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Le 19/03/2019

Le béton, un matériau en quête de sobriété

Le prix du béton pourrait donc bien exploser !

Entre 2013 et 2020, la réduction de CO2 est de 1.74% par an. Ce mouvement s’amplifiera à un rythme annuel de 2.2% jusqu’en 2030. Faute d’innovation, le prix du béton pourrait donc bien exploser. Comme le confirme Jean-Michel Torrenti, directeur délégué du département matériaux et structures à l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux “C’est une incitation économique très forte. Si les industriels du secteur ne prennent pas la mesure des enjeux, le béton est condamné”.

 

Premier objectif : réduire les émissions à la source.

 

Pour pallier à cette mutation, une des solutions consiste à réduire les émissions à la source en adaptant les fours des cimenteries pour y créer une réaction d’oxycombustion et ainsi capter le CO2. Le gaz sera réinjecté au coeur même des granulats. Cette technique donne déjà des résultats concluants en laboratoire et sera prochainement mise en oeuvre sur certains chantiers.

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Une autre possibilité consiste à réduire la teneur en clinker du ciment. Certains cimentiers proposent des additions à base de cendres volantes, de laitiers, de calcaire ou de fumée de silice, afin d’améliorer le bilan carbone des produits.

Les objectifs

Deuxième objectif : recycler le béton.

 

Améliorer le bilan carbone global suppose également d’interroger les logiques d’approvisionnement en circuits courts ainsi que le réusage. Du côté du recyclage des matériaux, de nombreux essais et projets de recherche ont contribué à faire de la réutilisation des bétons concassés une technique éprouvée.

 

Le projet national Recybéton, dont l’objectif était de confirmer la faisabilité de ce type de démarche a rendu ses conclusions. Certaines des préconisations devraient être intégrées à la norme NF EN 206/CN, relative à l’utilisation des bétons.

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L’impression 3D

 

En parallèle, les recherches se poursuivent pour proposer des constructions toujours plus performantes tout en diminuant les quantités de matériau. Nombre d’architectes travaillent ainsi sur l’utilisation d’éléments toujours plus épurés (poteaux, voiles…) et ont recours à des bétons fibrés pour imaginer de nouveaux usages ou des formes inédites. De plus en plus d’éléments constructifs sont réalisés à partir de béton imprimé. L’impression 3D en béton offre une plus grande liberté de conception tout en réduisant les quantités de béton utilisées

 

Le travail des ingénieurs est tourné vers la grande durée de vie, voire plusieurs vies si les structures présentent, dès la conception, la capacité à se transformer ; logements en bureaux, parkings en écoles, ouvrages d’art en équipements culturels etc.Pour y parvenir, ils explorent toutes les capacités du béton : armé, précontraint, à corps creux, fibré, imprimé… Certains bureau d’études structure travaillent également sur les principes hydrides avec le bois et la pierre.

L’impression 3D

 

En parallèle, les recherches se poursuivent pour proposer des constructions toujours plus performantes tout en diminuant les quantités de matériau. Nombre d’architectes travaillent ainsi sur l’utilisation d’éléments toujours plus épurés (poteaux, voiles…) et ont recours à des bétons fibrés pour imaginer de nouveaux usages ou des formes inédites. De plus en plus d’éléments constructifs sont réalisés à partir de béton imprimé. L’impression 3D en béton offre une plus grande liberté de conception tout en réduisant les quantités de béton utilisées

 

Le travail des ingénieurs est tourné vers la grande durée de vie, voire plusieurs vies si les structures présentent, dès la conception, la capacité à se transformer ; logements en bureaux, parkings en écoles, ouvrages d’art en équipements culturels etc.Pour y parvenir, ils explorent toutes les capacités du béton : armé, précontraint, à corps creux, fibré, imprimé… Certains bureau d’études structure travaillent également sur les principes hydrides avec le bois et la pierre.

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Répondre à l'empreinte environnementale

De nouveaux produits béton sont proposés pour répondre à la réduction de l’empreinte environnementale :  

 

Poutrelles renforcées sans étais

 

Robustes, les poutrelles sans étais en béton de cette gamme, renforcées par l’ajout d’un acier en partie supérieure, permettent d’imaginer des espaces plus grands sur des chantiers économiques de maisons individuelles ou en bandes. Elles mesurent jusqu’à 4.5 mètres de long et supportent des charges élevées sans jumelages. La quantité de béton nécessaire est ainsi réduite, y compris dans l’épaisseur de la dalle béton amincie de 1 à 2 cm.  Elles sont disponibles en huit références, elles s’associent au plancher Milliwatt et au plancher bas non isolant du fabricant.

 

Panneaux muraux bas carbone

 

Ce système constructif hybride sur mesure, constitué de caissons OSB prêts à peindre avec une âme isolante, combine bois, matériaux biosourcés et béton. Il assure la finition et intègre les gaines électriques, menuiseries, volets roulants, isolants… pour une maison individuelle ou un immeuble jusqu’à 50 mètres de hauteur. Un coffrage interne permet le coulage d’une structure poteaux-poutres en béton armé autoplaçant sur chantier. La plaque silico-calcaire hydrofuge et ignifuge de la face intérieure s’utilise aussi en fond de coffrage de dalle. Pour éviter toute erreur d’implantation, le code 2D (informations techniques) et les plans à l’échelle 1 peuvent être imprimés sur les plaques.

 

Béton à impact carbone réduit

 

Ce béton est formulé en trois niveaux de réduction de l’impact carbone : BC 15 à 25%, XBC 25 à 40% et XXBC > 40%. Utilisé en structure, il répond aux exigences réglementaires sismiques, incendie, acoustiques, thermiques. De consistance S3 ou S4, il s’adapte aux différentes parties d’un bâtiment : fondations, planchers ou voile. Le choix s’effectue en fonction des classes d’exposition et de résistance (XC1 à XA3 et C20/25 à C60/75). Afin de réaliser le calcul carbone en phase APS ou APD, ce produit est fourni avec les fiches de déclaration environnementale et sanitaire (FDES), issues du logiciel BETie certifié par l’Afnor. Disponibles en option : adjuvant retardateur, accélérateur et fibres non structurelles.

 

Microfibres de renforcement pour béton fibré

 

Non issues d’énergies fossiles, ces microfibres naturelles se dispersent de manière homogène dans la matrice cimentaire du béton? Revêtues d’une protection alkali-résistante brevetée, elles contribuent à limiter les fissures et favorisent la cohésion, l’ancrage et l’hydratation du ciment tout en améliorant sa résistance au feu, à l’abrasion et aux cycles gel-dégel. Hydrophiles, elles favorisent la fixation des pigments pour une meilleure finition.

 

Réducteur d’eau accélérant l’hydratation des bétons

 

Ce superplastifiant haut réducteur d’eau non chloré est basé sur la technologie des polycarboxylates développée dans le cadre du Zéro Energy System, concept qui vise à réduire les dépenses énergétiques nécessaires à la production d’éléments en béton. Cet additif accélère les processus d’hydratation. Il combine une absorption rapide du polymère et un puissant effet de dispersion permettant d’obtenir une défloculation forte des grains de ciment et une surface de contact avec l’eau plus grande pour chaque grain. Il est recommandé pour les bétons préfabriqués de consistance ferme et dans les BFUHP (bétons fibrés à ultra-haute performances)