Le mélange de chaux, d'argile, de sable et d'eau est très ancien. Les Égyptiens l'utilisaient déjà aux alentours de -2600 : un des mortiers les plus anciens est celui de la pyramide d'Abou Rawash, qui fut probablement érigée sous la IVe dynastie.
Le béton romain, comme tout béton, est constitué d'un granulat et de chaux. La composition de l'agrégat variait et comprenait des morceaux de roche, des carreaux de céramique, des clastes de chaux et des gravats de brique provenant des vestiges de bâtiments précédemment démolis.
François Coignet (1841-1888) imagine alors en 1852 le béton armé et construit le tout premier immeuble en béton coulé avec fers profilés enrobés, à Saint-Denis, en région parisienne. Les brevets se succèdent.
Un "mélange à chaud"
Ils en ont conclu que la chaux n'était pas (ou pas seulement) incorporée en étant mélangée à de l'eau, comme on le pensait jusqu'ici, mais sous forme de chaux vive. Selon les chercheurs, c'est ce "mélange à chaud" qui donne à ce béton son étonnante solidité.
Sable volcanique et pierre ponce
Les Romains perfectionnent la technique en utilisant la chaux (poudre de couleur blanche obtenue en brûlant de la pierre calcaire) mélangée à du sable, des tuiles broyées, et surtout de la pouzzolane, un sable volcanique. Le résultat est très résistant, notamment à l'eau.
La légende raconte que son extraordinaire résistance, le béton romain la doit à la pouzzolane, une roche volcanique que l'on trouve dans la région de Pouzzoles, dans la baie de Naples (Italie). À l'époque de l'Empire romain, elle était expédiée partout pour être utilisée dans la construction.
Les scientifiques, s'attachant à faire des classifications, l'ont appelé chaux limites, chaux éminemment hydraulique, ciment naturel à prise rapide, ciment prompt.
A la différence des mortiers, les bétons incluent des granulats plus volumineux (graviers) pour plus de robustesse. Les bétons servent à réaliser le gros œuvre : dalles, colonnes, murs porteurs, banches, etc.
Cendre et chaux
Jusqu'ici, la solidité du béton romain était attribuée à un ingrédient : des cendres volcaniques de la région de la baie de Naples, en Italie, qui étaient expédiées un peu partout dans l'empire romain pour servir à la construction.
“Le béton est un matériau très ancien, employé par les Romains, et dont les recherches récentes en archéologie situent l'apparition au milieu du IIᵉ siècle avant notre ère, retrace Valérie Nègre, architecte et professeure d'histoire des techniques à l'Université Paris l Panthéon-Sorbonne, dans une émission de La ...
Les Grecs sont les premiers constructeurs à employer la chaux obtenue par cuisson du calcaire. Les Romains améliorent ce liant en y ajoutant des cendres volcaniques et des briques pilées et obtiennent ainsi un liant hydraulique, intermédiaire entre une chaux et un véritable ciment.
À la différence du béton armé qui consiste à placer des armatures métalliques dans des points stratégiques, le béton fibré se distingue par l'introduction de fibres polypropylènes de manière homogène directement dans la préparation à béton.
Le béton est composé de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants. Sa formulation est réalisée en fonction de son utilisation et tient compte des caractéristiques des constituants.
L'extraordinaire résistance du béton romain viendrait de la pouzzolane, une roche volcanique de la baie de Naples utilisée alors dans la construction des édifices. Mais à y regarder de plus près, les scientifiques se sont aperçus qu'il y avait également des fragments de chaux.
La couleur ne s'exprime qu'en l'absence d'oxygène (condition dite anoxique). C'est le cas, par exemple, avec un coffrage. Si l'échantillon est hydraté et conservé à l'air libre, la couleur n'apparaît pas.
Son histoire
Louis Vicat invente le ciment artificiel en 1817 à l'occasion de la construction d'un pont entre Souillac et Lanzac sur la Dordogne dans le Lot.
La grande durabilité du béton s'explique avant tout par sa très haute résistance : La durée de vie des bétons régis par l'EN 206/CN est en effet de 50 ans et de 100 ans pour les ouvrages d'arts.
En remplaçant une partie du sable incorporé au béton par un matériau fabriqué à partir de marc de café, des chercheurs australiens ont obtenu des blocs 29 % plus solides que ceux faits en béton traditionnel.
L'eau. Le dosage en eau joue aussi dans la résistance du béton. Un faible ratio eau/ciment tend à améliorer la résistance du béton. En effet, le dosage en eau doit être suffisant pour hydrater les grains de ciment, sans être excessif, sans quoi le béton perdrait en résistance.
Le béton : une plus grande résistance
Si, au ciment, vous ajoutez de l'eau, mais aussi des granulats (sable, et gravier...), vous obtenez du béton.
Le béton est le matériau fabriqué à partir d'un mélange de plusieurs constituants : eau, sable, graviers et ciment. Le ciment est donc un constituant du béton. Le ciment est une poudre très fine créée à partir de calcaire calciné contenant principalement du calcium et du silicone.
Le béton s'avère être un enfant à problèmes, notamment en termes de durabilité et de respect de l'environnement. La production de ciment nécessaire au béton consomme de grandes quantités d'énergie. Le ciment est responsable d'environ sept à huit pour cent des émissions mondiales de CO2.
Étymologie. (Nom) Attesté en ancien français, vers 1165, sous la forme betun (« mortier ») ; du latin bitumen (« bitume »). (Verbe) (Verlan) De tomber.
C'est en Angleterre qu'on note les premières avancées. En 1796, James Parker, chaufournier anglais, découvre un calcaire suffisamment argileux, pour donner après une cuisson à 900°C , un ciment naturel à prise rapide. Il dépose alors un brevet sur la cuisson de nodules de roche de Septaria.
Royauté : construction primitive
L'édification de la muraille Servienne, première enceinte complète autour de Rome, commence probablement pendant la royauté sous le règne du premier roi étrusque, Tarquin l'Ancien entre 616 et 579 av.