1907
Invention du décintrement des arcs par interposition de vérins à la clé ou aux naissances.
1917
Invention de la mise en place du béton par vibration mécanique.
1921
Invention du cintre léger en bois cloué, réutilisable.
1928
Invention de la Précontrainte (par fils adhérents) – brevet de base 1928.
Une poutre en béton précontraint par fils adhérents est une poutre dont le béton est coulé dans des coffrages où des fils d’acier tendus ont été disposés. Lorsque le béton est suffisamment durci, on relâche les fils d’acier qui transmettent leur tension au béton. On obtient ainsi une poutre en béton précontraint.
C’est une précontrainte par prétension, les fils d’acier étant tendus AVANT coulage du béton.
1929
Invention du traitement thermique des bétons.
1936
Invention du Vérin plat.
Le vérin plat est un élément métallique que l’on insère dans l’ouvrage qu’on veut mettre en précontrainte et que l’on gonfle en introduisant un liquide sous pression. Un gonflement de quelques centimètres peut se traduire par des compressions considérables. Le vérin plat permet d’assurer la précontrainte d’ouvrages posés sur le sol malgré le frottement entre sol et béton qui s’oppose à la contraction de ce dernier.
Applications multiples : des pistes d’aviation – Orly, Alger – ont été mises en précontrainte par vérins plats.
Les vérins plats ont été par la suite utilisés pour décintrer de grandes structures en béton : Pont de Gladesville (Australie), Vélodrome de Montréal (Canada).
1939
Invention du système de précontrainte par vérin hydraulique de tension et Cône d’Ancrage en Béton fretté.
Eugène Freyssinet invente et brevette en 1939 le système des câbles à fils parallèles mis en tension par des vérins spéciaux et bloqués par des cônes d’ancrage. La mise au point et la fabrication des pièces eurent lieu pendant la guerre.
Eugène Freyssinet : « Au début de la guerre, en septembre 1939, j’ai réalisé le progrès le plus décisif des moyens de mise en tension des armatures survenu depuis 1928, par la création d’organes permettant l’ancrage de groupe de fils tendus, en utilisant le phénomène d’auto-blocage à l’intérieur des cônes ».
Les fils d’acier sont enfilés dans l’ancrage constitué d’un corps creux en béton armé comportant un trou conique – le cône femelle – et d’un mandrin conique cannelé, également en béton armé – le cône mâle -.
Les fils d’acier sont mis en tension simultanément à l’aide du vérin et bloqués tendus dans le cône femelle par le cône mâle.
Les fils ont ainsi transmis leur tension à l’ouvrage par l’intermédiaire de l’ancrage.
Avantages du système
- la mise en tension se fait en s’appuyant sur la matière même qu’on cherche à comprimer. Les appuis extérieurs indispensables à la précontrainte par fils adhérents, les moules rigides ou les culées, ne sont plus nécessaires.
- le système câbles à fils parallèles, cône d’ancrage, vérin de mise en tension, permet d’obtenir des compressions élevées du béton, modulables pendant la construction. La précontrainte par fils adhérents ne connaît pas cette souplesse. Lorsque les fils sont relâchés, leur tension est reportée une fois pour toutes au béton. Aucun réglage ultérieur n’est possible.
- les câbles de précontrainte peuvent être longs ou courts, rectilignes ou curvilignes, être disposés à l’intérieur ou à l’extérieur de l’ouvrage.
Le système permet la précontrainte des ouvrages de toutes sortes et de toutes dimensions. Il peut être utilisé pour assembler et solidariser des éléments juxtaposés.
Il laisse à l’ingénieur une grande liberté dans la position et l’intensité de la précontrainte qu’il veut développer.
Câbles à fils parallèles + cônes d ancrage + vérins de mise en tension : le système inventé par Eugène Freyssinet en 1939 était promis à un grand avenir et fut utilisé dans la plupart des grands ouvrages en béton précontraint construits depuis cette date dans le monde : enceintes de centrales nucléaires, plates-formes offshore, ponts, réservoirs, silos.
Ce procédé de précontrainte par « post-tension » – les câbles sont en effet mis en tension après durcissement du béton – a connu au fil du temps une progression de la résistance des câbles, des systèmes d’ancrage et de la puissance des vérins, en liaison avec l’accroissement de la taille des ouvrages à mettre en précontrainte.
Les fils d’acier ont été remplacés par des torons également en acier à la fin des années 50. Le toron est un produit industriel constitué le plus souvent d’un ensemble de 7 fils : 6 fils torsadés autour d’un fil rectiligne.
A partir de 1965, le système cône mâle / cône femelle à été abandonné progressivement au profit de l’ancrage à clavettes. Chaque toron est coincé dans l’ancrage par une clavette.
Brevet ancrage béton 1939
L’histoire des grands ouvrages en béton précontraint depuis 1939 se confond pratiquement avec l’histoire de ce procédé.
1941
Invention de la construction des ponts par voussoirs préfabriqués.
Invention de la poutre de lancement permettant la construction des ponts sans cintre et sans appuis entre piles (pose de voussoirs et de poutres préfabriquées).