La commission du ciment armé a été formée par les administrations de l'État français qui souhaitaient fixer les conditions d'admission des nouveaux procédés de construction dans les travaux d'intérêt général alors que plusieurs systèmes de construction et méthodes de calcul avaient été exposés. L'effondrement, le , de la passerelle en ciment armé menant à l'attraction du Grand Globe céleste., pendant l'Exposition universelle de 1900, faisant et plusieurs blessés graves, amène le gouvernement à s'intéresser à ce nouveau matériau et à essayer d'en définir les règles d'usage.Le pont de la Manufacture, aujourd'hui Camille-de-Hogues, à Châtellerault, construit entre 1899 et 1900 avec une travée de de portée, montre l'intérêt du nouveau matériau pour la construction des ponts..
Historique Pré-histoire du ciment armé L'usage de constructions mixtes associant le fer à un autre matériau n'est pas né avec le ciment armé. Les cathédrales gothiques utilisent déjà le fer pour assurer la reprise de la poussée des voûtes. Le cas le mieux étudié est celui de la construction du Panthéon où la reprise des efforts est assurée par des barres de fer faisant de certaines parties de l'ouvrage de la pierre armée. Les déboires de cet ouvrage dès sa construction ont donné lieu à une importante littérature, en particulier par Jean-Baptiste Rondelet.
Si Louis Vicat, ingénieur des ponts et chaussées, a permis de comprendre comment réaliser un ciment artificiel, il n'y a pas eu d'intérêt de la part des ingénieurs pour l'adjonction du fer au ciment pour en améliorer la résistance. C'est en dehors du monde savant que l'intérêt de cette adjonction va être montré. Les entrepreneurs utilisent les rebus de fer pour renforcer les fondations en ciment hydraulique dès 1820 comme Marc Seguin l'a fait pour le pont de Tournon.
On peut s'étonner que les ingénieurs des ponts et chaussées ne s'intéressent pas au ciment armé. André Guillerme dans son livre «Bâtir la ville», p. 197André Guillerme, Bâtir la ville. Révolutions industrielles dans les matériaux de construction. France - Grande-Bretagne (1760-1840), Champ Vallon (collection milieu), 1995 ., donne des éléments d'explication pour ce peu d'intérêt en donnant des citations de textes de l'époque : En 1807, Fleuret écrit : « Le fer est un des métaux chargés naturellement de l'acide carbonique qui en contient le plus. Aussi voit-on dans les plus anciens édifices, comme dans les plus anciennes recettes, que nos Ancêtres l'employaient dans les ciments. Mais comme le fer, quoique très abondant, serait exorbitamment cher pour en faire un grand usage dans les constructions, il faut s'attacher aux matières les plus communes : crasses et paillettes de fer, scories de forges, de fonte de fer, rebus des tuileries et briqueteries »Fleuret, L'art de composer des pierres factices aussi dures que le caillou et recherches sur la manière de bâtir des Anciens, sur la préparation, l'emploi et les causes du durcissement de leurs mortiers, 2 volumes, Paris, 1807 .. En 1826, Thomas Telford, utilise des chaînes en fer forgé, et de la maçonnerie goujonnée pour les tours, dans la construction du Pont suspendu de Menai, franchissant le détroit entre l'île d'Anglesey et le pays de Galles. En 1829, Destigny fait des études sur le coefficient moyen de dilatation des pierres et des bétons. Il en déduit que l'association avec le fer est peu fiableDestigny, Sur la dilatation des pierres, 144-162 ; dans le Journal du Génie Civil, 2, 1829 .. En 1829, Henri Navier intervient dans la discussion sur l'intérêt des tirants dans la maçonnerie et montre l'inutilité du béton armé en montrant qu'il vaut mieux utiliser le fer comme tirant pour reprendre la poussée par un effet de compensation pour reprendre les effets de la température mais ce matériau coûte cherNavier, Note relative à l'emploi du fer dans les constructions en maçonneries 342-343, dans le Journal du Génie Civil, 3, 1829 .. En 1833, Isambard Kingdom Brunel utilise le fer dans la construction d'un pont sur la Tamise à Londres en brique et ciment Parker «pour relier plus solidement cette maçonnerie et n'en faire qu'une seule masse»Charles Rohault de Fleury, Voûtes en ciment hydraulique, 78, dans Annales des Ponts et Chaussées, 1, 1835 TexteDessin. Il faut attendre 1848 avec la barque de Joseph-Louis Lambot pour que le ciment armé sorte de l'anonymat en France. C'est le que Joseph Monier dépose le premier brevet pour un système de caisses-bassins mobiles en fer et ciment applicables à l'horticulture.
Création de la commission du ciment armé thumb|300px|Pont Camille-de-Hogues construit à Châtellerault entre 1899 et 1900 avec une travée de de portée. La commission est formée le par arrêté ministériel qui demande d'étudier les questions relatives à l'emploi du ciment armé, de procéder aux recherches nécessaires pour déterminer, dans la mesure du possible, les règles susceptibles d'être admises pour l'emploi de ce mode de construction dans les travaux publics.
Cette création a probablement pour origine l'effondrement de la passerelle de l'attraction du Grand Globe céleste à l'ouverture de l'Exposition universelle de 1900. Il eut 9 morts et plusieurs blessés graves. Cette construction avait été faite avec le système Matrai, qui ne survécut pas à l'accident. Dans le système Matrai, le béton jouait encore un rôle accessoire car il servait seulement à protéger une structure en fer forgé contre la rouille et l'action du feuP. Christophe. Le béton armé et ses applications. Рипол Классик, 1899. Consulter en ligne. Ce drame avait montré qu'il devenait urgent de définir des règles de conception de structures bâties incluant ce nouveau matériau.
La commission est placée sous la présidence de Théodore Lorieux, inspecteur général des Ponts et Chaussées, et comprend quatorze membres : MM. Ernest Georges Bechmann, Armand Considère, Louis Auguste Harel de La Noë, Augustin Mesnager, Charles Rabut, Jean Résal, ingénieurs des Ponts et Chaussées, les commandants du Génie Boitel et Hartmann, MM. Charles Albert Gautier (architecte du gouvernement) et Jacques Hermant, architectes; il y a de plus MM. Édouard Candlot, chimiste du ciment et directeur de la Compagnie parisienne des ciments Portland artificiels (qui au cours de ses essais avait mis en évidence l'ettringite (ou sel de Candlot) dès 1890), Edmond Coignet et François Hennebique, ingénieurs civilsC. Berger, V. Guillerme, avec un avertissement de E. Candlot et une préface d'Armand Considère, La construction en ciment armé. Applications générales, théories et systèmes divers, tome 1, 93, H. Dunod et E. Pinat éditeurs, Paris, 1909 ( entièrement remaniée - La première édition a paru en 1902)..
La commission a commencé ses travaux en . À la première réunion, Théodore Lorieux fait référence au règlement de 1891 sur les constructions métalliques. Le cas du béton armé est très différent car il pose le problème de deux matériaux aux comportements très différents dépendant de la manière dont ils sont associés (voir fluage du béton). La commission traite non pas des différents systèmes existants – Hennebique, Cottancin, Matrai, Bonna, – mais du matériau béton armé.
La commission se divise en trois sous-commissions : La première sous-commission est dirigée par Charles Rabut. Elle devait faire le programme des épreuves qu'on devait faire subir aux ouvrages en ciment armé provenant de l'Exposition universelle de 1900 qui se trouvaient au Champ-de-Mars et qui devaient être démolis. La deuxième sous-commission, présidée par Armand Considère, devait étudier les points suivants : 1- la limite du travail à la traction et à la compression qu'on peut demander avec sécurité au béton de ciment armé, 2- les justifications à produire dans les projets pour démontrer que les différentes parties de l'ouvrage satisfont aux limites de travail de sécurité, 3- les conditions des épreuves : délai entre l'achèvement de l'ouvrage et les épreuves; durée des épreuves; nature des résultats à constater. La troisième sous-commission, placée sous la direction de M. Georges Bechmann, devait étudier les questions suivantes : 1- à la provenance et aux qualités de ciment, du sable et du gravier, 2- aux épreuves préalables destinées à justifier la qualité du ciment, au dosage des matières, et à la proportion d'eau employée (rapport eau-ciment), 3- aux procédés de mélange.
Après la mise à la retraite de Théodore Lorieux, Jean Résal le remplace comme président. Armand Considère en est le rapporteur. Les travaux de cette commission sont terminés en 1905 et Armand Considère est nommé rapporteur général.
Les conclusions des travaux de la commission sont soumises à une nouvelle commission, nommée par le Conseil général des Ponts et Chaussées le , composée de Maurice Lévy, inspecteur général de des Ponts et Chaussées, président et rapporteur, Albert de Préaudeau, inspecteur général de , Henri Vétillard, inspecteur général de . Le rapport de cette dernière commission est remis au Conseil général des Ponts et Chaussées le pour servir de base aux instructions approuvées par Louis Barthou, le Ministre des Travaux publics dans la Circulaire du concernant les instructions relatives à l'emploi du béton armé..
Travaux de la commission et résultats Ce nouveau matériau est un composant de deux matériaux, le béton et l'acier, chacun ayant un mode de fonctionnement différent mais dont l'union compose ce nouveau matériau dont la commission doit essayer de définir les lois de comportement. Au l'ingénieur a à sa disposition pour faire l'étude des structures la théorie de l'élasticité et la résistance des matériaux. Dans la justification d'une structure le concepteur suppose qu'elle a un comportement élastique. La commission a donc cherché à vérifier la validité de cette hypothèse pour la justification d'une structure en béton armé. Détermination du module d'élasticité du béton La commission fait des études sur le module d'élasticité du béton en compression. La commission fait des essais sur plusieurs types de composition du béton et de mode de compactage. Elle obtient des modules variables compris entre MPa et MPa. Les essais montrent que le module d'élasticité varie avec la charge de compression appliquée et qu'il est diminué lorsqu'il a subi des déformations par traction. La commission a choisi de ne pas proposer de module d'élasticité du béton à la compression supérieur à MPa. D'autres résultats obtenus au même moment par le professeur Bach à Stuttgart et le professeur Luigi à Turin ont donné des modules ne dépassant pas MPa ou MPa. Des essais par Coignet et Tedesco ont aussi montré que le module d'élasticité augmente avec l'âge du béton. Par ailleurs, les expériences ont montré que le béton subit d'abord de très faibles déformations jusqu'à une certaine limite, puis les affaissements deviennent sensibles et augmentent avec les chargesC. Berger, V. Guillerme, La construction en ciment armé, ..
La commission a comparé le module d'élasticité de l'acier et du béton. Si on note : module d'élasticité de l'acier module d'élasticité du béton On obtient le rapport m :
Après avoir longtemps discuté, la commission a laissé aux ingénieurs la possibilité de choisir ce coefficient m entre 8 et 15. En Allemagne et en Suisse, le coefficient m pris en compte est égal à 15. MM. Rabut et Mesnager étaient partisans de fixer ce coefficient à 10.
Résistance à la traction du béton armé La commission a fait des expériences sur des prismes de 0,10 m de côté et de 2 m de long armés de fils de 6 mm de diamètre.
Les essais ont montré que : les coefficients d'élasticité du béton armé et non armé sont sensiblement égaux tant qu'on ne dépasse la résistance du béton à la traction, quand le béton est fissuré, dans les parties non fissurées le concours que le béton donne aux armatures tendues est constant, dans la zone de béton fissuré, la tension dans les armatures est égale au produit des variations de leur longueur par le coefficient d'élasticité.