BTR 496

BATIRAMA N°496 I AVRIL - MAI 2021 27 DOSSIERS BÉTON DURABLE L’industrie du béton est confrontée à une demande réglementaire, nor- mative et sociétale exigeante. Son centre technique industriel, le Cerib, s’emploie à répondre à ces enjeux sociétaux d’actualité. Batirama : Où en sont les études et recherches du Cerib sur le contenu carbone des bétons ? François Jacquemot : Ce sujet est posé depuis plus de 10 ans, et nous avons aujourd’hui davantage d’éléments de réponse à ces questions. Les concepteurs peuvent agir en adaptant les structures, en les optimisant par leur design pour économiser la matière. Il leur est aussi possible de choisir parmi les diffé- rentes solutions constructives, en retenant les éléments creux plutôt que les voiles pleins… Et ils disposent aussi des moyens de calcul précis pour évaluer l’empreinte carbone des ouvrages. Quant au béton, plusieurs solutions existent. Nous avons progressé sur l’em- ploi des liants, le clinker qu’ils contiennent pour la plupart étant la principale source d’émission de carbone du béton. L’idée est d’en avoir le meilleur usage possible, notamment en améliorant la compacité du squelette granulaire des bétons. Ce travail est entamé depuis de nombreuses années, et on sait qu’en l’optimisant encore, il est possible de réduire l’empreinte carbone d’environ 5 à 10 %. Enfin, les travaux récents portent sur le liant lui-même, notamment à plus faible part de clinker. Ces travaux sont très attendus. Quels sont les premiers résultats ? Actuellement, ces liants bas carbone sont souvent formulés avec des laitiers de haut-fourneau. Ils donnent de bons résultats en préfabrication. Ils peuvent per- mettre de diviser par deux, voire davan- tage, le poids carbone des produits en béton sans modifier leurs performances mécaniques et leur durabilité. Leur emploi est facilité par les process de l’industrie du béton, en particulier le traitement ther- mique – c’est-à-dire un chauffage entre 40 et 60 °C pendant quelques heures – pour accélérer leur durcissement à jeune âge et ne pas modifier le rythme de production. Les travaux se poursuivent pour valider l’emploi d’autres composants tels que des matériaux pouzzolaniques de type métakaolins, notamment dans des liants ternaires, c’est-à-dire composés d’un mélange de ciment et de deux additions minérales. L’objectif est de proposer plu- sieurs solutions à la filière béton. À ce sujet, le Cerib s’attelle à lever les bar- rières qui limitent l’utilisation de certaines solutions bas carbone. Les nouveaux liants ne sont pas toujours facilement utilisables pour les bétons de structure. Il est impor- tant que les normes prennent plus en compte davantage les bétons bas carbone. Quels sont les nouveaux sujets d’études programmés ? Le Cerib en a lancé trois sur le thème des bétons bas carbone. Leur objet est de valider les performances de ces liants bas carbone – résistances mécaniques, perfor- mances d’usage, durabilité – par des essais en laboratoire et en usine. Les résultats devraient permettre de préciser les condi- tions de formulation et de production des produits en béton. Les travaux sur le vieil- lissement des bétons bas carbone livreront leur comportement à la carbonatation, à l’exposition aux chlorures. Tous ces essais serviront à qualifier ces nouveaux bétons. En matière d’économie circulaire, des études portent sur l’utilisation des granu- lats recyclés en préfabrication, notamment pour la production de composants pour l’assainissement, la voirie, les maçonne- ries. Il peut s’agir de rebuts de produc- tion concassés ou de granulats issus de béton déjà utilisé dans la construction… Le thème de l’économie circulaire concerne aussi la valorisation de sables de fonderies, de laitiers d’aciérie ou de nic- kel, également le réemploi, la durabilité des ouvrages, l’évolutivité des ouvrages, l’apport de nouvelles fonctionnalités… D’autres pistes sont explorées comme l’introduction de matériaux biosourcés – du bois, du miscanthus, du chanvre… – en mélange dans le béton. Il faut noter que cette incorporation peut tendre à diminuer la résistance mécanique des bétons, ce qui doit être pris en compte pour des fonctions structurelles. AVIS D’EXPERT : LEVER LES BARRIÈRES NORMATIVES FRANÇOIS JACQUEMOT, Responsable Matériaux & Process au Cerib, Centre d’études et de recherches de l’industrie du béton Ciment Type Clinker Laitier de haut-fourneau Pouzzolanes naturelles ou calcinées ; cendres volantes siliceuses Calcaire Ciment Portland au laitier CEM II/A-S 80 à 94 % 6 à 20 % - - CEM II/B-S 65 à 79 % 21 à 35 % - - Ciment Portland composé CEM II/C-M (S, P, V, L) 50 à 64 % 16 à 44 % 6 à 20 % 6 à 20 % ⟷ CEM II/C-M (P, V, L, LL) 50 à 64 % - 16 à 44 % 6 à 20 % Ciment de haut fourneau CEM III/A 35 à 64 % 36 à 65 % - - CEM III/B 20 à 34 % 66 à 80 % - - CEM III/C 5 à 19 % 81 à 95 % - - Ciment pouzzolanique au laitier CEM V/A 40 à 64 % 18 à 30 % 18 à 30 % - CEM V/B 20 à 38 % 31 à 49 % 31 à 49 % - Ciment composé CEM VI (S, P, V) 35 à 49 % 31 à 59 % 6 à 20 % - CEM VI (S-L) 35 à 49 % 31 à 59 % - 6 à 20 %