La période pendant laquelle le béton a été inventé pour la première fois dépend de la manière dont on interprète le terme «béton». Les matériaux anciens étaient des ciments bruts fabriqués en concassant et en brûlant du gypse ou du calcaire. La chaux fait également référence au calcaire concassé et brûlé. Lorsque du sable et de l'eau ont été ajoutés à ces ciments, ils sont devenus du mortier, qui était un matériau semblable au plâtre utilisé pour faire adhérer les pierres les unes aux autres. Au cours de milliers d'années, ces matériaux ont été améliorés, combinés à d'autres matériaux et, finalement, transformés en béton moderne.

Le béton d'aujourd'hui est fabriqué à partir de ciment Portland, d'agrégats grossiers et fins de pierre et de sable et d'eau. Les adjuvants sont des produits chimiques ajoutés au mélange de béton pour contrôler ses propriétés de prise et sont principalement utilisés lors de la mise en place du béton dans des conditions environnementales extrêmes, telles que des températures élevées ou basses, des conditions venteuses, etc.

Le précurseur du béton a été inventé vers 1300 avant J. une surface dure et protectrice. Ce n'était pas concret, mais c'était le début du développement du ciment.

Les premiers matériaux composites à base de ciment comprenaient généralement du calcaire brûlé au mortier, du sable et de l'eau, qui était utilisé pour la construction avec de la pierre, par opposition à la coulée du matériau dans un moule, qui est essentiellement la façon dont le béton moderne est utilisé, le moule étant le béton. formes.

En tant que l'un des composants clés du béton moderne, le ciment existe depuis longtemps. Il y a environ 12 millions d'années, dans ce qui est aujourd'hui Israël, des gisements naturels ont été formés par des réactions entre le calcaire et le schiste bitumineux qui ont été produites par combustion spontanée. Cependant, le ciment n'est pas du béton. Le béton est un matériau de construction composite et les ingrédients, dont le ciment n'est qu'un, ont changé au fil du temps et changent même maintenant. Les caractéristiques de performance peuvent changer en fonction des différentes forces auxquelles le béton devra résister. Ces forces peuvent être graduelles ou intenses, elles peuvent venir d'en haut (gravité), d'en bas (soulèvement du sol), des côtés (charges latérales), ou elles peuvent prendre la forme d'érosion, d'abrasion ou d'attaque chimique. Les ingrédients du béton et leurs proportions sont appelés le mix design.

Utilisation précoce du béton

Les premières structures en béton ont été construites par les commerçants Nabataea ou Bédouins qui ont occupé et contrôlé une série d'oasis et ont développé un petit empire dans les régions du sud de la Syrie et du nord de la Jordanie vers 6500 av. Plus tard, ils ont découvert les avantages de la chaux hydraulique - c'est-à-dire du ciment qui durcit sous l'eau - et vers 700 avant JC, ils construisaient des fours pour fournir du mortier pour la construction de maisons en moellons, de sols en béton et de citernes souterraines étanches. Les citernes étaient gardées secrètes et étaient l'une des raisons pour lesquelles les Nabataea ont pu prospérer dans le désert.

En fabriquant du béton, les Nabataea ont compris la nécessité de garder le mélange aussi sec ou faiblement affaissé que possible, car l'excès d'eau introduit des vides et des faiblesses dans le béton. Leurs pratiques de construction comprenaient le bourrage du béton fraîchement placé avec des outils spéciaux. Le processus de bourrage a produit plus de gel, qui est le matériau de liaison produit par les réactions chimiques qui ont lieu pendant l'hydratation qui lient les particules et s'agrègent ensemble.

Un ancien bâtiment Nabataea

Comme les Romains l'ont fait 500 ans plus tard, les Nabataea disposaient d'un matériau disponible localement qui pouvait être utilisé pour rendre leur ciment étanche. Sur leur territoire se trouvaient d'importants dépôts de surface de sable de silice fine. Les eaux souterraines qui s'infiltrent dans la silice peuvent la transformer en un matériau pouzzolane, qui est une cendre volcanique sableuse. Pour fabriquer du ciment, les Nabataea ont localisé les gisements et ont ramassé ce matériau et l'ont combiné avec de la chaux, puis l'ont chauffé dans les mêmes fours qu'ils utilisaient pour fabriquer leur poterie, car les températures cibles se situaient dans la même plage.

Vers 5600 avant JC le long du Danube dans la région de l'ancien pays de Yougoslavie, les maisons ont été construites en utilisant un type de béton pour les planchers.

Egypte

Vers 3000 avant JC, les anciens Egyptiens utilisaient de la boue mélangée à de la paille pour former des briques. La boue avec de la paille ressemble plus à l'adobe qu'au béton. Cependant, ils ont également utilisé des mortiers de gypse et de chaux pour construire les pyramides, bien que la plupart d'entre nous considèrent le mortier et le béton comme deux matériaux différents. La Grande Pyramide de Gizeh a nécessité environ 500 000 tonnes de mortier, qui a été utilisé comme matériau de litière pour les pierres de cuvelage qui formaient la surface visible de la pyramide finie. Cela a permis aux tailleurs de pierre de sculpter et de fixer des pierres de tubage avec des joints ouverts pas plus large que 1/50 de pouce.

Une pierre d'enveloppe pyramidale

Chine

À peu près à la même époque, les Chinois du Nord utilisaient une forme de ciment dans la construction de bateaux et dans la construction de la Grande Muraille. Les tests au spectromètre ont confirmé qu'un ingrédient clé du mortier utilisé dans la Grande Muraille et dans d'autres structures chinoises anciennes était le riz gluant gluant. Certaines de ces structures ont résisté à l'épreuve du temps et ont résisté même aux efforts modernes de démolition.

Rome

En 600 avant JC, les Grecs avaient découvert un matériau naturel pouzzolane qui développait des propriétés hydrauliques lorsqu'il était mélangé avec de la chaux, mais les Grecs étaient loin d'être aussi prolifiques dans la construction avec du béton que les Romains. En 200 avant JC, les Romains construisaient avec beaucoup de succès en utilisant du béton, mais ce n'était pas comme le béton que nous utilisons aujourd'hui. Ce n'était pas un matériau en plastique coulant versé dans des formes, mais plutôt des gravats cimentés. Les Romains ont construit la plupart de leurs structures en empilant des pierres de différentes tailles et en remplissant à la main les espaces entre les pierres avec du mortier. Au-dessus du sol, les murs étaient revêtus à l'intérieur et à l'extérieur de briques d'argile qui servaient également de formes pour le béton. La brique avait peu ou pas de valeur structurelle et leur utilisation était principalement cosmétique. Avant cette heure, et dans la plupart des endroits à cette époque (y compris 95% de Rome), les mortiers couramment utilisés étaient un simple ciment calcaire qui durcissait lentement en réagissant avec le dioxyde de carbone en suspension dans l'air. Une véritable hydratation chimique n'a pas eu lieu. Ces mortiers étaient faibles.

Pour les structures plus grandes et plus astucieuses des Romains, ainsi que pour leur infrastructure terrestre nécessitant plus de durabilité, ils ont fabriqué du ciment à partir d'un sable volcanique naturellement réactif appelé harena fossicia . Pour les structures marines et celles exposées à l'eau douce, comme les ponts, les quais, les égouts pluviaux et les aqueducs, ils ont utilisé un sable volcanique appelé pouzzolane. Ces deux matériaux représentent probablement la première utilisation à grande échelle d'un liant véritablement cimentaire. Pozzuolana et harena fossiciaréagissent chimiquement avec la chaux et l'eau pour s'hydrater et se solidifier en une masse rocheuse qui peut être utilisée sous l'eau. Les Romains ont également utilisé ces matériaux pour construire de grandes structures, telles que les thermes romains, le Panthéon et le Colisée, et ces structures existent encore aujourd'hui. Comme adjuvants, ils utilisaient de la graisse animale, du lait et du sang - des matières qui reflètent des méthodes très rudimentaires. D'autre part, en plus d'utiliser des pouzzolanes naturelles, les Romains ont appris à fabriquer deux types de pouzzolanes artificielles - l'argile kaolinitique calcinée et les pierres volcaniques calcinées - qui, avec les réalisations de construction spectaculaires des Romains, témoignent d'un niveau élevé. de sophistication technique pour cette époque.

Le panthéon

Construit par l'empereur de Rome Hadrien et achevé en 125 après JC, le Panthéon possède le plus grand dôme en béton non armé jamais construit. Le dôme mesure 142 pieds de diamètre et comporte un trou de 27 pieds, appelé oculus, à son sommet, à 142 pieds au-dessus du sol. Il a été construit sur place, probablement en commençant au-dessus des murs extérieurs et en construisant des couches de plus en plus fines tout en travaillant vers le centre.

Le Panthéon a des murs de fondation extérieurs de 26 pieds de large et 15 pieds de profondeur et faits de ciment de pouzzolane (chaux, sable volcanique réactif et eau) tassés sur une couche d'agrégat de pierre dense. Que le dôme existe toujours est quelque chose d'un hasard. Le tassement et les mouvements sur près de 2000 ans, ainsi que des tremblements de terre occasionnels, ont créé des fissures qui auraient normalement suffisamment affaibli la structure pour qu'elle aurait dû tomber. Les murs extérieurs qui soutiennent le dôme contiennent sept niches régulièrement espacées avec des chambres entre elles qui s'étendent vers l'extérieur. Ces niches et chambres, conçues à l'origine uniquement pour minimiser le poids de la structure, sont plus minces que les parties principales des murs et agissent comme des joints de contrôle qui contrôlent les emplacements des fissures. Les contraintes causées par le mouvement sont soulagées par des fissures dans les niches et les chambres. Cela signifie que le dôme est essentiellement supporté par 16 piliers en béton épais et structurellement sains formés par les parties des murs extérieurs entre les niches et les chambres. Une autre méthode pour gagner du poids était l'utilisation d'agrégats très lourds bas dans la structure et l'utilisation d'agrégats plus légers et moins denses, tels que la pierre ponce, hauts dans les murs et dans le dôme. Les murs se rétrécissent également en épaisseur pour réduire le poids plus haut.

Guildes romaines

Un autre secret du succès des Romains était leur utilisation des corporations commerciales. Chaque métier avait une guilde dont les membres étaient chargés de transmettre leurs connaissances des matériaux, des techniques et des outils aux apprentis et aux légions romaines. En plus de combattre, les légions ont été formées pour être autonomes, elles ont donc également été formées aux méthodes de construction et à l'ingénierie.

Jalons technologiques

Au Moyen Âge, la technologie du béton a rampé en arrière. Après la chute de l'Empire romain en 476 après JC, les techniques de fabrication du ciment pouzzolane ont été perdues jusqu'à ce que la découverte en 1414 de manuscrits décrivant ces techniques ravive l'intérêt pour la construction avec du béton.

Ce n'est qu'en 1793 que la technologie a fait un grand bond en avant lorsque John Smeaton a découvert une méthode plus moderne de production de chaux hydraulique pour le ciment. Il a utilisé du calcaire contenant de l'argile qui a été cuit jusqu'à ce qu'il se transforme en clinker, qui a ensuite été broyé en poudre. Il a utilisé ce matériau dans la reconstruction historique du phare d'Eddystone à Cornwall, en Angleterre.

Enfin, en 1824, un Anglais du nom de Joseph Aspdin a inventé le ciment Portland en brûlant de la craie et de l'argile finement broyées dans un four jusqu'à ce que le dioxyde de carbone soit éliminé. Il a été nommé ciment «Portland» parce qu'il ressemblait aux pierres de construction de haute qualité trouvées à Portland, en Angleterre. Il est largement admis qu'Aspdin a été le premier à chauffer des matériaux d'alumine et de silice au point de vitrification, entraînant une fusion. Lors de la vitrification, les matériaux ressemblent à du verre. Aspdin a raffiné sa méthode en dosant soigneusement le calcaire et l'argile, en les pulvérisant, puis en brûlant le mélange en clinker, qui a ensuite été broyé en ciment fini.

Composition du ciment Portland moderne

Avant la découverte du ciment Portland, et pendant quelques années après, de grandes quantités de ciment naturel ont été utilisées, qui étaient produites en brûlant un mélange naturel de chaux et d'argile. Parce que les ingrédients du ciment naturel sont mélangés par nature, ses propriétés varient considérablement. Le ciment Portland moderne est fabriqué selon des normes détaillées. Certains des nombreux composés qu'il contient sont importants pour le processus d'hydratation et les caractéristiques chimiques du ciment. Il est fabriqué en chauffant un mélange de calcaire et d'argile dans un four à des températures comprises entre 1300 ° F et 1500 ° F.Jusqu'à 30% du mélange devient fondu mais le reste reste à l'état solide, subissant des réactions chimiques qui peuvent être lentes. Finalement, le mélange forme un clinker, qui est ensuite broyé en poudre. Une petite proportion de gypse est ajoutée pour ralentir le taux d'hydratation et permettre au béton de travailler plus longtemps. Entre 1835 et 1850, des tests systématiques pour déterminer la résistance à la compression et à la traction du ciment ont d'abord été effectués, ainsi que les premières analyses chimiques précises. Ce n'est qu'en 1860 que les ciments Portland de composition moderne ont été produits pour la première fois.

Fours

Au début de la production de ciment Portland, les fours étaient verticaux et stationnaires. En 1885, un ingénieur anglais a développé un four plus efficace qui était horizontal, légèrement incliné et pouvait tourner. Le four rotatif a permis un meilleur contrôle de la température et un meilleur travail de mélange des matériaux. En 1890, les fours rotatifs dominent le marché. En 1909, Thomas Edison a reçu un brevet pour le premier four long. Ce four, installé à Edison Portland Cement Works à New Village, New Jersey, mesurait 150 pieds de long. C'était environ 70 pieds plus long que les fours en usage à l'époque. Aujourd'hui, les fours industriels peuvent mesurer jusqu'à 500 pieds.

Un four rotatif

Construire des jalons

Bien qu'il y ait eu des exceptions, au cours de la 19 ^esiècle, le béton était principalement utilisé pour les bâtiments industriels. Il a été considéré comme un matériau de construction socialement inacceptable pour des raisons esthétiques. La première utilisation répandue du ciment Portland dans la construction de maisons a eu lieu en Angleterre et en France entre 1850 et 1880 par le Français François Coignet, qui a ajouté des tiges d'acier pour empêcher les murs extérieurs de se propager, puis les a utilisés comme éléments de flexion. La première maison construite en béton armé était une maison de serviteur construite en Angleterre par William B. Wilkinson en 1854. En 1875, l'ingénieur en mécanique américain William Ward a terminé la première maison en béton armé aux États-Unis. Elle se trouve toujours à Port Chester, New York. Ward a fait preuve de diligence dans la tenue des registres de construction, donc on en sait beaucoup sur cette maison. Il a été construit en béton à cause de la peur du feu de sa femme, et pour être plus socialement acceptable, il a été conçu pour ressembler à la maçonnerie. Ce fut le début de ce qui est aujourd'hui une industrie de 35 milliards de dollars qui emploie plus de 2 millions de personnes rien qu'aux États-Unis.

La maison construite par William Ward est communément appelée Ward's Castle.

En 1891, George Bartholomew a coulé la première rue en béton aux États-Unis, et elle existe toujours aujourd'hui. Le béton utilisé pour cette rue a été testé à environ 8 000 psi, soit environ deux fois la résistance du béton moderne utilisé dans la construction résidentielle.

Court Street à Bellefontaine, Ohio, qui est la plus ancienne rue en béton aux États-Unis

En 1897, Sears Roebuck vendait des fûts de 50 gallons de ciment Portland importé pour 3,40 $ chacun. Bien qu'en 1898 les fabricants de ciment utilisaient plus de 90 formules différentes, en 1900, les tests de base - sinon les méthodes de fabrication - étaient devenus standardisés.

À la fin du 19 ^e siècle, l'utilisation du béton armé était développée plus ou moins simultanément par un Allemand, GA Wayss, un Français, François Hennebique, et un Américain, Ernest L. Ransome. Ransome a commencé à construire avec du béton armé d'acier en 1877 et a breveté un système utilisant des tiges carrées torsadées pour améliorer la liaison entre l'acier et le béton. La plupart des structures qu'il a construites étaient industrielles.

Hennebique a commencé à construire des maisons renforcées d'acier en France à la fin des années 1870. Il a reçu des brevets en France et en Belgique pour son système et a eu beaucoup de succès, créant finalement un empire en vendant des franchises dans les grandes villes. Il a promu sa méthode en donnant des conférences lors de conférences et en développant ses propres normes d'entreprise. Tout comme Ransome, la plupart des structures construites par Hennebique étaient industrielles. En 1879, Wayss a acheté les droits d'un système breveté par un Français du nom de Monier, qui a commencé à utiliser de l'acier pour renforcer les pots de fleurs en béton et les contenants de plantation. Wayss a fait la promotion du système Wayss-Monier.

En 1902, August Perret conçoit et construit un immeuble d'appartements à Paris en utilisant du béton armé pour les colonnes, les poutres et les dalles de plancher. Le bâtiment n'avait pas de murs porteurs, mais il avait une façade élégante, ce qui a contribué à rendre le béton plus acceptable socialement. Le bâtiment a été largement admiré et le béton est devenu plus largement utilisé comme matériau architectural ainsi que comme matériau de construction. Sa conception a influencé la conception de bâtiments en béton armé dans les années qui ont suivi.

25 Rue Franklin à Paris, France

En 1904, le premier gratte-ciel en béton a été construit à Cincinnati, Ohio. Il mesure 16 étages ou 210 pieds de haut.

Le bâtiment Ingalls à Cincinnati, Ohio

En 1911, le pont Risorgimento a été construit à Rome. Il s'étend sur 328 pieds.

Pont Risorgimento de Rome

En 1913, le premier chargement de prêt à l'emploi a été livré à Baltimore, Maryland. Quatre ans plus tard, le National Bureau of Standards (aujourd'hui le National Bureau of Standards and Technology) et l'American Society for Testing and Materials (aujourd'hui ASTM International) ont établi une formule standard pour le ciment Portland.

En 1915, Matte Trucco a construit les cinq étages Fiat-Lingotti Autoworks à Turin en utilisant du béton armé. Le bâtiment avait une piste d'essai automobile sur le toit.

 Le Fiat-Lingotti Autoworks à Turin, Italie

Eugène Freyssinet était un ingénieur français et pionnier dans l'utilisation de la construction en béton armé. En 1921, il construit deux gigantesques hangars de dirigeables à arc parabolique à l'aéroport d'Orly à Paris. En 1928, il obtient un brevet pour le béton précontraint.

Le hangar dirigeable à arc parabolique à l'aéroport d'Orly à Paris, France

Construction de hangar de dirigeables

Entraînement d'air 

En 1930, des agents entraîneurs d'air ont été développés qui ont considérablement augmenté la résistance du béton au gel et amélioré sa maniabilité. L'entraînement d'air était un développement important pour améliorer la durabilité du béton moderne. L'entraînement d'air est l'utilisation d'agents qui, lorsqu'ils sont ajoutés au béton pendant le malaxage, créent de nombreuses bulles d'air extrêmement petites et rapprochées, et la plupart d'entre elles restent dans le béton durci. Le béton durcit grâce à un processus chimique appelé hydratation. Pour que l'hydratation ait lieu, le béton doit avoir un rapport eau / ciment minimum de 25 parties d'eau pour 100 parties de ciment. L'eau en excès de ce rapport est un surplus d'eau et contribue à rendre le béton plus utilisable pour les opérations de pose et de finition. Au fur et à mesure que le béton sèche et durcit, le surplus d'eau s'évapore, laissant la surface du béton poreuse. L'eau du milieu environnant, comme la pluie et la fonte des neiges, peut pénétrer dans ces pores. Le temps glacial peut transformer cette eau en glace. Au fur et à mesure que cela se produit, l'eau se dilate, créant de petites fissures dans le béton qui grossiront à mesure que le processus se répète, entraînant éventuellement un écaillage et une détérioration de la surface appelés écaillage. Lorsque le béton a été entraîné par l'air, ces minuscules bulles peuvent se comprimer légèrement, absorbant une partie du stress créé par l'expansion lorsque l'eau se transforme en glace. L'air entraîné améliore également la maniabilité car les bulles agissent comme un lubrifiant entre l'agrégat et les particules dans le béton. L'air emprisonné est composé de bulles plus grosses emprisonnées dans le béton et n'est pas considéré comme bénéfique. l'eau se dilate, créant de petites fissures dans le béton qui grossiront au fur et à mesure que le processus se répète, entraînant éventuellement un écaillage et une détérioration de la surface appelée écaillage. Lorsque le béton a été entraîné par l'air, ces minuscules bulles peuvent se comprimer légèrement, absorbant une partie du stress créé par l'expansion lorsque l'eau se transforme en glace. L'air entraîné améliore également la maniabilité car les bulles agissent comme un lubrifiant entre l'agrégat et les particules dans le béton. L'air emprisonné est composé de bulles plus grosses emprisonnées dans le béton et n'est pas considéré comme bénéfique. l'eau se dilate, créant de petites fissures dans le béton qui grossiront au fur et à mesure que le processus se répète, entraînant éventuellement un écaillage et une détérioration de la surface appelée écaillage. Lorsque le béton a été entraîné par l'air, ces minuscules bulles peuvent se comprimer légèrement, absorbant une partie du stress créé par l'expansion lorsque l'eau se transforme en glace. L'air entraîné améliore également la maniabilité car les bulles agissent comme un lubrifiant entre l'agrégat et les particules dans le béton. L'air emprisonné est composé de bulles plus grosses emprisonnées dans le béton et n'est pas considéré comme bénéfique. absorber une partie du stress créé par l'expansion lorsque l'eau se transforme en glace. L'air entraîné améliore également la maniabilité car les bulles agissent comme un lubrifiant entre l'agrégat et les particules dans le béton. L'air emprisonné est composé de bulles plus grosses emprisonnées dans le béton et n'est pas considéré comme bénéfique. absorber une partie du stress créé par l'expansion lorsque l'eau se transforme en glace. L'air entraîné améliore également la maniabilité car les bulles agissent comme un lubrifiant entre l'agrégat et les particules dans le béton. L'air emprisonné est composé de bulles plus grosses emprisonnées dans le béton et n'est pas considéré comme bénéfique.

Coquille mince

L'expertise dans la construction avec du béton armé a finalement permis le développement d'une nouvelle façon de construire avec du béton; la technique de la coque mince consiste à construire des structures, telles que des toits, avec une coque de béton relativement mince. Les dômes, les arcs et les courbes composées sont généralement construits avec cette méthode, car ce sont des formes naturellement fortes. En 1930, l'ingénieur espagnol Eduardo Torroja a conçu un dôme de faible hauteur pour le marché d'Algésiras, d'une épaisseur de 3½ pouces qui s'étendait sur 150 pieds. Des câbles en acier ont été utilisés pour former un anneau de tension. À peu près au même moment, l'italien Pier Luigi Nervi a commencé à construire des hangars pour l'armée de l'air italienne, comme le montre la photo ci-dessous.

Hangars coulés sur place pour l'armée de l'air italienne

Les hangars ont été coulés sur place, mais une grande partie du travail de Nervi a utilisé du béton préfabriqué.

Felix Candela, un mathématicien-ingénieur-architecte espagnol qui pratiquait principalement à Mexico, était probablement la personne la plus accomplie en matière de construction en utilisant des techniques de coque en béton. Le toit du laboratoire des rayons cosmiques de l'Université de Mexico a été construit de 5/8 pouces d'épaisseur. Sa forme de marque était le paraboloïde hyperbolique. Bien que le bâtiment montré sur la photo ci-dessous n'ait pas été conçu par Candela, c'est un bon exemple de toit paraboloïde hyperbolique.

Un toit paraboloïde hyperbolique sur une église à Boulder, Colorado

La même église en construction

Certains des toits les plus remarquables du monde ont été construits à l'aide de la technologie à coque mince, comme illustré ci-dessous.

L'Opéra de Sydney à Sydney, Australie

Barrage Hoover

En 1935, le barrage Hoover a été achevé après avoir coulé environ 3 250 000 verges de béton, avec 1 110 000 verges supplémentaires utilisées dans la centrale électrique et d'autres structures liées au barrage. Gardez à l'esprit que c'était moins de 20 ans après l'établissement d'une formule standard pour le ciment.

Colonnes de blocs remplis de béton au barrage Hoover en février 1934

Les ingénieurs du Bureau of Reclamation ont calculé que si le béton était placé en une seule coulée monolithique, le barrage mettrait 125 ans à se refroidir, et les contraintes de la chaleur produite et de la contraction qui se produit pendant la cure du béton provoqueraient la fissuration de la structure. et crumble. La solution consistait à couler le barrage en une série de blocs qui formaient des colonnes, certains blocs atteignant 50 pieds carrés et 5 pieds de haut. Chaque section de 5 pieds de haut a une série de tuyaux de 1 pouce installés à travers lesquels l'eau de la rivière, puis de l'eau refroidie mécaniquement, a été pompée pour évacuer la chaleur. Une fois que le béton a cessé de se contracter, les tuyaux ont été remplis de coulis. Des carottes de béton testées en 1995 ont montré que le béton a continué à gagner en résistance et a une résistance à la compression supérieure à la moyenne.

Le côté amont du barrage Hoover est montré comme il se remplit pour la première fois

Barrage de Grand Coulee

Le barrage de Grand Coulee à Washington, achevé en 1942, est la plus grande structure en béton jamais construite. Il contient 12 millions de mètres de béton. L'excavation a nécessité l'enlèvement de plus de 22 millions de mètres cubes de terre et de pierre. Pour réduire la quantité de camionnage, un tapis roulant de 2 miles de long a été construit. Aux emplacements des fondations, le coulis a été pompé dans des trous forés de 660 à 880 pieds de profondeur (dans du granit) afin de combler les fissures susceptibles d'affaiblir le sol sous le barrage. Pour éviter l'effondrement de l'excavation à cause du poids des morts-terrains, des tuyaux de 3 pouces ont été insérés dans la terre à travers lesquels le liquide réfrigéré d'une installation de réfrigération a été pompé. Cela a gelé la terre, la stabilisant suffisamment pour que la construction puisse continuer.

Le barrage de Grand Coulee 

Le béton du barrage de Grand Coulee a été mis en place selon les mêmes méthodes que celles utilisées pour le barrage Hoover. Après avoir été placée dans des colonnes, l'eau froide de la rivière a été pompée à travers des tuyaux encastrés dans le béton de cure, réduisant la température des coffrages de 105 ° F (41 ° C) à 45 ° F (7 ° C). Cela a provoqué une contraction du barrage d'environ 8 pouces de longueur et les espaces qui en résultaient ont été remplis de coulis.

Le barrage de Grand Coulee en construction

Construction de grande hauteur

Dans les années qui ont suivi la construction du bâtiment Ingalls en 1904, la plupart des immeubles de grande hauteur étaient en acier. La construction en 1962 des tours jumelles de 60 étages de Bertrand Goldberg à Chicago a suscité un regain d'intérêt pour l'utilisation du béton armé pour les gratte-ciel.

La structure la plus haute du monde (en 2011) a été construite en béton armé. Le Burj Khalifa à Dubaï aux Émirats arabes unis (EAU) mesure 2717 pieds de haut.

Voici quelques faits:

• C'est une structure à usage mixte, avec un hôtel, des bureaux et des commerces, des restaurants, des discothèques, des piscines et 900 résidences.
• La construction a utilisé 431 600 verges cubes de béton et 61 000 tonnes de barres d'armature.
• Le bâtiment a un poids à vide d'environ 500 000 tonnes, ce qui correspond à peu près au poids du mortier qui a servi à la construction de la Grande Pyramide de Gizeh.
• Burj Khalifa peut contenir 35 000 personnes à la fois.
• Pour couvrir 160 étages, certains des 57 ascenseurs parcourent 40 mph.
• Le climat chaud et humide de Dubaï, combiné à la climatisation nécessaire pour supporter des températures extérieures qui atteignent plus de 120 ° F, produit tellement de condensation qu'elle est collectée dans un réservoir de rétention au sous-sol et utilisée pour l'irrigation du paysage.

Le Burj Khalifa à Dubaï