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Le béton se végétalise

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Avec des matières premières renouvelables capables de stocker le CO?, de très bonnes propriétés acoustiques et hygrothermiques, une résistance mécanique accrue, les bétons biosourcés se révèlent prometteurs. À quelques ajustements près.

Il est de plus en plus question des bétons biosourcés. Et pour cause. Le matériau de construction le plus employé au monde - le béton de ciment - est si vorace en sable que cette ressource naturelle pourrait un jour s’épuiser. Accessoirement, il est également énergivore (extraction des granulats, du sable et du calcaire, clinkérisation du calcaire pour le ciment, transport, etc.) et délétère de par ses fortes émissions de CO2. L’émergence des préoccupations environnementales a ainsi suscité depuis une vingtaine d’années l’apparition de bétons plus vertueux, formulés à partir de matières premières renouvelables issues de la biomasse - en particulier le bois et le chanvre.

Ces bétons dans lesquels la matière végétale se substitue aux granulats ou aux fibres de renforcement (habituellement de polypropylène ou métalliques) ont d’abord été mis en œuvre dans l’autoconstruction. Puis ils sont progressivement apparus sur les marchés de la rénovation et, dans une moindre mesure, de la construction neuve, conduisant à création du label « Bâtiment biosourcé » (décret n° 2012-518 du 19 avril 2012). En parallèle, de grands acteurs industriels - Calcia, Alkern, Vicat, Lhoist, etc. - ont commencé à s’impliquer dans l’étude et la valorisation de ces nouvelles ressources, puis à commercialiser de premières solutions. Néanmoins, selon une étude d’Alcimed menée pour l’Ademe et publiée en avril (1), la production de bétons biosourcés en France en 2012 n’a atteint que 140 kt, pour un volume total de 80 000 kt, soit 0,2 %. Autant dire que le taux de pénétration de ces produits sur le marché de la construction demeure faible.

Deux grands axes de recherche

« C’est une filière émergente, justifie Virginie Le Ravalec, ingénieure au service bioressources de l’Ademe. Mais la R&D est particulièrement active pour tout ce qui a trait aux matériaux biosourcés, comme en témoignent les dossiers que nous recevons en réponse à nos appels à projets annuels. » « Les bétons biosourcés mobilisent une centaine de chercheurs en France, sur les 400 qui œuvrent à l’échelle mondiale », estime Sofiane Amziane, enseignant-chercheur à Polytech Clermont-Ferrand et coorganisateur du premier colloque international consacré aux matériaux de construction biosourcés qui s’est tenu en juin à Clermont-Ferrand (2). « À cet égard, la France possède une indéniable avance sur ses voisins, observe Bernard Boyeux, directeur général de l’association Construction et bioressources. Ses deux grands axes de recherche résident dans la diversification de la matière première - lin, miscanthus, tournesol, colza, bambou -, avec un certain nombre de projets en cours, ainsi que dans l’amélioration de la résistance mécanique de ces bétons alternatifs. »
En effet, la résistance moindre des bétons végétaux par rapport au béton minéral les cantonne essentiellement à des fonctions de remplissage. « Leur aptitude à des applications structurelles est cependant éprouvée en laboratoire », assure Sofiane Amziane, qui consacre depuis 2005 une partie de ses travaux à cette problématique. Que ce soit par un traitement des granulats destiné à les rendre hydrophobes, une modification de la matrice minérale, le choix de liants spécifiques ou une optimisation des processus de fabrication - notamment grâce à la vibrocompaction -, différentes expériences nous ont d’ores et déjà permis d’augmenter leur résistance de 0,3 à 2 ou 3 MPa en compression. Une combinaison affinée de ces solutions devrait, à terme, aboutir à une résistance de l’ordre de 5 à 7 MPa.

Potentiel avéré

Pour passer des paillasses de laboratoire au marché, les bétons végétaux porteurs n’auraient donc besoin que de partenariats industriels d’envergure et d’incitations réglementaires, qui tardent pourtant à se mettre en place… Quant aux bétons biosourcés disponibles sur le marché, ils se heurtent à un écueil d’une autre nature : la non-prise en compte dans les calculs de la RT 2012 de leur capacité à réguler les transferts hygrométriques. « Aujourd’hui, seule est considérée leur résistance thermique, d’où une exploitation de ces matériaux largement inférieure à leurs propriétés d’usage. Cela va même parfois jusqu’à des contre-emplois sources de préjudices », analyse Bernard Boyeux. Concrètement, si le potentiel des bétons biosourcés est avéré, le monde de la construction n’est pas encore tout à fait prêt à en tirer parti. L’affaire de quelques années ?

N°345

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