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Qu'est-ce que le Béton?

Le béton est un mélange de ciment Portland, d’eau et de
granulats fins (sable) et grossiers (roche) auxquels peuvent
s’ajouter des adjuvants (produits chimiques régularisant la prise).
C’est la réaction entre le ciment et l’eau qui fait que le mélange durcit et devient du béton. Le ciment ne représente cependant que 9 à 13 p. 100 du poids du béton fini. On peut même en remplacer une partie par des liants hydrauliques complémentaires, notamment les cendres volantes (sous-produit des centrales au charbon), le laitier de haut fourneau (sous-produit de la fusion des métaux) et la silice micronisée (vapeur de silice).


Qu’est ce que le ciment ?

Le ciment est un liant hydraulique, c'est-à-dire un matériau qui, gâché avec de l'eau, fait prise et durcit. Le ciment est composé de clinker issu de la combinaison chimique à très haute température des éléments constitutifs du calcaire et de l'argile. Il est obtenu après une étape de cuisson et de broyage avec des ajouts pour optimiser ses caractéristiques de prise et mécaniques.
Matière première du béton, le ciment est un matériau de construction universel.

Comment fabriquer du ciment (video)


Historique du Béton

La première construction en béton de grande envergure a été élevée par les Égyptiens aux environs de ~ 3000.

Les premiers ciments hydrauliques ont été produits au Canada en 1830, et le premier béton prêt à l’emploi, à Baltimore, au
Maryland, en 1913.



12,000,000 av. J.-C.

Un dépôt naturel composés de ciment se forme en raison des réactions entre le calcaire et le schiste argileux pétrolier pendant une
combustion spontanée près d'Israël.


5600 ans  av. J.-C.

Les premières structures en béton ont été construites.

3000 ans av. J.-C.

Les Egyptiens ont commencé à utiliser la boue mélangée avec de la paille pour lier des briques séchées. Ils ont aussi utilisé du mortiers de gypse et du mortier de chaux dans la construction des pyramides.

800 ans av. J.-C.
Les Grecs ont utilisées les mortiers de chaux qui étaient beaucoup plus durs que les mortiers romains antérieurs. Ce matériel était aussi présent en Crète et a Chypre a cette époque. 

300 ans av. J.-C.
Les Babyloniens et les Assyriens ont utilisé le bitume pour lier des pierres et des briques.


299 ans av. J.-C. à  476 ans ap. J.-C
Les Romains ont utilisé le ciment pozzolana de Pozzuoli d'Italie pour construire beaucoup de structures romaines célèbres.

La Voie Appian,
Les Bains romains de Caracalla,
La Basilique de Maxentius,
Le Colisée,
Le Panthéon à Rome
L'aqueduc de Pont du Gard au sud la France.

Les Romains ont utilisé un ensemble de brique cassé incorporé dans un mélange de mastic, de chaux avec de la poussière de brique ou de la cendre volcanique. Beaucoup de structures Romaine ont utilisé ce melange. Les Romains ont construit 5,300 milles de routes.

27 ans ap. J.-C

Pollio Vitruvius complète ses livres sur l'architecture incluant un chapitre sur les propriétés de béton.

64 ans ap. J.-C

La maison D'or de Nero est construite à Rome pendant la reconstruction de Rome avec des murs de béton.


540 ans ap. J.-C
Le béton est utilisé dans la construction des voûtes et des arcs sur les niveaux inférieurs de st. Sophia à Constantinople.

1200 à 1500 ap. J.-C 
La qualité du ciment s'est détériorée et l'utilisation du béton s'est éteinte pendant le Moyen Âge comme l'art d'utiliser la chaux et le pozzolan, mais ont été réintroduits dans les années 1300.

1414 ap. J._C
On découvre les manuscrits du Romain Pollio Vitruvius dans un monastère suisse et ranime l'intérêt général du béton.

1499 ap. J._C
Fra Giocondo a utilisé le mortier pozzolanic dans le quai d'escale du Pont de Notre Dame à Paris.Ce fut la première utilisation reconnue du béton des temps modernes.

1774 ap. J._C
John Smeaton a découvert que la chaux combinée avec d'autres matériels créés une matière extrêmement dure qui pourrait être utilisé pour lier ensemble d'autres matières.

1779 ap. J._C
Bry Higgins a publié un brevet pour le ciment hydraulique(stucco) pour le plâtrage extérieur.

1780 ap. J._C
Bry Higgins a publié "Des expériences et des observations en vue d'améliorer l’art, la création et l'application du ciment calcaire et de la préparation de la chaux.»

1793 ap. J._C
John Smeaton a constaté que la calcination du calcaire contenant de l'argile a produit une chaux qui durcit sous l'eau (la chaux hydraulique). Il a utilisé la chaux hydraulique pour reconstruire le Phare Eddystone à Cornwall en Angleterre.

1796 ap. J._C
Un Anglais, James Parker, a fait breveter un ciment hydraulique naturel en calcinant les nodules de calcaire impur contenant l'argile, appelée le Ciment de Parker ou le Ciment romain.

1800 ap. J._C
William Jessop utilise le béton massif sur une grande échelle pour construire le West India Dock en Grande-Bretagne.

1802 ap. J._C
Un processus semblable de Ciment romain a été utilisé en France.

1810 ap. J._C
Edgar Dobbs a reçu un brevet pour des mortiers hydrauliques. Le stucco et le plâtre avaient une mauvaise qualité en raison du manque de précautions de four.

1812 to 1813 ap. J._C
Louis Vicat de France a préparé une chaux hydraulique artificielle en calcinant les mélanges synthétiques de calcaire et l'argile.

1816 ap. J._C
Le premier pont de béton non renforcé au monde a été construit à Souillac en France.


1818 ap. J._C
Canvass White un ingénieur américain, a découvert une sorte de  pierre dans le Comté Madison ,New York, qui fait un ciment hydraulique naturel avec peu de traitement.

Maurice st Leger a reçu des brevets pour le ciment hydraulique. Un ciment naturel qui est produit aux États-Unis. Le ciment naturel est du calcaire qui a naturellement les quantités appropriées d'argile pour faire le même type de béton que John Smeaton découvrit.

Un ingénieur britannique, Ralph Dodd, dépose un brevet pour un béton renforcé à l’aide de barres de fer.


1820 à 1821 ap. J._C
John Tickell et Abraham Chambers ont reçu  des brevets pour le ciment hydraulique. 

1822 ap. J._C
James Frost d'Angleterre a préparé de la chaux hydraulique artificielle comme Vicat’s  et l'a appelé "le Ciment britannique."

1824 ap. J._C
Joseph Aspdin, un maçon britannique, produit et met sous brevet le premier ciment "Portland", fait en brûlant de la chaux fine pulvérisée d’argile à haute température dans un four. Le produit a été appelé le ciment de Portland puisqu’il est de haute qualité et produit de pierres exploitées à Portland en Angleterre. Il se peut qu’il ait été inventé aussi tôt que 1811.

1825 ap. J._C
Le canal d'Érié a utilisé le premier béton moderne à être fabriqué aux États-Unis. Faits avec un ciment de chaux hydraulique de Madison, Cayuga et des comtés Onondaga à New York.

Le pont de Menaj fut construit par Thomas Telford avec des barres de fer pour une tenue plus solide.


1828 ap. J._C
I. K. Brunel reçut le crédit pour la première application d'ingénierie de ciment Portland, qui fut utilisé pour remplir une fissure dans le Tunnel de la Tamise.

1830 ap. J._C
La première production de chaux et de ciment hydraulique a eu lieu au Canada.

Obadiah Parker de New York développe un ciment semblable à Aspdin et construit plusieurs maisons en utilisant des murs monolithiques.

1836 ap. J._C
Les premiers essais systématiques de force extensibles et compressives ont eu lieu en Allemagne.

1843 ap. J._C
J. M. Mauder, Son & Co. a été autorisé pour produire le ciment de Portland breveté.

1845 ap. J._C
Isaac Johnson déclare avoir brûlé les matières premières de cimentent Portland aux températures du clinkering.

1849 ap. J._C
Pettenkofer et Fuches ont effectué la première analyse chimique précise du ciment de Portland.

1850 ap. J._C
Joseph Monier, un pépiniériste français, conçoit et développe des formes pour béton armé dans un effort de produire un pot à fleurs durable.

1854 ap. J._C
Louis Cézanne invente le malaxeur à béton opéré à la main.

1855 ap. J._C
Francois Coignet invente un système qui combine du béton avec des solives de fer. 

1860 ap. J._C
Début de l'ère du ciment Portland de composition moderne.

1867 ap. J._C
Joseph Monier, de France, renforcé les pots a fleurs de William Wand  (d'États-unis) avec accompagnement de fil dans l'idée de fer renforçant (bars) (re-barre

1868 ap. J._C
G. A. Frear de Chicago fit construire une usine pour la fabrication de son bloc de béton breveté incluant des pièces avec bordures décoratives pour remplacer les pierres taillées plus onéreuse. Beaucoup de ses blocs ont survécu au Feu de Chicago en 1871.

1871 ap. J._C
David O. Saylor reçut le premier brevet américain pour le ciment  Portland, a Copley en Pennsylvanie. Il a montré l'importance du clinkering.

1879 ap. J._C
En Écosse, une route en béton fut construite en utilisent du ciment Portland pour un meilleur durcissement et une surface avec un beau finie, mais qui en fin de compte brisa de part et d’autre.

1880 ap. J._C
J. Grant d’ Angleterre a montré l'importance d'utiliser les parties les plus dures et les plus denses du mâchefer. Des ingrédients clefs étaient chimiquement analysés. 

1886 ap. J._C
Le premier four rotatif a été présenté en Angleterre pour remplacer les fours de puits verticaux.

1887 ap. J._C
Henri Chatelier de France a établi des proportions d'oxyde pour préparer la quantité appropriée de chaux pour produire le ciment de Portland.

1889 ap. J._C
Le premier le pont de béton renforcé est construit.

1890 ap. J._C
L'addition de gypse pendant le  meulage de mâche fer  permet d’agir en tant que retardement de prise du béton aux États-Unis. Les fours verticaux à axe ont été remplacés avec les fours rotatifs et des moulins à boule ont été employés pour rectifier le ciment.

1891 ap. J._C
George Bartholomew construit la première rue de béton aux Etats-Unis.A   Bellefontaine en  Ohio qui existe toujours aujourd'hui.

1893 ap. J._C
William Michaelis déclare que l’hydrate de metasilices forme une masse gélatineuse (gel) qui se déshydrate avec le temps pour finalement  durcir.

1894 ap. J._C
Anatole de Baudot conçoit et construit l'Église de St. Jean de Montmarte avec colonnes de béton minces, voûtes et avec des murs de béton armé minces.

1897 ap. J._C
La circulaire de Sears offrit*G2452 - un baril "du Ciment, naturel" à 1.25 $ par baril; et aussi ils ont inscrit *G2453, "le Ciment de Portland, importé" à 3.40 $ par baril de 50 gallons.

1898 ap. J._C
Cimenter les fabricants ont utilisé 91 formules différentes.

1900 ap. J._C
Des essais de ciment de base ont été standardisés.

1902 ap. J._C
August Perret conçoit et construit un immeuble d'habitation à Paris qui utilise ce qui a été appelé "un système pour le béton armé". Cette structure a profondément influencé l'architecture et la construction pendant des décennies puisqu’ il a été construit sans murs portants utilisant au lieu de cela des colonnes, des poutres et des blocs.

1903 ap. J._C
Le premier gratte-ciel en béton a été construit à Cincinnati, dans l’état d’Ohio.

1908 ap. J._C
Thomas Edison a construit 11 maisons en béton moulées sur place  à prix modique a Union, New Jersey qui existe encore de nos jours et fit construire le  premier mille de route bétonnée près de New Village au  New Jersey.

1909 ap. J._C
Thomas Edison a été publié un brevet pour les fours rotatifs.

Le comté de Wayne, Michigan,ont construit le premier mille de route pavée pour automobiles aux États-Unis


1911 ap. J._C
Le béton armé fut employé pour construire le pont de Risorgimento à Rome  qui a une envergure de  328 pieds (100 mètres).

1913 ap. J._C
La première charge du béton prêt à l'emploi a été livrée à Baltimore, au Maryland.

1914 ap. J._C
Le canal de Panama est accomplit en trois paires de dalles de béton ayant des planchers jusqu'à 20 pieds (6 mètres) d’épaisseur et murs jusqu'à 60 pieds(18 mètres) d'épaisseur à la base. Les dalles du canal de Panama ont été construites avec du béton armé et ceci a mené aux premiers barrages hydroélectriques à être construit avec de l'acier et du béton armé.

1915 ap. J._C
Matte Trucco bâti l’immeuble a 5 étages de Fiat-Lingotti Autoworks à Turin en utilisant du béton armé avec une piste d'essai d'automobile sur le toit.

1916 ap. J._C
L'association de ciment de Portland a été formée à Chicago.

Stephen Stepanian de Columbus, Ohio a appliqué pour un brevet pour le premier camion-mélangeur.


1917 ap. J._C
Le bureau national des normes (maintenant le bureau national des normes et de la technologie) et la société américaine pour les essais de matériaux ont établi une formule standard pour le ciment de Portland.

1921 ap. J._C
Les immenses hangars paraboliques de dirigeable a l'aéroport d'Orly près de Paris, France fut terminée.

1923 ap. J._C
Deux des usines de la Western Paving Company dans la ville d'Oklahoma ont produit jusqu'à 1.000 verges (915 mètres) cube de béton par jour.

1927 ap. J._C
Ce fut a Seattle, Washington que le premier camion-mélangeur horizontal - Paris transit mixer- débuta et devenu populaire à travers le pays.

Érié Steel Construction Company d'Érié, Pennsylvanie, a développé le distributeur d'Aggrometre, un dispositif qui pèse et a mesuré les ingrédients pour le volume du béton.

Eugene Freyssinet, un ingénieur français, a développé un béton contraint d’avance.

Martin Elasser construit le hall baril-sauté du marché à Francfort sur Main démontrant la première utilisation du béton de coquille dans un grand service.


1929 ap. J._C
Dr. Linus Pauling des États-Unis a formulé un ensemble de principes pour les structures des silices complexes.

1930 ap. J._C
Des camions-mélangeur a tambour horizontal - semblable aux mélangeurs a béton d'aujourd'hui - ont été introduits par trois fabricants américains.

Des adjuvants entraîneurs d'air ont été présentés pour améliorer la résistance du béton aux dommages du gel et  dégel.


1933 ap. J._C
La prison fédérale d'Alcatraz est terminée et ouverte. Les premiers détenus étaient la troupe d’ouvriers qui l'a construit.

1936 ap. J._C
Les premiers grands barrages en béton furent construits, le barrage Hoover  et le barrage Grand Coulee.

1948 ap. J._C
Le béton contraint d'avance a été présenté et employé la première fois pour des  trottoirs d'aéroport.

1951 ap. J._C
~1.700 usines de béton fonctionnent dans plus de les 1.300 villes des États-Unis.

1954 ap. J._C
La machine à coffrages glissants entre en  utilisation.

1956 ap. J._C
Le congrès des États Unis a approuvé Federal Interstate Highway Act.

1967 ap. J._C
La première structure voûtée en béton, l'université de l'Illinois Assembly Hall ont été construites à Champain-Urbana.

1970 ap. J._C
La fibre de renfort de béton a été présentée.

1973 ap. J._C

Le théâtre de l'Opéra de Sydney, Australie était inaugurée. Sa structure distinctive est rapidement devenue un symbole pour la ville.


1975 ap. J._C
La tour de CN à Toronto, au Canada, le bâtiment de coffrage glissant le plus grand et le  Water Tower Place  de  Chicago, Illinois, le bâtiment en béton le plus grand, était construit.

1980 ap. J._C
Super plastifiant était présentés comme mélanges.

1985 ap. J._C
La vapeur de silice était présentée comme additif pozzolanic.

1992 ap. J._C
Le bâtiment en béton renforcé le plus grand dans le monde a été construit au 311  South Wacker Drive à Chicago,dans l’Illinois.

1993 ap. J._C
Le musée J.F.K. à Boston dans  le Massachusetts était terminé. La structure en béton et de verre a été conçue par l'architecte de  renommer I. M. Pei.



AUJOURD'HUI
Le béton est un produit essentiel qui sert à toute une gamme de constructions, d’infrastructures et d’usages industriels. Au Canada, le béton prêt à l’emploi est le matériau de construction le plus utilisé, puisqu’il représente environ 70% du volume des matériaux de construction. On estime que jusqu’à deux tiers du béton produit au Canada sert à la construction des fondations et des sous-sols des habitations et des commerces. Le béton est également employé dans la construction de l’infrastructure des municipalités et des transports, y compris les routes, les ponts et les trottoirs.


Source: http://www.ec.gc.ca/cleanair-airpur/Sources_de_pollution/Beton-WSB02E25FD-1_Fr.htm

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