .......................................................................................................................... 94

    7.3. BFUHP ........................................................................................................................ 94

  • 2

    7.4. Autonettoyants ........................................................................................................... 101

    7.5. Dpolluants ................................................................................................................ 103

    8. AUTRES ASPECTS TECHNIQUES DES SUPER BTONS ................................... 104

    9. PERSPECTIVES ......................................................................................................... 107

    10. CONCLUSION........................................................................................................ 108

    I. BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................... 110

    a. Ouvrages .................................................................................................................... 110

    b. Journaux publications magazines ........................................................................ 112

    c. Documentaires missions tlvision ....................................................................... 113

    d. Sitographie ................................................................................................................. 114

    e. Entretiens et visites .................................................................................................... 121

    f. Agences, bureaux darchitectes & ingnieurs............................................................ 122

    g. Logiciels .................................................................................................................... 125

    h. Liste des graphes ....................................................................................................... 125

    i. Liste des images ......................................................................................................... 127

  • 3

    1. INTRODUCTION

    Nous assistons aujourdhui un rel renouveau du bton dans larchitecture. Larchitecture

    et le bton se rinventent. Ces dernires annes, grce larrive dune nouvelle gnration

    darchitectes dveloppant une approche originale du bton, celui-ci devient progressivement

    un ma