prétensionner

La prétension est le processus qui consiste à étirer délibérément des torons ou des fils d'acier d'armature à une tension élevée avant que le béton ne soit coulé autour d'eux. Une fois que le béton durcit et adhère à l'acier tendu, l'acier tente de retrouver sa longueur d'origine, mais le béton le retient. Cela crée une force de compression permanente dans tout l'élément en béton, contrecarrant les contraintes de traction qui se développent lorsque la poutre est chargée.

L'acier est ancré à des points fixes sur un banc de coulée ou un cadre, puis tiré à une tension précise (généralement 70 à 80 pour cent de la résistance ultime du toron) à l'aide de vérins hydrauliques. La tension est maintenue par des cales ou des pinces mécaniques pendant que le béton est coulé, vibré et laissé durcir. Une fois que le béton atteint une résistance suffisante (généralement 3500 à 5000 psi), l'acier est libéré des ancrages. L'adhérence entre l'acier et le béton transfère la contrainte au matériau environnant.

Le béton précontraint est courant dans les éléments préfabriqués: dalles alvéolées, poutres double T, pieux et poutres caissons. Parce que la compression est intégrée avant l'arrivée des charges de service, les poutres précontraintes peuvent couvrir de plus longues distances ou supporter des charges plus lourdes que le béton armé conventionnel de même profondeur. La contrainte de compression réduit également la formation de fissures et améliore la durabilité en maintenant le béton en compression plutôt qu'en traction lors d'une utilisation normale.

Modes de défaillance courants et contrôle

Le glissement de l'acier du béton est un risque majeur, survenant si l'adhérence est perdue prématurément ou si le béton ne durcit pas correctement. La corrosion des torons peut réduire lentement la force de prétension sur des décennies. La force de vérinage initiale doit être mesurée avec précision et enregistrée; une dérive de la pression hydraulique ou un fluage des ancrages entraîne une perte de tension. Couper les torons ou les laisser glisser lors du relâchement provoque un déchargement soudain et peut fissurer ou faire s'effondrer l'élément.

La prétension diffère de la post-tension, où les câbles sont tendus après que le béton a durci. La prétension est idéale pour la production répétitive en usine, car le même banc de coulée et le même système d'ancrage peuvent être réutilisés de nombreuses fois. La post-tension offre plus de flexibilité pour les structures construites sur site ou les géométries inhabituelles. Les deux méthodes atteignent le même objectif: une contrainte de compression permanente dans le béton pour étendre sa capacité portante et sa durée de vie.