Le béton est un matériau qui résiste très bien à la compression : on peut l'écraser sous des charges considérables sans qu'il cède. En revanche, il résiste très mal à la traction : dès qu'on l'étire, il se fissure et rompt à un effort bien plus faible.

Or, dans une structure, les efforts ne sont jamais uniquement de la compression. Une poutre chargée, par exemple, est comprimée en partie haute mais tendue en partie basse. Si l'on coulait cette poutre en béton seul, elle se fissurerait puis casserait par le dessous.

La solution consiste à noyer des barres d'acier dans le béton, précisément aux endroits soumis à la traction. L'acier, lui, résiste excellemment à la traction. On obtient ainsi un matériau composite : le béton reprend la compression, l'acier reprend la traction. C'est le béton armé.

Le béton armé fonctionne parce que le béton et l'acier adhèrent l'un à l'autre et se dilatent de façon comparable avec la température. Ils travaillent ensemble comme un seul matériau.

C'est pour cette raison que la position exacte des armatures est capitale : mal placées, elles ne reprennent pas les efforts prévus et l'ouvrage est affaibli. Le rôle du coffreur-bancheur est de garantir que l'acier se retrouve, après coulage, exactement là où le plan l'a prévu.

Le béton est un mélange dosé de quatre constituants principaux. Chacun joue un rôle précis :

Le ciment est le liant : au contact de l'eau, il déclenche une réaction chimique qui fait durcir l'ensemble. Les granulats (sables et graviers) forment le squelette du béton et occupent l'essentiel du volume. L'eau permet la réaction du ciment et rend le béton maniable. Les adjuvants, ajoutés en petites quantités, ajustent des propriétés précises (plastifiants pour fluidifier, retardateurs ou accélérateurs de prise, entraîneurs d'air…).

Une fois coulé, le béton ne durcit pas instantanément. Il passe par deux phases distinctes :

• La prise : le béton frais commence à raidir et perd sa maniabilité. Il passe de l'état liquide à l'état solide.
• Le durcissement : le béton continue de monter en résistance dans le temps. Il gagne l'essentiel de sa résistance dans les premières semaines, mais poursuit son évolution plus longtemps encore.

Cette montée progressive de la résistance a des conséquences concrètes pour le coffreur-bancheur : on ne peut décoffrer qu'une fois le béton suffisamment résistant pour supporter son propre poids et les charges éventuelles. Décoffrer trop tôt, c'est risquer de déformer ou d'endommager l'ouvrage.

La cure du béton (le fait de le maintenir humide et protégé pendant le durcissement) aide à obtenir la résistance prévue et limite la fissuration. Le froid, la chaleur et le vent influencent la vitesse de prise et de durcissement : ce sont des paramètres à surveiller sur le chantier.

Le béton est encadré par la norme NF EN 206, qui traite de sa spécification, de sa performance, de sa production et de sa conformité. Deux notions y sont centrales pour le coffreur-bancheur : la classe de résistance et la classe d'exposition.

La classe de résistance caractérise la résistance du béton à la compression. Elle est notée par un couple de valeurs, par exemple C25/30. Plus les chiffres sont élevés, plus le béton est résistant.

La classe d'exposition décrit l'environnement auquel l'ouvrage sera soumis, c'est-à-dire les agressions qu'il devra subir (humidité, gel, sels, milieu marin, agents chimiques). Elle conditionne la formulation du béton et l'enrobage des armatures.

L'enrobage est l'épaisseur de béton qui sépare la surface d'une armature de la surface extérieure de l'ouvrage. C'est une notion capitale, et l'un des points de vigilance majeurs du coffreur-bancheur.

L'enrobage remplit deux fonctions essentielles :

• Protéger l'acier de la corrosion : entouré de béton, l'acier est protégé de l'humidité et des agents agressifs. Un enrobage insuffisant expose les armatures qui rouillent, gonflent et font éclater le béton.
• Assurer l'adhérence entre l'acier et le béton, indispensable pour que les deux travaillent ensemble.

L'épaisseur d'enrobage exigée dépend de la classe d'exposition : plus l'environnement est agressif (milieu marin, gel, chlorures), plus l'enrobage doit être important pour protéger durablement les aciers.

Sur le chantier, l'enrobage se garantit avec des cales d'enrobage (aussi appelées distanciers) placées entre les armatures et le coffrage. Sans elles, les aciers risquent de se retrouver au ras du parement — et l'ouvrage est compromis.

C'est un point où le geste du coffreur-bancheur a un effet direct sur la durabilité de l'ouvrage : bien caler les armatures, c'est protéger la structure pour des décennies.

Les armatures sont les aciers noyés dans le béton. Le coffreur-bancheur en rencontre principalement deux familles :

• Les barres à haute adhérence (barres HA) : des barres d'acier crantées en surface. Les nervures améliorent l'adhérence au béton. On les caractérise par leur diamètre (exprimé en millimètres) et leur nuance d'acier.
• Les treillis soudés : des grilles de fils d'acier soudés à espacement régulier, livrées en panneaux ou en rouleaux. On les utilise notamment pour armer les dalles et les planchers, car ils couvrent de grandes surfaces rapidement.

Ces armatures sont assemblées en cages ou en nappes selon l'ouvrage, avec des étriers, des cadres et des épingles qui les maintiennent en position. Leur mise en œuvre précise, décrite au plan de ferraillage, fait l'objet du chapitre suivant.