Causes et préventions des altérations du béton : Résistance au feu

10 Octobre 2019
 

Le béton face au feu

Lorsqu’il est soumis à des températures très élevées, le béton ne brûle pas, il ne dégage ni fumée ni gaz toxique. Au contraire, il s’oppose à la propagation du feu et, lorsqu’il y est exposé, sa température ne s’élève que très lentement. Le béton constitue donc une excellente barrière anti-feu sans qu’il soit besoin de le revêtir d’une protection supplémentaire. Seule une exposition intense et de longue durée permet d’observer des éclats de surface au droit des armatures (fig 4.10.1).

Le dimensionnement au feu des structures en béton est lié à leur robustesse, à la continuité et à l’enrobage des armatures et la bonne conception des assemblages.
 

Température critique

Avec ou sans armatures, le béton peut supporter sans dommage des températures jusqu’à 300°C. Cette température dite "critique" n’est atteinte que très lentement au contact du feu. Des essais ont montré que, lorsque la surface du béton est soumise à une flamme de 1 000°C (ce qui correspond approximativement à un feu de bois intense ou à un brûleur à gaz), il faut attendre une heure pour que la température critique atteigne une profondeur de 2 cm dans le béton, et une heure de plus pour qu’elle atteigne 5 cm.
Armatures mises à nu suite à l’éclatement du béton d’enrobage lors d’un incendie
Un bâtiment a été sauvé grâce au mur de béton
 

Mesures de protection supplémentaires pour des cas particuliers

Le béton constitue par lui-même une excellente protection contre le feu et les températures élevées. Au besoin, on peut encore améliorer cette protection en augmentant l’enrobage des armatures.
Dans les cas où le risque d’incendie, la charge thermique ou la température de service sont particulièrement élevés, des mesures supplémentaires permettent d’améliorer encore considérablement la résistance thermique du béton. Parmi ces mesures, on peut mentionner :   
  • L’ exclusion de tout granulat carbonaté ou siliceux (le calcaire et le grès, par exemple) au profit de granulats résistant au feu, comme le basalte, l’argile expansée, la terre cuite, etc.
  • L’ajout d’un stabilisateur céramique (par exemple de la poudre de tuile) dans le cas de températures de service très élevées.
  • L’introduction dans le béton de fibres synthétiques qui seront volatilisées par les hautes températures et laisseront des micro canaux par où l’eau des pores pourra s’évaporer sans créer de surpression, évitant ainsi l’éclatement du béton d’enrobage.
     

Après l’incendie

Le contrôle des ouvrages touchés par le feu consiste en une inspection visuelle et une comparaison avec des cas similaires. Tout béton exposé à des températures dépassant 300°C doit être ausculté afin d’envisager le remplacement des couches dégradées. Pour les bétons exposés à des températures inférieures à 300°c, souvent un simple nettoyage suffit.
 
La rapidité des réparations est un facteur important pour limiter au maximum les pertes d’activité qui suivent un incendie important.
 
La réparation est préférable à la démolition et la reconstruction, pour des raisons d’économie.