Brevet FR2771406A1 — publié le 19990528

La présente invention appartient au domaine des bétons, plus particulièrement des bétons de fibres. Elle a pour objet principal un béton amélioré, permettant notamment de fabriquer des éléments de structures de génie civil destinés à la réalisation de bâtiments et d'ouvrages d'art et ayant des propriétés supérieures à celles des éléments de la technique antérieure. Une analyse structurelle des bétons a montré que leurs propriétés mécaniques sont étroitement liées à la présence de défauts de structure. Plusieurs types de défauts se différenciant par leur taille peuvent être observés dans ces bétons lorsqu'ils sont soumis à des charges mécaniques. A l'échelle la plus faible, on observe le défaut dit de microporosité du béton. Il s'agit de pores, dits capillaires, issus des espaces intergranulaires initialement présents dans la pâte fraîche. Leur taille varie entre 50 nm et quelques ym. A l'échelle suivante, on observe les défauts de microfissuration. I1 s'agit de microfissures présentant des ouvertures allant de 1 à quelques centaines de ssm. Elles sont non coalescentes, c'est-à-dire qu'elles ne forment pas un chemin continu à travers la structure. Elles sont principalement dues au caractère hétérogène du béton, les granulats présentant des propriétés mécaniques et physiques différentes de celles du liant/ciment. Elles apparaissent lors de chargement mécanique. Ce type de défaut est un responsable majeur des faibles propriétés mécaniques du béton en traction et de son caractère fragile. A la dernière échelle, on observe les défauts de macrofissuration. L'ouverture de ces fissures varie de quelques centaines de Hm à quelques mm. Ces fissures sont coalescentes. On peut également observer des défauts majeurs de taille millimétrique qui sont dûs à une mauvaise préparation du béton (air occlus, défauts de remplissage). Des solutions ont été suggérées soit pour diminuer la présence de ces différents défauts, soit pour atténuer leurs effets sur les caractéristiques mécaniques du béton. Pour améliorer les caractéristiques mécaniques des bétons, on a proposé de remplacer le sable de la matrice cimentaire par d'autres constituants plus performants, mais le coût du béton s'en trouve augmenté de façon rédhibitoire pour que son utilisation puisse être envisagée de façon courante en génie civil, du fait des contraintes économiques qui pèsent dans ce domaine. On a également proposé d'incorporer à la composition de béton des agrégats de dureté élevée, mais les quantités à mettre en oeuvre pour obtenir les performances souhaitées augmentent également de façon excessive le prix de revient du béton, compte-tenu du coût élevé de ces agrégats. On a aussi proposé d'améliorer, parfois de façon spectaculaire, certaines propriétés mécaniques du béton en lui incorporant un taux élevé de fibres de renfort, soit typiquement un taux de 10 à 15% en volume, mais ce taux non seulement a un effet très sensible sur le prix de revient du béton, mais encore rend son malaxage, son homogénéisation et éventuellement son coulage, trop difficiles ou trop critiques pour être applicable en génie civil et notamment dans les conditions de travail d'un chantier de construction. Egalement, la microporosité a pu être partiellement contrôlée en diminuant le rapport en poids eau sur ciment, et en utilisant des fluidifiants. L'utilisation des charges fines, notamment à réaction pouzzolanique, a permis aussi de réduire la taille des micropores. La microfissuration a elle été fortement réduite par - l'amélioration de l'homogénéité du béton, en limitant par exemple la taille des granulats à 800 clam, - l'amélioration de la compacité du matériau (optimisation granulaire et pressage éventuel avant et pendant la prise), - des traitements thermiques après prise. Quant à la macrofissuration, elle peut être contrôlée par l'utilisation de fibres métalliques, mais avec les difficultés de mise en oeuvre mentionnées précédemment. A titre de document illustratif de la technique antérieure, on peut citer la demande de brevet WO-A95/01316 concernant un béton de fibres métalliques dans lequel la quantité de fibres est contrôlée et les dimensions des fibres sont choisies dans des proportions déterminées par rapport à celles des éléments granulaires. Ce béton de fibres comprend du ciment, des éléments granulaires, des éléments fins à réaction pouzzolanique et des fibres métalliques. Les éléments granulaires doivent présenter une grosseur de grain maximale D d'au plus 800 ym, les fibres doivent avoir une longueur individuelle 1 comprise entre 4 et 20 mm, et le rapport R entre la longueur moyenne L des fibres et D doit au moins être égal à 10, la quantité de fibres étant telle que leur volume est de 1 à 4% du volume du béton après la prise. Le béton obtenu présente un comportement ductile ou de pseudo-écrouissage. Le besoin se fait encore sentir d'éliminer les défauts précités ou de réduire fortement leurs effets et notamment les microfissurations, car il a pu être observé que les mises en oeuvre décrites dans l'art antérieur servent principalement à éviter le développement des macrofissures et non des microfissures ; les microfissures ne sont alors qu'en partie stabilisées et se développent sous l'effort. La présente invention a pour objet un béton contenant des fibres métalliques de renfort et possédant des propriétés améliorées par rapport aux bétons similaires de la technique antérieure. Par propriétés améliorées, on entend aussi bien des caractéristiques mécaniques supérieures à celles des bétons de fibres connus que des caractéristiques au moins égales à celles des bétons de fibres connus, mais susceptibles d'être obtenues à l'échelle industrielle de manière constante et reproductible. Un autre but de la présente invention est d'augmenter le niveau de contrainte où apparaît le premier endommagement du béton (c'est-à-dire les microfissurations) et ainsi d'accroître le domaine d'utilisation du béton, à savoir le comportement élastique linéaire du béton. Encore un autre but de la présente invention est d'améliorer l'écrouissage du béton au delà du premier endommagement en contrôlant la propagation des macrofissures. L'invention se propose ainsi d'accroître le domaine d'utilisation du béton au-delà du premier endommagement en améliorant le comportement ductile du béton. Un autre but également de l'invention est d'améliorer, par un effet de synergie entre la matrice cimentaire et les fibres, le comportement du béton à la fois vis-à-vis de l'apparition des microfissures et de la propagation de macrofissures. Par "matrice cimentaire", on désigne la composition cimentaire durcie hors fibres métalliques. Un autre but encore de la présente invention, particulièrement important pour l'obtention de corps en béton qui, en raison de leur dimension ou conditions de chantier ne pourraient être soumis à un traitement thermique est l'obtention dans des conditions améliorées vis-à-vis de la technique antérieure et notamment à des températures voisines de la température ambiante (20 C), d'un béton ayant des caractéristiques mécaniques (au sens indiqué précédemment) au moins égales à celles qui ne peuvent être obtenues qu ' au prix d'un traitement thermique dans le cas des meilleurs bétons de fibres connus. La présente invention a aussi pour objet la matrice cimentaire qui permet de réaliser le béton de l'invention et les prémélanges qui comprennent tout ou partie des constituants nécessaires à la préparation de cette matrice ou du béton. Sous sa forme générale, l'invention concerne un béton constitué d'une matrice cimentaire durcie dans laquelle sont dispersées des fibres métalliques, provenant du mélange avec de l'eau d'une composition comprenant, outre les fibres (a) du ciment (b) des éléments granulaires ayant une grosseur de grain maximale D d'au plus 2mm, de préférence d'au plus îmm (c) des éléments à réaction pouzzolanique ayant une taille de particules élémentaires d'au plus 1 4m, de préférence d'au plus 0,5 ssm (d) des constituants capables d'améliorer la ténacité de la matrice, choisis parmi des éléments aciculaires ou plaquettaires ayant une taille moyenne d'au plus 1 mm, et présents dans une proportion volumique comprise entre 2,5 et 35% du volume cumulé des éléments granulaires (b) et des éléments à réaction pouzzolanique (c) (e) au moins un agent dispersant et répondant aux conditions suivantes (f) le pourcentage en poids de l'eau E par rapport au poids cumulé du ciment (a) et des éléments (c) est compris dans la gamme 8-24% ; (g) les fibres présentent une longueur individuelle 1 d'au moins 2 mm et un rapport 1/e, e étant le diamètre des fibres, d'au moins 20 (h) le rapport R entre la longueur moyenne L des fibres et la grosseur de grain maximale D des éléments granulaires est d'au moins 10 (i) la quantité de fibres est telle que leur volume est inférieur à 4%, de préférence à 3,5t du volume du béton après la prise. De préférence, la ténacité de la matrice cimentaire est d'au moins 15 J/m2, avantageusement d'au moins 20 J/m2. La ténacité est exprimée soit en termes de contrainte (facteur d'intensité de contrainte : Kc), soit en termes d'énergie (taux critique d'énergie : Gc), en utilisant le formalisme de la Mécanique Linéaire de la Rupture. On décrira ci-après dans la partie de la description relative aux exemples les méthodes de mesure utilisées pour déterminer la ténacité de la matrice cimentaire. La ténacité de la matrice cimentaire est obtenue par ajout à la composition cimentaire d'éléments de taille moyenne d'au plus 1 mm, de préférence d'au plus 500 4m, se présentant sous une forme aciculaire ou sous forme de plaquettes. Ils sont présents dans une proportion volumique comprise dans la gamme 2,5-35%, en particulier dans la gamme 5-25k du volume cumulé des éléments granulaires et des éléments à réaction pouzzolanique. Lesdits éléments, compte-tenu de leur fonction d'amélioration de la ténacité de la matrice, seront dénommés ci-après dans la description éléments renforts . Par "taille" des éléments renforts, on entend la taille de leur dimension la plus grande (notamment la longueur pour les formes aciculaires). Il peut s'agir de produits naturels ou de synthèse. Les éléments renforts de forme aciculaire peuvent être choisis parmi les fibres de wollastonite, les fibres de bauxite, les fibres de mullite, les fibres de titanate de potassium, les fibres de carbure de silicium, les fibres de cellulose ou de dérivés de cellulose, tels que l'acétate de cellulose, les fibres de carbone, les fibres de carbonate de calcium, les fibres d'hydroxyapatite et autres phosphates de calcium, ou les produits dérivés obtenus par broyage desdites fibres et les mélanges desdites fibres. De préférence, on utilise des éléments renforts dont l'acicularité, exprimée par le rapport longueur/diamètre, est au minimum de 3 et de préférence au minimum de 5. Les fibres de wollastonite ont donné de bons résultats. Ainsi, la présence de fibres de wollastonite dans la matrice cimentaire conduit à une réduction de la microporosité. Cet effet surprenant est particulièrement apparent pour des bétons ayant subi un mûrissement à 200C (voir ci-après). Les éléments renforts sous forme de plaquettes peuvent être choisis parmi les plaquettes de mica, les plaquettes de talc, les plaquettes de silicates mixtes (argiles), les plaquettes de vermiculite, les plaquettes d'alumine et aluminates ou silicates mixtes et les mélanges desdites plaquettes. Les plaquettes de mica ont donné de bons résultats. Il est possible d'utiliser des combinaisons de ces différentes formes ou natures d'éléments renforts dans la composition du béton selon l'invention. Ces éléments renforts peuvent au moins présenter en partie en surface un revêtement organique polymérique comprenant un latex ou obtenu à partir d'au moins un des composés suivants: alcool polyvinylique, silanes, siliconates, résines siloxanes, polyorganosiloxanes ou le produit de la réaction entre (1) au moins un acide carboxylique contenant 3 à 22 atomes de carbone, (2) au moins une amine aromatique ou aliphatique polyfonctionnnelle ou amine substituée, contenant de 2 à 25 atomes de carbone, et (3) un agent de réticulation qui est un complexe de métal hydrosoluble, contenant au moins un métal choisi parmi : le zinc, l'aluminium, le titane, le cuivre, le chrome, le fer, le zirconium et le plomb ce produit est plus particulièrement décrit dans la demande EP-A-0.372.804. L'épaisseur de ce revêtement peut varier entre 0,01 et 10 ssm, de préférence entre 0,1 et 1 ym. Les latex peuvent être choisis parmi les latex de styrène-butadiène, les latex acryliques, les latex styrène-acryliques, les latex méthacryliques, les latex carbonylés et phosphonés. Les latex présentant des fonctions complexantes du calcium sont préférés. Le revêtement organique polymérique peut être obtenu par traitement en lit fluide ou à l'aide d'un mélangeur type FORBERG des éléments renforts en présence d'un des composés définis ci-dessus. Les composés suivants sont préférés : le polyorganosiloxane H240, les résines siloxanes Rhodorsil 878, 865 et 1830 PX, le Manalox 403/60/WS et WB LS 14 tous commercialisés par Rhône-Poulenc, les siliconates de potassium. Ce type de traitement est particulièrement recommandé pour les éléments renforts qui sont des produits naturels. Pour ce qui est des fibres métalliques, il peut s'agir de fibres métalliques choisies parmi les fibres d'acier telles que les fibres d'acier à haute tenue mécanique, les fibres d'acier amorphe, ou encore les fibres d'acier inoxydable. Eventuellement, les fibres d'acier peuvent être revêtues d'un métal non ferreux tel que le cuivre, le zinc, le nickel (ou leurs alliages). La longueur individuelle 1 des fibres métalliques est d'au moins 2 mm et est, de préférence, comprise dans la gamme 10-30 mm. Le rapport 1/, e étant le diamètre des fibres est d'au moins 20 et, de préférence, d'au plus 200. On peut utiliser des fibres crénelées, ondulées ou crochetées aux extrémités. La quantité de fibres est telle que leur volume est inférieur à 4%, et de préférence à 3,5% du volume du béton après la prise. Avantageusement, la contrainte d'adhérence moyenne des fibres dans la matrice cimentaire durcie doit être d'au moins 10 MPa, de préférence d'au moins 15 MPa. Cette contrainte est déterminée par essai d'extraction d'une monofibre encastrée dans un bloc de béton, ainsi qu'il sera décrit ci-après. Le niveau d'adhérence fibre/matrice peut être contrôlé par plusieurs moyens que l'on peut utiliser individuellement ou simultanément. Selon un premier moyen, l'adhérence des fibres dans la matrice cimentaire peut être obtenue par traitement de surface des fibres. Ce traitement des fibres peut être effectué par au moins l'un des procédés suivants - attaque chimique des fibres - dépôt d'un composé minéral sur les fibres, notamment par dépôt de silice ou d'un phosphate métallique. L'attaque chimique peut être réalisée, par exemple, par mise en contact des fibres avec un acide, puis neutralisation. Le dépôt de silice peut être obtenu par mise en contact des fibres avec des composés du silicium, tels que des silanes, des siliconates ou des sols de silice. Le dépôt de phosphate métallique est généralement obtenu par un procédé de phosphatation, lequel consiste à introduire les fibres métalliques préalablement décapées dans une solution aqueuse comprenant un phosphate métallique, de préférence du phosphate de manganèse ou de zinc, puis à filtrer la solution pour récupérer les fibres. Les fibres sont ensuite rincées, neutralisées, puis rincées à nouveau. Contrairement au procédé habituel de phosphatation, les fibres obtenues ne doivent pas subir de finition de type grasse ; on peut par contre les imprégner éventuellement d'un additif soit pour apporter une protection anticorrosion, soit pour faciliter leur mise en oeuvre avec le milieu cimentaire. Le traitement de phosphatation peut également être obtenu en enduisant ou pulvérisant la solution de phosphate métallique sur les fibres. Tout type de procédé de phosphatation peut être utilisé, on peut se reporter à ce sujet aux traitements décrits dans l'article de G. LORIN, intitulé La Phosphatation des Métaux (1973), Ed. EYROLLES. Selon un deuxième moyen, la contrainte d'adhérence des fibres dans la matrice cimentaire peut être obtenue par introduction dans la composition d'au moins un des composés suivants : les composés de la silice comprenant majoritairement de la silice, du carbonate de calcium précipité, de l'alcool polyvinylique en solution aqueuse, un latex ou un mélange desdits composés. Par composé de la silice comprenant majoritairement de la silice, on entend ici les produits de synthèse choisis parmi les silices de précipitation, les sols de silice, les silices de pyrogénation (type Aérosil), les silico-aluminates, par exemple le Tixosil 28 commercialisé par Rhône-Poulenc, ou les produits type argile (naturels ou dérivés) : par exemple les smectites, les silicates de magnésium, les sépiolites, les montmorillonites. On utilise de manière préférée au moins une silice de précipitation. Par silice de précipitation, on entend ici une silice obtenue par précipitation à partir de la réaction d'un silicate de métal alcalin avec un acide, en général inorganique, à un pH adéquat du milieu de précipitation, en particulier un pH basique, neutre ou peu acide ; le mode de préparation de la silice peut être quelconque (addition d'acide sur un pied de cuve de silicate, addition simultanée totale ou partielle d'acide ou de silicate sur un pied de cuve d'eau ou de solution de silicate, etc...) et est choisi en fonction du type de silice que l'on souhaite obtenir ; à l'issue de l'étape de précipitation, on procède en général à une étape de séparation de la silice du milieu réactionnel selon tout moyen connu, filtre presse ou filtre sous vide par exemple le on recueille ainsi un gâteau de filtration, lequel est lavé si nécessaire ; ce gâteau peut, éventuellement après délitage, être séché par tout moyen connu, notamment par atomisation, puis éventuellement broyé et/ou aggloméré. En général, la quantité de silice de précipitation introduite est comprise entre 0,1k et 5% en poids, exprimé en sec, par rapport au poids total du béton. Au delà de 5%, on observe habituellement des problèmes de rhéologie lors de la préparation du mortier. De préférence, la silice de précipitation est introduite dans la composition sous forme d'une suspension aqueuse. I1 peut notamment s'agir d'une suspension aqueuse de silice présentant - une teneur en matière sèche de 10 à 40% en poids - une viscosité inférieure à 4.10-2 Pa.s pour un cisaillement de 50 s-1, - une quantité de silice contenue dans le surnageant de ladite suspension, à 7500 trs/min pendant 30 min, de plus de 50% du poids de la silice contenue dans la suspension. Cette suspension est plus particulièrement décrite dans la demande de brevet WO-A-96/01787. La suspension de silice Rhoximat CS 60 SL commercialisée par Rhône-Poulenc convient particulièrement pour ce type de béton. Les éléments granulaires sont essentiellement des sables fins ou des mélanges de sables fins, tamisés ou broyés, pouvant avantageusement comprendre des sables siliceux, en particulier de la farine de quartz. La grosseur maximale D de ces éléments est de préférence d'au plus 500 ym. Ces éléments granulaires sont en général présents à raison de 20 à 60% en poids de la matrice cimentaire, de préférence de 25 à 50% en poids de ladite matrice. Le rapport R entre la longueur moyenne L des fibres et la grosseur de grain maximale D des éléments granulaires peut varier entre certaines limites, selon la grosseur de grain desdits éléments. Ainsi, le rapport R doit être d'au moins 10, en particulier lorsque les éléments granulaires présentent une grosseur de grain maximale de lmm. Le ciment de la composition selon l'invention est avantageusement un ciment Portland tel que les ciments Portland CPA PMES, HP, HPR, CEM I PMES, 52,5 ou 52,5R ou HTS (haute teneur en silice) Les éléments fins à réaction pouzzolanique présentent une taille de particules élémentaires d'au moins 0,1 ym, d'au plus lym, de préférence d'au plus 0,5 Hm. Ils peuvent être choisis parmi les composés de silice, notamment les fumées de silice, les cendres volantes, les laitiers de hauts-fourneaux, les dérivés d'argiles tels que le kaolin. La silice peut être une fumée de silice provenant de l'industrie du zirconium plutôt qu'une fumée de silice provenant de l'industrie du silicium. Le pourcentage en poids eau/ciment, traditionnel dans la technique du béton, peut varier lorsqu'on utilise des substituts du ciment, qui sont notamment les éléments à réaction pouzzolanique. Pour les besoins de la présente invention, on a donc défini le rapport pondéral de la quantité d'eau E vis-à-vis du poids cumulé du ciment et des éléments à réaction pouzzolanique. Ainsi défini, ce rapport est compris entre 8 et 24% environ, de préférence entre 13 et 20% environ. Dans la description des exemples, on a néanmoins utilisé le rapport E/C de l'eau au ciment. La composition selon l'invention comprend également au moins un agent dispersant. Cet agent dispersant est en général un agent fluidifiant. L'agent fluidifiant peut être choisi parmi : les lignosulfonates, la caséine, les polynaphtalènes, en particulier les polynaphtalènesulfonates de métaux alcalins, les dérivés du formaldéhyde, les polyacrylates de métaux alcalins, les polycarboxylates de métaux alcalins et les polyoxydes d'éthylène greffés. En général, la composition selon l'invention comprend de 0,5 à 2,5 parties en poids d'agent fluidifiant pour 100 parties en poids de ciment. D'autres additifs peuvent être ajoutés dans la composition selon l'invention, par exemple un agent antimousse. A titre d'exemple, on peut par exemple utiliser les antimousses à base de polydiméthyl-siloxanes. Parmi ce type d'agents, on peut citer notamment les silicones sous la forme d'une solution, d'un solide, et de préférence sous la forme d'une résine, d'une huile ou d'une émulsion, de préférence, dans l'eau. Conviennent tout particulièrement les silicones comprenant essentiellement des motifs M (RSIOo 5) et D(R2Sio). Dans ces formules, les radicaux R, identiques ou différents, sont plus particulièrement choisis parmi l'hydrogène et les radicaux alkyles comprenant 1 à 8 atomes de carbone, le radical méthyle étant préféré. Le nombre de motifs est de préférence compris dans la gamme 30 à 120. La quantité d'un tel agent dans la composition est généralement d'au plus 5 parties en poids pour 100 parties de ciment. Toutes les tailles de particules sont mesurées par MET (microscopie électronique en transmission) ou MEB (microscopie électronique par balayage). La matrice peut contenir encore d'autres ingrédients à condition que ceux-ci ne perturbent pas les performances attendues du béton. Le béton peut être obtenu selon tout procédé connu de l'homme du métier, notamment par gâchage des constituants solides et de l'eau, mise en forme (moulage, coulage, injection, pompage, extrusion, calandrage) puis durcissement. Par exemple, pour préparer le béton, on malaxe les constituants de la matrice et les fibres de renfort avec la quantité d'eau adéquate. Avantageusement, on respecte l'ordre de malaxage suivant - malaxage des constituants pulvérulents de la matrice (par exemple 2 minutes) - introduction de l'eau et d'une fraction, par exemple la moitié des adjuvants - malaxage (par exemple 1 minute) - introduction de la fraction restante des adjuvants - malaxage (par exemple 3 minutes) - introduction des fibres de renforts et des constituants additionnels - malaxage (par exemple 2 minutes) Le béton est soumis à une maturation entre 200C et 1000C pendant la durée nécessaire à l'obtention des caractéristiques mécaniques désirées. On a trouvé de façon surprenante qu'une maturation à une température proche de l'ambiante fournissait de bons résultats, et ce, grâce à la sélection des constituants de la composition du béton. Dans ce cas, on laisse mûrir le béton, par exemple à une température voisine de 200C. La maturation peut également faire intervenir un traitement thermique entre 60 et 1000C à pression normale sur le béton durci. Le béton obtenu peut être notamment soumis à un traitement thermique entre 60 et 1000C pendant 6 heures à 4 jours avec une durée optimale de l'ordre de 2 jours, le traitement commençant après la fin de la prise du mélange ou au moins un jour après le début de la prise. En général, des durées de traitement de 6 heures à 72 heures suffisent, dans la gamme de températures précitée. Le traitement thermique est réalisé en ambiance sèche ou humide ou suivant des cycles faisant alterner les deux ambiances, par exemple 24 heures en ambiance humide suivies de 24 heures en ambiance sèche. On met en oeuvre ce traitement thermique sur des bétons ayant terminé leur prise, de préférence âgés d'au moins un jour, et encore mieux âgés d'au moins 7 jours environ. L'addition de poudre de quartz est particulièrement utile lorsque le béton est soumis au traitement thermique précité. Le béton peut être précontraint en prétension par fil adhérent ou par toron adhérent, ou précontraint en post-tension par monotorons gainés graissés ou par câble ou barre sous gaine, le câble étant constitué d'un assemblage de fils ou étant constitué de torons. Les bétons obtenus selon la présente invention présentent en général une résistance en traction directe Rt d'au moins 12 MPa. Ils peuvent également présenter une résistance en flexion 4 points Rf d'au moins 25 MPa, une résistance à la compression Rc d'au moins 150 MPa et une énergie de fracturation Wf d'au moins 2500 J/m2. Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans aucunement la limiter. A des fins de comparaison, on a présenté les résultats obtenus avec des bétons dans lesquels on a fait varier les constituants de la composition et, pour certains d'entre eux, dans lesquels certains constituants ont été omis, notamment les fibres, afin de faire ressortir les avantages surprenants réalisés en utilisant la combinaison des constituants d'une composition de béton selon l'invention. Pour que les comparaisons ainsi effectuées aient leur pleine signification, les mêmes constituants ont été mis en oeuvre dans tous les exemples et sont indiqués ciapres: Ciment Portland: à haute teneur en silice, type HTS, provenant de la société LAFARGE (FRANCE). Sable : sable de quartz BE31 de la Société SIFRACO (FRANCE). Farine de Ouartz: Qualité C400 avec 50% de grains inférieurs à 10 microns provenant de la Société SIFRACO (FRANCE) Silice vitreuse: microsilice thermique issue de la fabrication du zirconium, type MST , avec une surface BET de 18 m2/g provenant de la Société S.E.P.R. (FRANCE), Element renfort de type aciculaire : Wollastonite (CaSiO3) Le produit utilisé est mis sur le marché par la Société NYCO : NYCO MINERALS Inc., Willsboro, N.Y. - USA, sous la dénomination NYAD G., dont les caractéristiques sont - taille :1=300 microns en moyenne (50 microns -500 microns) d=20 microns - facteur de forme : l/d = 15 - granulométrie - densité spécifique : 2,9 Elément renfort de type wollastonite broyée Le produit utilisé est la wollastonite NYCO 1250. La wollastonite NYCO 1250 présente une taille moyenne (do) à 8 microns, avec un facteur de forme (l/d) de 3 et une grosseur de particules de Elément renfort plaquettaire : mica (Muscovite silicate hydraté d'Al et K) Le produit utilisé est mis sur la marché par la Société KAOLINS D'ARVOR, 56270 Ploemeur, France, sous la dénomination Micarvor MG 160, dont les caractéristiques sont - taille : 1=75 microns en moyenne (10 microns - 200 microns) - épaisseur des plaquettes : quelques microns - granulométrie - densité spécifique : 2,75 Adjuvant: superplastifiant liquid à raison de 2% en volume soit un poids par rapport au ciment de: 0,222. Pour les tests, deux modes de traitement du béton durci ont été utilisés, l'un avec mûrissement à 200C et l'autre avec traitement thermique à 900C. Mûrissement à 2O0C: Les éprouvettes sont démoulées 48 heures après le coulage. Elles subissent ensuite un traitement consistant à les stocker sous eau à 200C pendant un minimum de 14 jours. Les éprouvettes sont usinées (si besoin est, selon le test à réaliser) 26 jours après le coulage et le test est réalisé 28 jours après le coulage. Traitement thermique à 9O0C: Les éprouvettes sont démoulées 48 heures après le coulage. Elles subissent ensuite un traitement thermique consistant à les stocker en étuve à 900C 24 heures en air humide puis 24 heures en air sec. L'usinage éventuel s'effectue 6 jours après le coulage et le test est réalisé au bout de 7 jours au minimum après le coulage. Les mesures portent sur les caractéristiques mécaniques de la matrice, principalement la ténacité, et sur les caractéristiques mécaniques du matériau final avec fibres métalliques, en flexion, traction et compression. Elles sont effectuées sur des dimensions d'éprouvettes adaptées à la mesure correspondante. Dans les exemples, le mode opératoire pour la fabrication d'éprouvettes d'essai a consisté à utiliser un malaxeur à haute turbulence avec rotation de la cuve, type EIRICH R02, ayant une capacité de 5 litres, ou EIRICH R08 ayant une capacité de 75 litres. Les méthodes de mesure de la ténacité de la matrice cimentaire sont les suivantes Les essais sont réalisés en flexion 3 points, à partir de prismes entaillés 40x40x250 ou 70x70x280 mm, c'est-à-dire des échantillons de géométrie SENB (procédure ASTM -E 399-83). Une entaille à profil en V est réalisée à sec sur ces prismes, à l'aide d'une fraiseuse équipée d'un disque diamanté. La profondeur relative a/w de l'entaille est de 0,4 (a: profondeur de l'entaille, w: hauteur de l'échantillon). Le facteur critique d'intensité de contrainte Kc est obtenu à partir de la charge de rupture F et de la longueur de la fissure a au point d'instabilité (essai en asservissement déplacement, à 10-2 mm/s, sur machine d'essai universelle SCHENCK): ou 1 représente l'entre-axe entre points d'appui (banc de flexion) = 200 mm, d et w sont respectivement la profondeur et la hauteur de l'échantillon, a est la longueur de l'entaille au moment de la rupture, Y est un paramètre de forme qui dépend de la longueur de fissure (a = a/w). En flexion 3 points, on utilise de préférence le paramètre Y suivant (SRAWLEY, J.E. International Journal of Fracture (1976), Vol. 12, pages 475 à 476): 1,99 - - a)(2,15 - 3,93a + 2,7a2) (1 + 2a)(1 ~ a)312 Dans le cas d'un comportement non linéaire (ductilité), la force retenue F pour l'estimation de la ténacité correspond à la fin de la partie linéaire (diagramme force-déplacement) ; le point d'instabilité correspond alors à l'amorçage de la fissure. Le taux critique d'énergie Gc peut être obtenu à partir des courbes force-déplacement, à condition d'extraire les contributions dues aux déformations parasites et de rapporter l'énergie dissipée à la section de ligament : (w-a) x d. En déformation plane, il existe une relation simple entre Kc et Gc Gc =Ke(lD ) e E ou E est le module élastique, v représente le coefficient de Poisson. E est obtenu expérimentalement par vibration d'un échantillon prismatique posé sur deux appuis, à partir de la détermination de la fréquence fondamentale (Méthode GRINDOSONIC). En ce qui concerne l'adhérence des fibres métalliques dans la matrice cimentaire, la contrainte est déterminée par un essai d'extraction d'une monofibre encastrée dans un bloc de béton. Les tests ont été réalisés sur tiges d'acier de diamètre : d = 5mm. Lorsque les tiges sont traitées, elles sont soigneusement dégraissées (alcool/acétone) puis décapées (acide chlorhydrique dilué). Un traitement de type phosphatation est alors réalisé (phosphatation Mn). Un soin particulier est apporté à la finition neutralisation, rinçage, et séchage. Les tiges sont encastrées dans des blocs de béton de dimension 4X4X4cm. La composition utilisée est la même que celle utilisée pour les éprouvettes d'essai mécanique (flexion, compression, et traction) : le ratio eau/ciment est fixé à 0,25. Essai : les tiges encastrées sur une longueur de 10 mm sont extraites par traction à l'aide d'une machine d'essai universelle (SCHENCK), à une vitesse de 0,1 mm/min. L'effort exercé est mesuré via un capteur de force adapté, et le déplacement de la fibre (par rapport à l'échantillon) via un capteur d'extensométrie. La contrainte d'adhérence moyenne est estimée à partir de la formule simplifiée suivante Fmax le où F max est la force maximale mesurée, e le diamètre de la fibre et le la longueur d'encastrement. Tenue en traction directe : Rt Il s'agit de la valeur obtenue en traction directe sur éprouvettes haltères usinées à partir de prismes 70X70X280 mm, soit une section utile de 70X50 mm sur une hauteur de 50 mm. Les éprouvettes, soigneusement alignées, sont montées de façon rigide sur le bâti d'essai (UTS) avec un seul degré de liberté. Fmax Rt = 70x50 où Fmax représente la force maximale en N (pic) pour une rupture ayant lieu dans la section centrale 70X50 mm. La fixation de l'éprouvette sur les mors de la machine de traction est réalisée par collage puis serrage par boulons. Tenue en flexion : Rf Rf est la valeur obtenue en flexion 4 points sur éprouvettes prismatiques 70X70X280 mm montées sur appuis rotulés suivant les normes NFP 18-411 et NFP 18-409 et ASTM C 1018. Rf = 3 F max(1-1') 2 dw2 où Fmax représente la force maximale en N (force au pic), 1 = 210 mm et 1' = 1/3 et d = w = 70 mm. Tenue en compression : Rc Rc est la valeur obtenue en compression directe sur échantillon cylindrique rectifié (diamètre 70 mm/hauteur 140 mm). 4F Rc = #d2 où F représente la force à la rupture en N, et d le diamètre des échantillons (70mm). énergie de fracturation : Wf Wf est la valeur obtenue par détermination de l'aire totale sous la courbe force-flèche, lors d'un essai de flexion 4 points sur prismes 70X70X280 mm. La flèche mesurée est corrigée afin de déterminer le déplacement de l'échantillon. #F#c Wf = dw où F est la force appliquée, #c le déplacement vrai (flèche corrigée), dw la section de l'échantillon. Les résultats des exemples 1 à 17 ont été rassemblés dans le Tableau I ci-après qui fournit la composition des échantillons de bétons réalisés et leurs paramètres respectifs. Sur les dessins annexés La figure 1 est un graphique obtenu par des essais de flexion avec en ordonnées les valeurs de la contrainte (MPa) et en abscisses les valeurs de la flèche (mm) pour des échantillons de béton, avec un rapport E/C = 0,24 et un mûrissement à 200C, respectivement avec wollastonite (courbes (1), (2) et (3)) et sans wollastonite (courbes (4) , (5), (6)). La figure 2 est un graphique analogue à la Figure 1 mais pour des échantillons de béton de même composition avec un traitement thermique à 900C : courbes (7), (8), (9) avec wollastonite et courbes (10), (11), (12) sans wollastonite. La figure 3 est un graphique obtenu par des essais de traction avec des échantillons de béton concernant des fibres d'acier non traitées, avec un rapport E/C = 0,20 et un traitement thermique à 900C, respectivement avec de la silice de précipitation (courbes (13), (14), (15)) et sans silice de précipitation (courbes (16),(17)). La figure 4 est un graphique obtenu par des essais de flexion pour trois échantillons avec un rapport E/C = 0,25 et un traitement thermique à 900C respectivement avec des fibres traitées en surface (courbes 18, 19) et non traitées (courbe 20). En ordonnées, sont portées les valeurs de la contrainte en flexion (MPa) et en abscisses, les valeurs de la flèche (mm). Les figures 5 à 7 représentent la porosité d'échantillons en béton, déterminée par la technique d'intrusion de mercure : en ordonnées, le volume cumulé (ml/g) et en abscisses le diamètre des pores (micromètre). La figure 5 correspond à un échantillon en béton (Exemple N01) qui a subi un mûrissement à 200C. La figure 6 correspond à un échantillon en béton (Exemple N02) qui a subi un traitement thermique à 900C. La figure 7 correspond à un échantillon en béton contenant de la wollastonite (Exemple N03) qui a subi un mûrissement à 200C. La figure 8 est un graphique résultant d'une analyse par technique de résonance magnétique nucléaire du 29Si d'un béton selon l'invention comportant de la Wollastonite et mûri à 200C, (courbe 23) comparé à un même béton ayant la même composition mais dépourvu de Wollastonite et ayant fait l'objet d'un traitement thermique à 900C (courbe 22). On voit que les deux graphiques sont peu différents et présentent sensiblement les mêmes pics relatifs aux liaisons des SiO4 exprimées par les références Q1 (doublets) Q2 (deux liaisons) Q3 (trois liaisons). Les quantités des éléments renforts, dans ce qui suit, sont indiquées en pourcentages en volume par rapport au volume cumulé des éléments granulaires et des éléments à réaction pouzzolanique. La comparaison des essais N01 et 2 (échantillons sans wollastonite) avec les essais 3 et 4 (échantillon avec 17% de wollastonite aciculaire) montre que la ténacité double quasiment pour un béton ne contenant pas de fibres métalliques. On obtient des résultats semblables en comparant l'essai N05 (échantillon sans wollastonite) avec l'essai N06 (échantillon avec 10% de wollastonite aciculaire) toujours pour un béton sans fibres. La ténacité du béton avec fibres métalliques sans wollastonite est de 10J/m2, (essai N 9) et passe à 27 J/m2 lorsque l'on incorpore 10% de wollastonite (essai n010). Il apparaît donc que l'on retrouve sur les compositions de béton avec fibres métalliques l'influence des éléments renforts type wollastonite sur les valeurs de ténacité obtenues sur les matrices sans fibres métalliques. L'énergie de fracturation globale résulte d'un effet cumulatif d'énergie consommée par la matrice (ténacité Gç) et d'énergie dissipée par les fibres métalliques. On constate que la présence d'éléments renforts aciculaires, notamment de wollastonite, dans une matrice cimentaire particulièrement peu poreuse amplifie la transmission des efforts entre les fibres et le béton, permettant ainsi, grâce à un effet de synergie, de tirer un parti optimal des fibres, qui sont présentes en faibles quantités par rapport au béton, et ainsi d'améliorer la ductilité du matériau. Cette combinaison de la porosité de la matrice cimentaire, d'éléments renforts aciculaires ou plaquettaires et de fibres métalliques présentes en faibles quantités par rapport au béton, constitue une caractéristique importante et originale de la présente invention. Les éléments renforts anisotropes exercent ainsi un rôle important pour le contrôle de la microfissuration et le transfert de charges entre matrice et fibres métalliques. On constate également une amélioration des caractéristiques mécaniques du matériau en flexion, traction et compression. L'utilisation d'éléments renforts plaquettaires type mica (essai N07) fournit également une nette amélioration de la ténacité. L'utilisation d'éléments renforts type wollastonite broyée (essai N08) agit positivement sur la ténacité de la matrice mais dans une moindre mesure que la wollastonite aciculaire. L'introduction d'un élément renfort aciculaire conduit à un gain significatif de la ténacité ; ce gain est plus faible lorsque le facteur d'acicularité (ou taille) est diminué. Des observations semblables peuvent être faites pour les autres caractéristiques mécaniques. Ainsi, l'utilisation de wollastonite aciculaire améliore nettement la résistance à la flexion : voir la comparaison entre les essais 11 (pas de wollastonite aciculaire) et 12 (avec wollastonite aciculaire) . Il en est de même pour les renforts type mica : comparer les essais 13 (sans mica) et 14 (avec mica). En général, le traitement thermique à 900C exerce un effet favorable sur la résistance à la flexion, qui est alors améliorée. Cependant, même avec un mûrissement à 200C, la résistance à la flexion est augmentée par l'introduction de wollastonite aciculaire (essai 12 comparé à l'essai 11, ce dernier étant réalisé avec une composition sans wollastonite). Egalement, l'addition de wollastonite aciculaire améliore sensiblement les résistances à la traction avec mûrissement à 200C comme avec traitement thermique à 900C voir essais 11 et 15 sans wollastonite aciculaire (témoin) et essais 12 et 17 avec 10% de wollastonite aciculaire. On note en moyenne une amélioration de +25% de la résistance intrinsèque à la traction directe du béton fibré, grâce à l'ajout de wollastonite. Dans tous les exemples, on obtient des résistances à la compression supérieures à 150 MPa pour des compositions de béton présentant des valeurs E/C inférieures à 0,27. Par ailleurs, l'introduction de wollastonite aciculaire améliore la régularité des caractéristiques mécaniques des bétons. Cette propriété avantageuse est illustrée par les graphiques de la Figure 1 qui représentent, comme indiqué précédemment, des essais de flexion effectués sur trois éprouvettes de compositions de bétons avec fibres (E/C = 0,24, mûrissement à 200C) identiques en tous points, sauf pour la présence ou l'absence d'élément renfort type wollastonite aciculaire. Les compositions sans wollastonite, conformes à l'essai 11, fournissent des courbes (4, 5, 6) largement décalées, ce qui correspond à une forte dispersion des résultats en flexion. Par contre, avec les compositions contenant de la wollastonite, à savoir 10% de wollastonite aciculaire, conformes à l'essai 12, les trois courbes (1, 2, 3) obtenues sont très resserrées et se confondent presque, ce qui signifie une élimination quasi-totale de la dispersion des caractéristiques mécaniques du matériau. Les mêmes observations s'appliquent aux graphiques de la figure 2 concernant des éprouvettes de bétons sans wollastonite (courbes 10, 11, 12) et avec wollastonite (courbes 7, 8, 9), les bétons testés étant des bétons avec fibres avec une valeur E/C = 0,24 et traitement thermique à 900C. Exemples 18 et 19 Ces exemples illustrent des essais d'adhérence réalisés par la méthode générale indiquée plus haut avec des échantillons de bétons sans fibres. La composition du béton est la suivante Ciment Portland : 1 Silice vitreuse : 0,325 Farine de Quartz : 0,300 Sable : 1,43 Adjuvant (extrait sec) : 0,02 Eau : 0,25 Les essais d'adhérence ont été réalisés sur des tiges, l'une en acier non traité (exemple 18) et l'autre en acier traité par phosphatation au manganèse (exemple 19) selon le protocole général ci-dessus mentionné. Avec la tige non traitée, la contrainte d'adhérence moyenne mesurée est de 10 MPa alors qu'avec la tige phosphatée elle est de 15 MPa. Exemple 20 Cet exemple est destiné à illustrer l'amélioration de l'adhérence fibre / matrice obtenue en modifiant la composition de la matrice cimentaire par incorporation d'une silice de précipitation, ladite matrice étant utilisée dans un béton avec fibres métalliques non traitées, avec une valeur E/C de 0,2 et un traitement thermique 24h/24h à 900C. Les résultats sont représentés à la Figure 3 qui est un graphique reproduisant les courbes obtenues dans un essai de traction sur éprouvette 7X7X28 cm pour un échantillon de béton avec 2% en volume de fibres d'acier non traité, dont la matrice a été ou non modifiée par addition d'une quantité de suspension de silice RHOXIMAT CS 960 SL de RHONE-POULENC égale à 1,9% en équivalent en poids sec par rapport au ciment (soit 0,65% en poids par rapport au béton). A la Figure 3, les ordonnées représentent la contrainte à la rupture exprimée en MPa et les abscisses le déplacement traverse exprimé en mm. Les courbes 13, 14, 15 donnent les résultats pour trois éprouvettes avec silice et les courbes 16, 17 pour deux éprouvettes identiques sans silice. On voit que la dispersion des résultats est sensiblement réduite. En outre, l'énergie dissipée après la contrainte maximale est considérablement augmentée. La Figure 4 illustre l'amélioration de l'adhérence fibres/matrice obtenue par un traitement de surface (phosphatation) des fibres (courbes 18, 19) vis-à-vis des fibres non traitées (courbe 20), les fibres étant incorporées dans une matrice telle que définie dans le Tableau I aux Exemples 15 (fibres non traitées) et 16 (fibres traitées). Il apparaît clairement sur les courbes des figures 5, 6 et 7 que, dans le cas des échantillons en béton sans wollastonite, une faible porosité n'est atteinte que si les bétons sont soumis à un traitement thermique. Par contre, l'addition d'éléments renforts type wollastonite à la composition de ces bétons conduit de façon surprenante à une faible porosité y compris dans le cas de bétons soumis à un mûrissement à 200C. L'addition de wollastonite permet ainsi d'obtenir une bonne densification du béton (porosité réduite) et ce, même pour des conditions normales de mûrissement à 200C. La figure 8 fait apparaître un autre effet intéressant de l'apport de wollastonite qui est la modification sensible de la structure des hydrates (CSH) obtenue par mûrissement à 200C. Les raies Q2 qui représentent les atomes de silicium dans les chaînes de CS11 sont similaires. Les exemples ci-dessus ont été donnés à titre purement illustratif et ne limitent aucunement la portée de l'invention revendiquée. On observera encore qu'une caractéristique importante de la présente invention est de permettre l'obtention de bétons ayant des propriétés améliorées et contenant pourtant une quantité de fibres métalliques nettement plus faible que dans de nombreuses propositions de la technique antérieure. Selon l'invention, en effet, des quantités de fibres métalliques inférieures à 4% et de préférence à 3,5% du volume du béton après la prise, et pouvant être notamment aussi faibles que 2% du volume du béton après la prise, comme illustré dans les exemples précédents, sont suffisantes pour obtenir des bétons ayant des propriétés mécaniques améliorées. Cet effet surprenant est dû, pour autant qu'on le sache, au choix des constituants de la composition du béton et de leurs proportions au sein de celle-ci. TABLEAU I Exemple n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Ciment Portland 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Silice vitreuse 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 Farine de quartz 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 Wollastonite aciculaire 0 0 0,39 0,39 0 0,240 0 0 0 0,240 Mica 0 0 0 0 0 0 0,220 0 0 0 Wollastonite broyée 0 0 0 0 0 0 0 0,150 0 0 Sable 1,430 1,430 1,070 1,070 1,430 1,215 1,215 1,29 1,430 1,215 Adjuvant (extrait sec) 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,02 Eau 0,200 0,200 0,270 0,270 0,250 0,250 0,300 0,250 0,240 0,240 Fibres non traitées (% volume) 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 Fibres traitées (% volume) Mûrissement ou traitement thermique ( C) 20 90 20 90 90 90 90 90 90 90 Ténacité G (J/m2) 9 10 20 22 13 25 22 15 10 27 Résistance à la flexion (MPa) 16,6 16,5 11,1 14,3 21,3 28,7 Résistance à la traction (MPa) 7,1 6,7 6,0 6,7 10,8 13,0 Résistance à la compression (MPa) 198,2 201,8 182,3 180,3 TABLEAU I (suite) Exemple n 11 12 13 14 15 16 17 Ciment Portland 1 1 1 1 1 1 1 Silice vitreuse 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 0,325 Farine de quartz 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 0,300 Wollastonite aciculaire 0 0,240 0 0 0 0 0,240 Mica 0 0 0 0,220 0 0 0 Wollastonite broyée 0 0 0 0 0 0 0 Sable 1,430 1,215 1,43 1,215 1,430 1,430 1,245 Adjuvant (extrait sec) 0,012 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 0,015 Eau 0,240 0,240 0,300 0,300 0,250 0,250 0,250 Fibres non traitées (% volume) 2 2 0 2 2 0 0 Fibres traitées (% volume) 0 0 0 0 0 2 2 Mûrissement ou traitement thermique ( C) 20 20 90 90 90 90 90 Ténacité G (J/m2) 10 26 9 24 12 12 29 Résistance à la flexion (MPa) 18,5 25,1 16 25 19 26 34 Résistance à la traction (MPa) 7,7 11,1 N.B. : Dans le tableau I, les quantités des constituants de la composition sont exprimé es en parties en poids, la quantité de ciment étant prise comme référence et égale à une partie en poids, à l'exception des fibres, qui, lorsqu'elles sont présentes, sont indiquées en pourcentage du volume total de la composition. REVENDICATIONS 1. Béton constitué d'une matrice cimentaire durcie dans laquelle sont dispersées des fibres métalliques, provenant du mélange avec de l'eau d'une composition comprenant, outre les fibres (a) du ciment (b) des éléments granulaires ayant une grosseur de grain maximale D d'au plus 2 mm , de préférence d'au plus 1 mm; (c) des éléments à réaction pouzzolanique ayant une taille de particules élémentaires d'au plus 1 Um, de préférence d'au plus 0,5 ym (d) des constituants capables d'améliorer la ténacité de la matrice choisis parmi des éléments aciculaires ou plaquettaires ayant une taille moyenne d'au plus 1 mm, et présents dans une proportion volumique comprise entre 2,5 et 35% du volume cumulé des éléments granulaires (b) et des éléments à réaction pouzzolanique (c) (e) au moins un agent dispersant et répondant aux conditions suivantes: (f) le pourcentage en poids de l'eau E par rapport au poids cumulé du ciment (a) et des éléments (c) est compris dans la gamme 8-24W; (g) les fibres présentent une longueur individuelle 1 d'au moins 2 mm et un rapport 1/e, e étant le diamètre des fibres, d'au moins 20 (h) le rapport R entre la longueur moyenne L des fibres et la grosseur de grain maximale D des éléments granulaires est d'au moins 10 (i) la quantité de fibres est telle que leur volume est inférieur à 4% et de préférence à 3,5t du volume du béton après la prise. 2. Béton selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ténacité de la matrice cimentaire est d'au moins 15 J/m2, avantageusement d'au moins 20 J/m2. 3. Béton selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments (d) ont une taille moyenne d'au plus 500 Hm. 4. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les éléments (d) sont présents dans une proportion volumique comprise dans la gamme 5%25% du volume cumulé des éléments granulaires (b) et des éléments à réaction pouzzolanique (c). 5. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments (d) - ou éléments renforts - de forme aciculaire sont choisis parmi les fibres de wollastonite, les fibres de bauxite, les fibres de mullite, les fibres de titanate de potassium, les fibres de carbure de silicium, les fibres de cellulose ou dérivés de cellulose, les fibres de carbone, les fibres de phosphate de calcium, notamment d'hydroxyapatite HAP, les fibres de carbonate de calcium ou les produits dérivés obtenus par broyage desdites fibres et les mélanges desdites fibres. 6. Béton selon la revendication 5, caractérisé en ce que les éléments (d) sont des fibres de wollastonite. 7. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments (d) aciculaires présentent un rapport longueur/diamètre d'au minimum 3 et de préférence d'au minimum 5. 8. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les éléments (d) - ou éléments renforts - plaquettaires sont choisis parmi les plaquettes de mica, les plaquettes de talc, les plaquettes de silicates mixtes (argiles), les plaquettes de vermiculite, les plaquettes d'alumine et aluminates ou silicates mixtes et les mélanges desdites plaquettes. 9. Béton selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments (d) sont des plaquettes de mica. 10. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au moins une partie des éléments renforts (d) présente en surface un revêtement organique polymérique comprenant un latex ou obtenu à partir d'au moins un des composés suivants: alcool polyvinylique, silanes, siliconates, résines siloxanes, polyorganosiloxanes ou le produit de la réaction entre (i) au moins un acide carboxylique contenant 3 à 22 atomes de carbone, (ii) au moins une amine aromatique ou aliphatique polyfonctionnelle ou amine substituée, contenant de 2 à 25 atomes de carbone, et (iii) un agent de réticulation qui est un complexe de métal hydrosoluble, contenant au moins un métal choisi parmi le zinc, l'aluminium, le titane, le cuivre, le chrome, le fer, le zirconium et le plomb. 11. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la contrainte d'adhérence moyenne des fibres métalliques dans la matrice cimentaire durcie est d'au moins 10 MPa, de préférence d'au moins 15 MPa. 12. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les fibres métalliques sont des fibres d'acier. 13. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les fibres métalliques sont des fibres ayant subi une attaque chimique ayant pour effet d'augmenter l'adhérence de la fibre dans la matrice cimentaire. 14. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les fibres métalliques sont des fibres comportant un dépôt d'un composé minéral, tel que la silice ou d'un phosphate métallique ayant pour effet d'augmenter l'adhérence de la fibre dans la matrice cimentaire. 15. Béton selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que les fibres métalliques ont une longueur comprise dans la gamme 10-30mm. 16. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que la matrice cimentaire contient complémentairement au moins un des composés suivants, ayant pour fonction d'augmenter l'adhérence des fibres dans la matrice: les composés de la silice comprenant majoritairement de la silice, le carbonate de calcium précipité, l'alcool polyvinylique en solution aqueuse, un latex ou un mélange desdits composés. 17. Béton selon la revendication 16, caractérisé en ce que le composé de la silice est de la silice de précipitation introduite dans une teneur comprise entre 0,1% et 5% en poids, exprimé en sec, par rapport au poids total du béton. 18. Béton selon la revendication 17, caractérisé en ce que la silice de précipitation est introduite dans la composition sous forme d'une suspension aqueuse. 19. Béton selon la revendication 18, caractérisé en ce que la suspension aqueuse présente: - une teneur en matière sèche comprise entre 10 et 40% en poids; - une viscosité inférieure à 4.102 Pa.s pour un cisaillement de 50 s-l; - une quantité de silice contenue dans le surnageant de ladite suspension à 7.500 trs/min pendant 30 min de plus de 50% du poids de la silice contenue dans la suspension. 20. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport l/ des fibres est d'au plus 200. 21. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grosseur de grain maximale D des éléments granulaires (a) est d'au plus 500 ym. 22. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments granulaires (a) sont des sables fins ou des mélanges de sables fins, tamisés ou broyés, pouvant avantageusement comprendre des sables siliceux, en particulier de la farine de quartz. 23. Béton selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que lesdits éléments granulaires sont présents à raison de 20 à 60%, de préférence de 25 à 50% en poids de la matrice cimentaire. 24. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments à réaction pouzzolanique (c) comprennent des éléments choisis parmi les composés de silice, notamment les fumées de silice, les cendres volantes, les laitiers de hauts-fourneaux. 25. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pourcentage en poids de l'eau E par rapport au poids cumulé du ciment (a) et des éléments à réaction pouzzolanique (c) est compris dans la gamme 13-20%. 26. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une résistance en traction directe d'au moins 12 MPa. 27. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une résistance en flexion 4 points (module de rupture) d'au moins 25 MPa. 28. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une résistance à la compression d'au moins 150 MPa. 29. Béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente une énergie de fracturation d'au moins 2500 J/m2. 30. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé en ce qu'il est soumis, après prise, à une maturation à une température voisine de la température ambiante, par exemple de 200C, pendant la durée nécessaire à l'obtention des caractéristiques mécaniques desirées. 31. Béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 29, caractérisé en ce qu'il est soumis, après prise, à un traitement thermique entre 600C et 1000C à pression normale. 32. Béton selon la revendication 31, caractérisé en ce que la durée du traitement thermique est de 6 heures à 4 jours, en général de 6 h à 72 h. 33. Matrice cimentaire destinée à l'obtention et à la mise en oeuvre du béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 32. 34. Prémélanges comprenant tout ou partie des constituants nécessaires à la préparation de la matrice selon la revendication 33 ou du béton selon l'une des revendications 1 à 32.