Le béton est peut-être le matériau de construction le plus controversé au monde. Et en même temps le plus populaire. Ponts, parkings, gratte-ciel – le béton est partout. Ce que beaucoup ignorent : le béton seul est un matériau de construction hautement problématique. Il se fissure, se déforme et atteint rapidement ses limites.
Aux 19e et 20e siècles, les exigences envers les ouvrages et, par conséquent, envers les matériaux de construction, n’ont cessé de croître. Le béton seul ne suffisait pas. Si nous pouvons encore aujourd’hui construire des structures aussi impressionnantes avec du béton, c’est grâce aux innovations de deux hommes. Nous avons déjà parlé de l’un d’eux, Joseph Monier. Vous pouvez relire l’article ici : Joseph Monier : Comment un jardinier a inventé le béton armé
Cette fois, il est question du second, Eugène Freyssinet. Il a fait évoluer le béton armé et, avec son béton précontraint, a ouvert de toutes nouvelles possibilités pour le génie civil dans le monde entier. Ensemble, nous allons nous pencher sur sa vie et sur son héritage qu’il a laissé à notre secteur. Jetons un regard en arrière sur la fin du 19e siècle en France.
Le secteur du BTP à la fin du 19e siècle
C’était l’époque de l’industrialisation, de la réinvention technique du bâtiment en France, par exemple grâce à la L’ingénieur légendaire Gustave Eiffel . À la fin du 19e siècle, l’Europe était donc en pleine mutation. L’industrialisation avait depuis longtemps gagné tous les aspects de la vie et apportait de nouvelles opportunités. À cette période de forte croissance, les villes se développaient rapidement, les voies commerciales étaient élargies et le monde devenait plus effréné que jamais.
En raison de cette grande transformation, le secteur du BTP faisait face à un défi sans précédent. Il manquait des ponts, des gares, des usines et des entrepôts aussi grands que possible. Cela a non seulement procuré aux entreprises de construction une importante densité de commandes, mais aussi quelques problèmes apparemment insolubles : il manquait un matériau de construction adapté.
Les matériaux de construction dominants à la fin du 19e siècle
On construisait certes avec ardeur, mais les nouvelles exigences imposées au secteur du BTP par l’industrialisation rendaient les projets de construction trop ambitieux presque impossibles. Cela était dû avant tout aux matériaux de construction habituels employés à cette époque.
Le matériau de construction numéro un était la maçonnerie classique (pierre et brique). Depuis des siècles, voire des millénaires, c’était le moyen de choix pour ériger des bâtiments d’habitation ou des surfaces utilitaires. Qu’il s’agisse d’étables, d’ouvrages défensifs, de petits ponts ou d’églises : on construisait en brique et en pierre. Après tout, la maçonnerie est très résistante à la compression et donc durable. Mais elle est aussi lourde, peu flexible et les portées sont plutôt limitées.
Avec l’industrialisation sont venus le fer et l’acier. Pour la première fois, des portées plus importantes étaient possibles et les ouvrages pouvaient être à la fois monumentaux et délicats. Le meilleur exemple en est la tour Eiffel, dont nous avons déjà parlé. Si la légendaire tour vous intéresse, n’hésitez pas à consulter l’article : La tour Eiffel : haïe, aimée, presque démolie .
Le fer et l’acier présentaient toutefois des inconvénients évidents : la fabrication de grandes pièces n’était pas seulement complexe, mais aussi très coûteuse. De plus, ils étaient très sensibles à la corrosion. Cela rendait ces deux matériaux inadaptés aux grands projets de construction. Le secteur du BTP se trouvait donc confronté à un problème. Le béton précoce, ou le béton armé développé par Joseph Monier, constituait une autre option.
Le développement du béton armé par Monier était plutôt le fruit du hasard, comme nous vous l’avons déjà expliqué. Certes, la combinaison du béton et du fer était prometteuse, mais encore loin d’être aboutie. Pour les grands ponts ou les entrepôts, même le béton armé n’était pas adapté à long terme. Des fissures apparaissaient tôt ou tard ou le matériau se déformait.
Aujourd’hui, nous savons que les connaissances de l’époque concernant le comportement des matériaux faisaient défaut. Des phénomènes comme le fluage, la déformation lente du béton, et le retrait, la variation de volume lors du séchage, étaient à peine étudiés. Les ingénieurs de l’époque jouaient la sécurité. Ils construisaient avec ce qu’ils connaissaient : tout reste comme il est. La sécurité était associée à la massivité, donc on érigeait des constructions très lourdes, totalement inefficaces en termes de consommation de matière. À cela s’ajoutaient les coûts élevés. Mais il n’existait tout simplement aucune alternative viable. Pas encore.
Eugène Freyssinet : révolution du secteur du BTP
La majorité des ingénieurs travaillait à la fin du 19e siècle selon des principes éprouvés. On préférait s’appuyer sur ce qui était connu plutôt que d’échouer avec des innovations. Un homme devait changer cela : Eugène Freyssinet. Né en 1879 en France, il a grandi dans une période de changement. Le génie civil évoluait.
Son talent technique lui ouvrit bientôt les portes de l’une des écoles supérieures les plus prestigieuses de France en ingénierie : l’École Nationale des Ponts et Chaussées. C’est là quEugène Freyssinet suivit la formation classique en génie civil. Un tel cursus comprenait :
- la construction de ponts
- le comportement des matériaux
- les calculs statiques
Après ses études, il fut directement recruté dans la fonction publique française et s’occupa surtout de projets de construction publics. Ses responsabilités s’étendaient des projets de ponts à la mise en place d’infrastructures, en passant par des calculs de structure pour le béton massif. Très tôt, Eugène Freyssinet remit en question les systèmes existants.
Car une chose lui sautait sans cesse aux yeux dans son travail : le béton se comportait différemment de ce que prédisaient les modèles de calcul de l’époque. Eugène Freyssinet observait avec une régularité inquiétante des déformations inattendues, des tassements à long terme et des fissurations imprévues. Et tout cela alors que le travail avait été réalisé avec soin. Où était donc le problème ?
Eugène Freyssinet : l’inventeur du béton précontraint
Eugène Freyssinet se posa une question concrète : et si le béton n’était tout simplement pas sollicité en traction ? Sa solution fut finalement le développement du béton précontraint (Prestressed Concrete). Mais comment cela fonctionne-t-il exactement ? Voyons cela brièvement.
Les câbles d’acier pour le béton armé sont d’abord tendus. Ensuite, le béton est coulé autour d’eux. Après durcissement, la tension des câbles d’acier est transférée au béton, qui se trouve ainsi durablement en compression. Les efforts de traction qui pourraient agir sur le béton sont compensés par la compression interne. Comme le béton résiste très bien à la compression, il se forme peu de fissures et la capacité portante augmente sensiblement.
Le béton précontraint est donc, contrairement au béton armé classique, largement exempt de fissures, même à long terme. L’élément reste ainsi plus stable, plus durable et la construction devient nettement plus efficace. Avec le béton précontraint, des ponts plus grands devinrent soudain possibles. En même temps, l’aspect extérieur s’allégeait et une grande quantité de matière devenait tout simplement superflue.
C’était précisément ce dont on avait urgemment besoin à l’époque de l’industrialisation. Un ingénieur civil qui rendit le béton précontraint véritablement incontournable par la suite fut d’ailleurs Fritz Leonhardt. Si le sujet vous intéresse, vous pouvez en lire davantage ici : Fritz Leonhardt : un ingénieur qui fait flotter le béton .
Eugène Freyssinet : fluage, retrait et perplexité
Au début du 20e siècle, un nouveau pont sur l’Allier devait être construit, le futur pont de Veurdre. Il était prévu de réaliser un pont voûte en pierre classique pour remplacer l’ancien pont suspendu. Mais par hasard, un concept innovant d’Eugène Freyssinet entra en jeu. Un entrepreneur perçut le potentiel de ses idées et convainquit les autorités de construire plusieurs ponts selon le nouveau système de Freyssinet. Une véritable opportunité pour le jeune ingénieur civil !
Avant même la construction, Eugène Freyssinet testa ses concepts. Pour cela, il fit ériger un arc d’essai et utilisa pour la première fois sa technique innovante. Les culées étaient reliées par des fils tendus : un précurseur précoce, mais efficace, de ce qui allait plus tard être connu dans le monde entier sous le nom de béton précontraint.
Puis les travaux purent commencer. Avec ses arcs exceptionnellement plats et sa structure très élancée, le pont constituait à l’époque un spectacle sans doute plus quinhabituel. Tandis que les ingénieurs civils regardaient avec scepticisme l'épaisseur de l’arc de 19 cm à la clé du pont, les entrepreneurs saluaient déjà la faible quantité de matériau nécessaire.
Après l’achèvement, un moment critique survint toutefois : les arcs s’abaissèrent jusqu’à 13 cm. Pourquoi cela ? Des effets comme le fluage et le retrait, encore non étudiés à l’époque, sont intervenus. Eugène Freyssinet réagit immédiatement : il fit modifier la construction dans une opération menée discrètement de nuit.
À l’aide de vérins hydrauliques, il redonna au pont sa forme initiale. Il fut sauvé. Mieux encore : il passa sans difficulté les essais de charge qui suivirent et convainquit même la presse sceptique. Cette expérience renforça la conviction d’Eugène Freyssinet qu’il fallait étudier de plus près le comportement inattendu du béton armé et l’exploiter activement pour les projets futurs.
Eugène Freyssinet : aucune innovation sans résistance
Comme pour beaucoup d’innovations, la nouvelle approche d’Eugène Freyssinet suscita d’abord du scepticisme, surtout dans les milieux spécialisés. Les raisons en étaient multiples. Tout d’abord, on n’était pas certain que le béton précontraint tiendrait sur le long terme. Rappelons-nous : jusqu’à cette époque, les grands bâtiments – qu’il s’agisse de ponts ou d’entrepôts – avaient surtout un point commun : leur aspect massif. D’énormes blocs de maçonnerie ou de béton armé.
Les conceptions presque filigranes d’Eugène Freyssinet suscitaient donc naturellement des questions. Est-ce que cela tiendra dans la durée ? Comment construit-on quelque chose comme cela et est-ce vraiment plus efficace ? Mais Eugène Freyssinet laissait ses constructions parler d’elles-mêmes.
Avec ses ouvrages, il montra que l’influence du fluage et du retrait n’était pas seulement calculable, mais pouvait être activement utilisée pour rendre les bâtiments encore plus porteurs et plus durables. Un problème devint ainsi une véritable opportunité. Et lorsque, à la fin des années 1920, sur la côte rude de Bretagne, la construction d’un pont fut discutée, le moment était venu.
Eugène Freyssinet : construction du pont Albert-Louppe
Il devait mesurer plus de 800 m de long, ce qui était difficile à réaliser avec les portées de l’époque. Eugène Freyssinet y vit sa chance. Le pont devait être une expérience, construit en béton précontraint. Le béton était considéré comme un matériau passif et inerte qui n’était vraiment porteur que s’il était massif.
Eugène Freyssinet voulait montrer le contraire : le pont Albert-Louppe devait présenter des portées gigantesques, plus audacieuses que tout ce que l’on attribuait alors à ce matériau. Car à l’époque, on pensait que le béton était absolument calculable. Après tout, on connaissait sa résistance à la compression ainsi que ses limites. La plupart des collègues d’Eugène Freyssinet ignoraient les déformations qui apparaissaient. Lui, en revanche, voulait précisément les exploiter pour ses ouvrages. Le pont s’y prêtait parfaitement.
Le problème du béton, que beaucoup ignoraient ou accueillaient avec un haussement d’épaules, se manifesta déjà pendant la construction. Les arcs commencèrent à se redéformer, lentement certes, mais de manière continue. D’après les calculs classiques, cela ne devait pas se produire. Et maintenant ? Démolition ? Bien sûr que non, car Eugène Freyssinet l’avait prévu avec certitude.
Pour Eugène Freyssinet, ce n’était que le début de la partie intéressante de son travail. Il ne considérait pas cela comme un échec, mais comme une occasion de prouver ses théories à grande échelle. Le problème ne venait pas du béton, mais de la manière dont on l’utilisait. Car le béton n’est pas un matériau rigide, il travaille. Et c’est précisément ce qu’Eugène Freyssinet a su mettre à profit.
Au lieu d’accepter les déformations, Eugène Freyssinet intervint activement. Grâce à son procédé hydraulique, il redonna au pont la forme souhaitée. Le soulever légèrement, le réajuster, le laisser se mettre en place de nouveau : terminé. Pour le grand public, une approche totalement nouvelle.
On ne disait plus : « Nous construisons et espérons que cela tiendra. » À la place, il montra au monde professionnel : « Nous contrôlons le comportement de l’ouvrage. » Eugène Freyssinet prouva que les ouvrages n’étaient pas des objets rigides, mais qu’on pouvait les comprendre comme un système de forces et les piloter activement. Le pont Albert-Louppe en était la preuve.
Le béton n’était plus un matériau porteur passif, mais pouvait être contrôlé activement et consciemment grâce à la précontrainte. C’est précisément là qu’Eugène Freyssinet intervint avec son idée du béton précontraint. Et avec cela commença une toute nouvelle époque pour le secteur du BTP. Une chance de renforcer techniquement l’industrialisation.
Conclusion : sans Eugène Freyssinet, pas d’infrastructure moderne
Grâce aux ouvrages révolutionnaires d’Eugène Freyssinet, le béton précontraint dans le secteur du BTP s’est imposé peu à peu. Rapidement, même, à l’échelle mondiale. Et aujourd’hui ? Aujourd’hui, ce matériau de construction est tout simplement indispensable. Ses possibilités d’application sont multiples : des ponts aux gratte-ciel, en passant par les parkings et les toitures de halls. De nombreux bâtiments modernes ne seraient pas réalisables sans cette technique.
Dans la construction de ponts, le béton précontraint de la fin du 20e siècle jouit justement d’une réputation assez mitigée. Le pont Carolabrücke à Dresde, effondré le 11 septembre 2024, est un bon exemple du fait qu’un matériau de construction doit toujours être développé et amélioré. Le secteur du BTP apprend en permanence, bien souvent à partir d’erreurs qui ne deviennent visibles que plus tard. Surtout, l’entretien d’un tel ouvrage ne doit jamais être négligé. Si ce sujet vous intéresse, lisez-en davantage ici : Ponts en mauvais état en Allemagne .
Malgré son importance considérable, Eugène Freyssinet est peu connu en dehors des cercles spécialisés. Presque personne, en dehors du milieu du béton précontraint, ne connaît son nom. La raison est simple : Eugène Freyssinet n’a pas créé une structure emblématique unique, mais un nouveau système constructif. Ce qui devient la norme finit un jour par devenir invisible, sans être pour autant moins important. L'innovation technique se tient généralement derrière le design visible. La performance d’ingénierie reste en arrière-plan, tandis que les noms des architectes ou des mécènes sont mis en avant.
Ce qu’il en reste, c’est qu’Eugène Freyssinet a fondamentalement transformé la construction en béton. Son invention a permis des ouvrages durables, de grandes portées et des constructions économiques. Il n’a peut-être pas marqué une skyline célèbre, mais il a créé une base réelle sur laquelle repose une grande partie de notre infrastructure moderne. Eugène Freyssinet était un véritable pionnier du béton précontraint, qui a eu le courage de repenser les systèmes classiques. Nous avons toujours fait comme ça – mais autrement, c’est mieux.