Le béton fibré

Le béton fibré est un béton composé de fibres. Ce rajout de fibres dans ce matériau doit se faire de manière homogène. Un béton fibré est donc un béton amélioré puisque sa composition est proche du béton traditionnel. En plus des fibres, des adjuvants (produits chimiques) sont ajoutés au mélange pour qu’il soit suffisamment fluide.

Qu’est ce que le béton fibré ?

Le béton fibré est un type de béton dans lequel est ajouté une petite quantité homogène de fibres. Ce type de béton est apparu au début des années 1980. De l’extérieur, il est impossible de distinguer un béton fibré d’un béton armé. Il s’agit d’un béton traditionnel, renforcé par les fibres qui lui sont ajoutées. Il peut être utilisé de différentes manières : préfabriqué (poutres), projeté (renforcement des murs, construction), coulé (fondations, planchers, dalles), ou employé comme du mortier pour des enduits ou du scellement. Cependant, ce type de béton n’est pas adapté dans le cas d’un dallage recevant un revêtement adhérent, un dallage supportant des charges de superstructure (murs porteurs ou poteaux), un dallage pour les véhicules lourds, ou un dallage contenant des câbles ou des canalisations.

Pourquoi utiliser du béton fibré ?

Le béton fibré est un béton classique renforcé par des fibres qui peuvent être métalliques, organiques ou minérales. Elles vont améliorer les performances du béton et sa résistance. Et limiter ainsi la fissuration.

Caractéristiques du béton fibré

  • un matériau ductile comprendre que le béton fibré est capable de se déformé sans se rompre
  • un matériau résistant, l’ajout de fibres fait que le béton fibré est plus résistant et ainsi limiter la fissuration
  • forte résistance à l’abrasion

Quels types de fibres utiliser ?

Le béton fibré se compose de sable, de ciment, de graviers, d’eau et d’une quantité de fibres définie préalablement et répartie de manière homogène afin de produire un béton efficace et résistant. De plus, afin d’obtenir un mélange fluide, il est souvent nécessaire d’ajouter des adjuvants comme les superplastifiants. Ces derniers permettent d’obtenir un béton ouvrable, même en présence des fibres. Le dosage de fibres doit être d’environ 0,5 à 2 % du volume total de béton. Les fibres ajoutées au béton peuvent être de plusieurs natures : fibres métalliques, organiques et céramiques. Le choix des fibres donne au béton des caractéristiques uniques. Les fibres permettent de remplacer les armatures du béton traditionnel, ce qui nous le verrons, présente de grands avantages.

Les fibres peuvent être classées ainsi :

  • les fibres organiques : acrylique, polypropylène et polyéthylène, carbone, polyamide, kevlar, carbone, aramide
  • les fibres minérales : verre, mica, basalte, wollastonite
  • les fibres métalliques : acier, inox (acier inoxydable), fonte

Ces familles de fibres ont chacune leurs propriétés, ce qui va jouer sur les caractéristiques du béton et en améliorer les performances. Ainsi, les fibres minérales sont appréciées pour leur très bonne résistance au feu ainsi que pour leur isolation thermique. En effet, pour l’isolation des combles, on peut utiliser de la laine de roche ou de la fibre de verre.

Contrairement aux fibres organiques qui, elles, réduisent la fissuration tout comme les fibres métalliques. Ces dernières, en plus de réduire la dimension des fissures, ont une bonne résistance à la flexion, traction et rupture. A noter qu’il existe aussi du béton fibré ultra hautes performances, BFUP. Il est réservé à des ouvrages importants comme les ponts, construction d’aéroports. Les BFUP font l’objet de recherches visant à optimiser leurs performances.

Les fibres métalliques (acier, fonte, ou inox) ont une excellente compatibilité avec le béton et résistent bien à la flexion, à la traction et à la rupture. En effet, elles réduisent la propagation des microfissures en raison du retrait naturel du béton ou d’une pression importante. La taille des fissures est ainsi considérablement réduite. Les fibres organiques (acrylique, aramide, carbone, kevlar, polyamide polypropylène/polyéthylène, polypropylène) sont très souples, ce qui permet une meilleure ouvrabilité. Elles sont peu incommodées par les fissurations au jeune âge. En revanche elles sont peu résistantes aux températures élevées (140-170°C maximum). Enfin les fibres céramiques (basalte, mica, verre, wollastonite) résistent très efficacement au feu (800°C maximum), disposent d’une bonne isolation thermique et permettent de fabriquer des murs très fins et très résistants. Ainsi, quelles soient métalliques, organiques ou céramiques, les fibres offrent au béton de nombreuses propriétés et une résistance adaptée au type d’utilisation qui lui est conféré. Chaque fibre donne au béton ses propres caractéristiques et propriétés selon ses dimensions, sa forme, ou encore sa résistance mécanique à la traction. Cependant, les fibres doivent répondre à certaines prérogatives afin d’améliorer la qualité et les performances du béton (ductilité, résistance en flexion ou aux chocs). Elles doivent ainsi être non fragiles, longues et fines (une longueur d’environs 5 à 60 mm), avoir une capacité de déformation importante, être plus élastiques que le ciment, et bien adhérer avec le mélange. Les fibres peuvent être incorporées dans le béton au malaxage (en centrale à béton), durant le coulage (dans la toupie sur le chantier), ou pendant la projection (béton projeté). Le béton fibré peut être livré de la même manière que le béton traditionnel.

Applications du béton fibré

Solide et robuste le béton fibré peut être préfabriqué (poutres de béton fibré). En construction, le béton fibré peut être projeté (renforcement de murs) ou coulé en place avec un camion toupie pour faire des fondations (semelle filante, semelle isolée) et dalles. Enfin, il peut aussi servir d’enduit, chape et mortier. Vous devez donc demander un devis pour connaître le prix d’un béton fibré pour votre projet de construction.

Les avantages et inconvénients du béton fibré

Un des plus grands avantages du béton fibré par rapport au béton traditionnel est la disparition totale ou partielle de la ferraille dans le béton. Dans des cas ou le béton est peu sollicité, les fibres permettront de retirer totalement les armatures et de faciliter ainsi le coulage et la pose du béton. Contrairement au béton armé, le béton fibré est plus homogène, présente moins de risque de fissures et beaucoup plus facile à manipuler en raison de l’absence de ferrailles. Il permet ainsi d’offrir plus de liberté dans la conception architecturale. Voilà les principaux avantages du béton fibré :

  • La fissuration du béton est maîtrisée
  • La résistance face au feu est meilleure grâce à une répartition plus homogène
  • La résistance face à la flexion du béton est meilleure
  • Les armatures sont remplacées partiellement ou totalement
  • Le risque de corrosion est réduit du fait de l’absence de structure métallique dans le béton
  • La mise en œuvre du béton fibré est facilitée

Les fibres dans le béton permettent donc d’améliorer la résistance, la flexion, la légèreté et la durabilité. Le béton présentera des qualités très intéressantes qui pourront s’adapter aux différents ouvrages. Il faut également savoir que le béton fibré présente un avantage économique et écologique, puisqu’il permet, sur des grands projets architecturaux, d’économiser beaucoup d’acier.

En revanche, le béton fibré présente aussi certains inconvénients. Il est habituellement plus cher que le béton traditionnel. L’ajout de fibres dans le ciment peut également réduire son ouvrabilité, il est donc nécessaire d’ajouter des superplastifiants dans sa composition. Enfin, le béton fibré ne s’adapte pas à toutes les situations, et il est par exemple interdit dans les zones sismiques modérées ou plus. Le béton fibré est peu recommandé pour les fondations, qui bénéficie davantage avec une armature en fer afin de supporter des charges importantes et durables. Le cas le moins recommandé est l’usage du béton fibré pour les fondations. En effet, les fondations seraient sans doute bien meilleures avec une armature en fer classique, puisqu’elles devront supporter pleinement et très longtemps un édifice important et imposant.

En résumé :

  • Avantages du béton fibré

Le béton fibré est facile à mettre en œuvre et est plus léger que le béton classique. Au point que le béton fibré peut être une alternative au béton armé. Il a donc une meilleure résistance aux fissures, à l’abrasion et au feu ainsi qu’à la flexion et traction en fonction des fibres utilisées. Dans certains cas le béton fibré avec des fibres amétalliques, peut même remplacer l’armature traditionnelle passive.

  • Inconvénients du béton fibré

Dans le cas d »un béton fibré avec des fibres métallique, le béton est plus lourd. Et son principal inconvénient est surtout son coût plus élevé qu’un béton traditionnel. Attention, en zone de risque sismique modéré et plus, l’utilisation des fibres structurelles est interdite.

 

Nos conclusions sur le béton fibré

Ainsi, le béton fibré est un matériau qui dispose de qualités très intéressantes et qui s’adaptera à tout types de conceptions. Le choix des différentes fibres permettra de créer un ouvrage sur mesure, très résistant et durable. Le béton fibré se trouve dans les magasins de bricolage, dans des magasins spécialisés ou encore sur internet. Selon le type de fibre choisi, le prix sera plus élevé qu’un béton classique. Il faut compter environs 10 € le sac de 30 kg et environs 70 €/m² pour une dalle en béton fibrée, faite par un professionnel.