Bétons UHPC (Ultra-High Performance Concrete)
Comment sont-ils appelés à l’international ?
Ce sont des bétons fibrés, avec des proportions élevées de fibres, à tel point qu’ils ne sont plus seulement appelés UHPC à l’international mais UHPFRC, c’est-à-dire Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete ; en français BFUP : Béton Fibré à Ultra-Haute Performance.
Avec quel type de fibres sont-ils fabriqués ? Quels avantages apportent les fibres au béton ?
Les fibres, très fines de 2 à 3 dixièmes de millimètre d’épaisseur, généralement en acier recouvert de cuivre ou de laiton, sont présentes en proportions élevées, jusqu’à environ 150 kg/m³. Elles ne sont pas nécessaires uniquement pour atteindre la résistance exigée, mais pour garantir la ductilité, c’est-à-dire un comportement non fragile.
Quelle est la consistance du béton UHPC ?
Ce sont des bétons “Wet-Cast”, et non “Dry-Cast”, même si cela reste possible. Si un industriel parvenait à compacter un béton Dry-Cast avec la résistance et la ductilité requises, ce serait une avancée majeure, les dry-cast étant associés à de fortes capacités industrielles et de production.
Existe-t-il une norme en vigueur ?
À la date de juin 2018, il n’existe pas encore de norme ou d’instruction espagnole, mais elle est en cours d’élaboration. Il existe toutefois une norme française apparue il y a deux ans ainsi qu’une norme suisse.
Quelles sont les caractéristiques en compression d’un béton UHPC ? Rapport eau/ciment ?
Ils doivent présenter une résistance caractéristique à la compression minimale de 150 mégapascals, soit environ 1 500 kg/cm². Ils sont contrôlés non seulement en compression mais aussi en traction directe et en flexion. La rupture doit toujours se produire au-delà de la limite de proportionnalité contrainte-déformation, donc avec une certaine ductilité. Une résistance de 130 MPa peut être acceptée lorsque l’UHPFRC répond à des exigences esthétiques ou architecturales particulières. Bien qu’il s’agisse de bétons “wet-cast”, généralement autoplaçants, ils peuvent contenir moins d’eau que certains dry-cast, avec des rapports eau/ciment entre 0,18 et 0,22. Cela est rendu possible grâce à des superplastifiants réducteurs d’eau et à des granulométries très fines. La taille maximale des granulats ne dépasse souvent pas 1 mm. Les dosages en ciment sont élevés, autour de 800 kg/m³, complétés par environ 200 kg/m³ de “fumée de silice” très réactive.
Quelle est la durabilité d’un béton UHPC ?
Il est très compact, avec une très faible absorption et perméabilité, ce qui lui confère une durabilité nettement supérieure aux bétons traditionnels. Le professeur qui présente souvent la norme suisse en congrès dit : “UHPFRC IS NOT A CONCRETE”, autrement dit “l’UHPC n’est pas un béton” : c’est réellement un nouveau matériau. Il peut être armé, précontraint ou postcontraint, ce qui permet des éléments structurels extrêmement légers. En Suisse, il est utilisé pour la réparation de tabliers de ponts dégradés ; en France, pour divers éléments préfabriqués architecturaux. En Espagne, certaines réalisations revendiquent l’usage de l’UHPC, mais seules les équipes autour du professeur Pedro Serna de l’Université polytechnique de Valence ont réellement atteint des performances supérieures à 150 MPa en conditions réelles hors laboratoire.
Javier Regas Ingénieur consultant chez Architectonic Concrete S.L. depuis 1999.
Finitions de surface du béton UHPC
Finition SIMPLE “sortie de moule”
Une pièce peut être moulée avec un aspect totalement lisse grâce au moule, de sorte qu’il suffit de nettoyer sa surface, sans textures ni reliefs, en veillant à ce que les arêtes soient bien définies (idéalement avec un léger chanfrein) afin d’éviter l’écaillage. Il est également possible d’intégrer un motif dans le moule afin de donner un effet particulier et de rendre la pièce unique. Selon le motif du moule, la pièce peut présenter des aspects très variés. Les possibilités sont infinies et laissées au choix du créateur : reliefs plus ou moins prononcés, reproduction de dessins, photographies ou textures singulières. Ainsi, façades, pavements ou éléments de mobilier gagnent en caractère. 
Finition STRIP “décapée”
La finition décapée strip® est légèrement rugueuse au toucher. Elle laisse apparaître la forme et la couleur naturelle des granulats sur une surface lisse mais texturée. Elle offre des couleurs vives et intenses, avec un aspect minéral très défini et durable. La technique consiste à retirer quelques dixièmes de millimètre de la couche de béton en contact avec le moule à l’aide de retardateurs de prise. Après démoulage, la surface est lavée à haute pression pour révéler les granulats et obtenir la texture souhaitée. 
Résumé des spécifications techniques du béton UHPC
Résistance à la compression : caractéristique essentielle pour la prescription et le contrôle qualité de tout béton. Même pour des éléments non structurels, on travaille généralement avec des résistances supérieures à 45 MPa afin de permettre un démoulage rapide sans fissuration. Résistance à la flexion : liée au risque de fissuration sous efforts de flexion et directement associée à la durabilité. Elle doit être supérieure à 5 MPa pour les pièces sensibles à la manipulation ou à la position structurelle. Absorption et résistance au gel : l’absorption d’eau influence la durabilité et l’esthétique. Elle est essentielle pour garantir la résistance au gel dans les climats concernés. Résistance à l’abrasion : dépend fortement de la granulométrie des granulats pour atteindre des performances élevées. Résistance aux impacts : selon la norme UNE EN 127748-1/2006 : hauteur de rupture par bille d’acier de 1 kg > 200 cm. 
Différences et points communs entre le béton UHPC et le béton GRC
https://www.youtube.com/watch?v=MFRIaH2YKXQ Bibliographie : Architectonic Concrete SL
