Tout d’abord, le béton est un matériau rigide et peu résistant à la traction.
Il est rigide car peu déformable (module élastique élevé) ; il a l’un des modules les plus élevés des matériaux de revêtement utilisés en BTP : 1 000 fois plus élevé que la plupart des sols naturels à l’exception des roches, 100 fois plus élevé que les couches en matériaux non traités, 5 à 10 fois plus élevé que les matériaux traités aux liants bitumineux.
Il est peu résistant à la traction proportionnellement à sa résistance à la compression qui est pratiquement 10 fois plus élevée.
Ensuite, le béton de ciment est le siège de variations de ses dimensions, dont l’une est irréversible et permanente et les autres réversibles et intermittentes. Concernant la fissuration, on s’intéressera beaucoup plus aux retraits (réductions des dimensions) qu’aux dilatations (augmentation s des dimensions).

Le retrait endogène irréversible et permanent :

Le béton est un mélange de granulats, de ciment et d’eau principalement. Il est plastique et moulable pendant quelques heures puis se met à durcir : son module élastique augmente très rapidement, et ses résistances à la compression et à la traction augmentent. C’est le résultat de la réaction du ciment avec l’eau : hydratation et prise ; cette réaction s’accompagne d’une réduction de volume : c’est le retrait endogène ou d’hydratation (contraction Le Chatelier, Figure 101).
Le retrait prend fin lorsque la réaction d’hydratation prend fin, parfois plusieurs années après la mise en œuvre du béton même si le retrait est difficilement mesurable au bout de 2 ou 3 ans ; en effet, la réaction s’initialise à la surface des grains de ciment et l’eau nécessaire à l’hydratation parvient d’autant plus difficilement au cœur du grain que celui-ci est gros. Les grains les plus grossiers (50 à 60 μm et au-delà, Figure 102) et surtout les agglomérats de grains peuvent mettre plusieurs années à s’hydrater complètement et parfois même l’hydratation est incomplète.
Pendant toute la durée de l’hydratation du ciment, le retrait se poursuit (Figure 103).

Les dilatations (ou retraits) thermiques et/ou hygrométriques réversibles et intermittents :

Une fois durci, le béton est un matériau cohérent légèrement poreux (10 %) : tous les matériaux de ce genre réagissent aux variations de température et d’hygrométrie. Lorsque la température et/ou l’hygrométrie du matériau augmentent, ses dimensions augmentent, le matériau se dilate ; au contraire, lorsque ces mêmes propriétés diminuent, les dimensions diminuent, le matériau se contracte. On parle alors de retrait thermique ou de retrait hygrométrique.
Les dimensions d’un ouvrage en béton de ciment varient donc en permanence en fonction des variations de la température et de l’hygrométrie de l’air qui l’entoure ; ces variations sont faiblesLe coefficient de dilatation (ou de retrait) thermique du béton est de l’ordre de 10 à 20 x10-6 /°C; le coefficient de dilatation hygrométrique est approximativement 10 fois plus faible. Une variation de 10% de l’hygrométrie conduit à une variation de dimension du même ordre que celle due à 1°C..