Cimenter la place du béton en tant que matériau de construction durable
Solide, durable, efficace et sûr, le béton est de loin le matériau de construction de prédilection dans le monde. Selon «Nature», 30 milliards de tonnes de béton sont utilisées chaque année dans le monde. Concrètement, la BBC estime que le béton compte pour près de la moitié de tous les objets fabriqués par l’homme et qu’il y a tellement de béton qu’il sera bientôt plus abondant que toute la matière vivante sur Terre. Le problème avec tout ce béton, c’est que son empreinte carbone est considérable. Comme le rapporte «The Guardian», le béton est responsable de 4 à 8 % de la production annuelle de CO2 dans le monde. La majeure partie des émissions du béton provient de la fabrication du clinker du ciment Portland, l’un des principaux matériaux utilisés pour fabriquer le ciment. «La production de clinker consomme des quantités importantes de matériaux et d’énergie», explique Arnaud Muller, chercheur principal chez HeidelbergCement. «C’est la raison pour laquelle la plupart des efforts visant à réduire l’empreinte carbone du béton se sont jusqu’à présent concentrés sur la diminution de la proportion de clinker.» Les matériaux cimentaires supplémentaires, ou MCS, sont devenus le substitut standard d’une partie du clinker. «Si les MCS parviennent à diminuer la quantité de matériaux et d’énergie utilisée, le produit final – le béton – peut ne pas offrir les performances et la durabilité des bétons traditionnels», ajoute Arnaud Muller. Avec le soutien du projet EnDurCrete, financé par l’UE, HeidelbergCement a mené un effort collectif visant à mettre au point un béton peu coûteux qui soit à la fois durable et viable. Pour ce faire, le projet s’est tourné vers la technologie.
Allonger la durée de vie des bétons
Au lieu de s’intéresser uniquement à l’utilisation des matériaux, EnDurCrete s’est concentré sur toutes les voies disponibles susceptibles d’accroître la durée de vie des bétons. «En prolongeant la durée de vie du béton et des structures qui l’utilisent, nous pouvons réduire la quantité fabriquée, source de la majorité des émissions», explique Arnaud Muller. Le projet a commencé par le développement de nouveaux ciments et bétons à faible teneur en clinker. L’ensemble du consortium a ensuite mené des études exhaustives en laboratoire afin de mieux comprendre les facteurs responsables de la dégradation du béton. «Nous voulions non seulement développer de nouveaux bétons plus écologiques, mais également comprendre comment nous pouvions dépasser les limites actuelles et étendre les performances tout en améliorant la durabilité», souligne Arnaud Muller. Les chercheurs ont notamment utilisé des additifs à base de carbone pour améliorer la conductivité électrique afin d’accroître leur capacité à détecter et à suivre les dommages. Cependant, lorsqu’il s’est avéré que le matériau initialement choisi n’était pas conforme aux exigences en matière de santé et de sécurité dans tous les États membres de l’UE, l’équipe a été contrainte de chercher des alternatives. «Nous ne pouvons pas sacrifier la santé et la sécurité sur l’autel de la durabilité, car ces aspects sont indissociables», explique Arnaud Muller. «Grâce au travail dévoué des partenaires du projet, nous avons pu trouver une alternative appropriée qui a permis d’obtenir les résultats escomptés.»
Des bétons durables et écologiques appelés à devenir la norme
Sur la base de ce travail initial, le projet a ajouté plusieurs technologies aux bétons EnDurCrete, notamment des fonctions d’autoréparation et d’autosurveillance. Intégrée dans un élément de béton final, la solution EnDurCrete devrait être 40 % plus durable que le béton conventionnel tout en réduisant de près de moitié son potentiel de réchauffement planétaire. «Alors que le secteur de la construction cherche à devenir de plus en plus durable, viable et écologique, les bétons tels que ceux mis au point dans le cadre du projet EnDurCrete sont appelés à devenir la norme», conclut Arnaud Muller. Les solutions EnDurCrete ont été testées dans des démonstrateurs en situation réelle, notamment dans des tunnels, des ports et des ponts, et certaines sont en cours de développement commercial.
Mots‑clés
EnDurCrete, durabilité, béton, matériau de construction durable, matériau de construction, émissions, ciment, empreinte carbone, clinker, ciment, réchauffement climatique
