INTRODUCTION À
FIBRES DE BÉTON

Les fibres pour le béton et la construction en général, dans la conception la plus large et générale du terme, ne peuvent certainement pas être considérées comme une invention d’aujourd’hui. En fait, il est possible de les considérer aussi anciennes que le béton lui-même, si ce n’est plus. Les découvertes anciennes d’habitations, datées de presque 2500 av. J.-C. et remontant aux civilisations mésopotamiennes, étaient faites de mélanges d’argile et utilisaient de la paille comme armure “structurelle”. D’autres pratiques telles que la fabrication de briques d’argile ou de boue, avec l’ajout de paille comme cohésif, ont été appliquées depuis l’époque des anciens Égyptiens. Non seulement cela, les civilisations inca et maya avaient l’habitude d’ajouter des fibres végétales à leur poterie pour les empêcher de se fissurer pendant la phase de séchage au soleil.

Les formes primordiales de béton telles que nous les connaissons aujourd’hui remontent à l'”opus caementicium“: une technique de construction utilisée par les anciens Romains bien avant l’an zéro et basée sur l’utilisation de chaux pure pour la production de mortiers de construction, plus tard améliorée avec l’introduction de la “pouzzolane” dans le composé comme liant (les mortiers hydrauliques). Depuis cette invention, le béton a été ajouté d’éléments fibreux qui améliorent sa qualité, allant à l’encontre de la formation de fissures et de crevasses. Des exemples de bétons et de maçonnerie ajoutés de ‘fibres’ peuvent être trouvés dans les travaux les plus disparates : les soi-disant fibres étaient souvent faites de matériaux de déchets tels que la paille, les fibres de bois, les poils de porc, de bétail ou de cheval. Étonnamment, la pratique d’ajouter des mortiers et des plâtres avec des poils d’animaux ou des fibres végétales a persisté au fil des siècles et a été appliquée (même en Europe) jusque au début du vingtième siècle.

L’impulsion à trouver de nouvelles solutions, qui pouvaient répondre aux exigences anti-fissuration de manière industrielle et sans recourir à aucun type d’expédients, a d’abord conduit à l’utilisation de l’amiante et des fibres de verre. Le premier, solution structurellement bonne et avec un coût de production faible, introduit aux États-Unis depuis la première moitié du XXe siècle, a été évidemment abandonné lorsque les dommages que l’amiante causait à la santé humaine sont devenus connus. Les fibres de verre ont également été officiellement inventées aux États-Unis dans les années 1930, bien qu’il y ait des indications qu’un produit similaire était développé durant la même période en Russie. Les fibres de verre sont encore utilisées aujourd’hui comme additif pour les mortiers et les conglomerats de ciment.

À partir des années 1960, divers autres types de fibres qui pourraient effectivement remplacer ou compléter ceux déjà présents, possiblement produites de manière industrielle, ayant des coûts faibles et évidemment sans effets secondaires indésirables, ont été développés. Depuis lors, la recherche dans le domaine des fibres pour les conglomerats à base de ciment ou de chaux a essayé avec les technologies les plus disparates : des fibres d’acier, des fibres de verre, des fibres

végétales, des fibres synthétiques ont été développées et progressivement jusqu’à des solutions telles que les fibres de carbone, le basalte, l’aluminium ou le kevlar. Parmi les différents types de fibres pour le béton, nous devons nous rappeler, étant donné l’énorme diffusion qu’elles ont encore, les fibres d’acier et les fibres synthétiques. Concernant les fibres d’acier, on peut dire qu’elles sont une simple, et néanmoins brillante, réélaboration sous forme de filament d’un matériau qui a été combiné avec le béton depuis les premières applications du béton armé, le renforcement en acier en fait. Quant à ces dernières, l’histoire remonte au milieu des années 1970, quand un ingénieur suisse nommé Rudolf Enzler a décidé d’appliquer les avancées réalisées dans l’étude de la chaîne polymère au domaine des fibres de construction. En fait, lors du 5e Salon International des Inventions de Genève en 1976, le système “Iron-Strong” de l’ingénieur Enzler a remporté la médaille d’or. Les premières fibres en matériau polymère pour le renforcement du béton étaient nées.

Depuis lors, les fibres polymères ont taillé une place exceptionnelle dans le panorama des fibres de renforcement pour le béton. Évidemment, au fil des ans, les progrès sur les fibres synthétiques n’ont pas manqué : des premières fibres de polypropylène, nous sommes passés à expérimenter avec différents polymères, formes et tailles. Les fibres structurelles ont récemment été ajoutées aux fibres synthétiques auxiliaires, capables de donner au béton une résistance résiduelle après fissuration !

Quant au panorama italien, l’histoire des fibres de béton synthétiques à usage commercial a commencé en 1982, l’année où le premier mortier pré-mélangé renforcé de fibres a été réalisé. C’était le revêtement d’un canal d’Enel à Villadossola, réalisé avec un mortier de ciment thixotropique, décidément innovant car précisément renforcé de fibres et modifié avec des fumées de silice, développé par l’ing. Edoardo Mocco.