Voici la suite de ce tour d’horizon axé sur le béton avec un focus sur l’isolation et l’optimisation de sa durabilité.

Vous verrez que les chercheurs - mais aussi les artistes - ne manquent pas d’idées !

Isolation

L’isolation a toujours constitué un beau terrain de recherche pour le béton  avec la question : « comment rendre le béton et, surtout, le béton structurel plus isolant ? ».

... structure

Le béton isolant se présente le plus souvent sous forme de panneaux ou de blocs comme le béton cellulaire. La société CEMEX a exploité sa connaissance du béton auto-plaçant pour mettre au point une formule de béton isolant structurel (Insularis - λ : ≤ 0,43 W/m.K).

Fabriqué à partir de granulats légers, il ne doit pas être vibré et est conforme à la RT 2012 (équivalent français de la PEB). L’objectif est de réaliser de parois auto-suffisantes en matière d’isolation avec un traitement optimal des ponts thermiques. Ce béton a été utilisé pour réaliser les voiles de façade d’un immeuble de logements à Montpellier.
Voir la vidéo d'Insularis Technology

... mousse

La deuxième application porte sur une mousse isolante à base de ciment (Airium) conçue par LafargeHolcim et injectée les creux des blocs de béton pour en améliorer les performances thermiques. Le fabricant ne se positionne pas sur la vente de la mousse mais sur le process industriel via la vente des machines d’injection aux fabricants de blocs béton. Cette solution permet de réduire l’épaisseur de la couche d’isolant à appliquer sur la paroi.

Durabilité

Pour rendre un ciment ou un béton plus durable, les pistes sont multiples. L’action peut porter sur le process de fabrication et agir sur la température de cuisson, l’utilisation d’autres combustibles (déchets, énergie verte, …) mais aussi sur la recette de fabrication. Voici quelques exemples où travailler sur les ingrédients génère un ciment ou un béton plus durable.

… recyclage

• L’intégration de matières premières issue de filières de recyclage. Rien de nouveau dans la démarche. Ciment et béton peuvent déjà aujourd’hui être fabriqués à partir de matériaux recyclés et ce, dans un cadre bien précis pour en garantir la qualité. Il n’empêche que les industriels continuent leurs recherches pour augmenter la part de matières recyclées et diversifier les sources.
• Deux sociétés françaises, Grace et Vicat, ont associé leurs savoir-faire pour intervenir sur un marché de niche : les bétons désactivés (bétons décoratifs aux granulats apparents) et les bétons de voirie. Le rinçage après l’application du désactivant consomme une grande quantité d’eau et produit tout autant de boues inertes envoyées à l’égout. Leur procédé permet de récupérer l’eau de rinçage car la projection de l’eau se fait désormais sous une cloche qui équipe le nettoyeur haute pression. L’eau est ensuite réutilisée après épuration par décantation.

… art

L’objectif est d’utiliser de la poudre de gravats préalablement triés selon leur couleur pour réaliser des oeuvres polychromes, à l’exemple du Marbre d’ici du plasticien Stefan Shankland et l’Atelier Raum architectes pour le projet Trans305, une place aux larges bandes colorées, à Ivry-sur-Seine. Le concassage est réalisé localement. La pâte, réalisée à partir de la poudre, de ciment et d’eau, peut être coulée comme un béton ou servir à la réalisation de tableaux, d’objets, …

… rétention

L’idée cette fois est d’utiliser le béton comme piège pour le gaz carbonique.

Deux options :

• Par recarbonatation du ciment contenu dans des éléments en béton destinés à la démolition. Leur broyage met en contact avec l’air de nouvelles surfaces où le phénomène peut être réactivé, une surface largement augmentée (1000 fois) par rapport à celle de l’élément initial. Autre avantage, cette réaction donne un agrégat de meilleur qualité pour le réemploi dans la fabrication d’un nouveau béton.
• Solidia Concrete est un béton développé par un partenariat franco-américain, Air Liquide et Solidia Technologies. Il a comme caractéristique de nécessiter moins d’eau pour sa fabrication. Vous nous direz que des adjuvants actuels le permettent déjà et vous aurez raison.  Mais ici, cette eau est remplacée par l’injection de CO2 pour faire durcir le béton. Ce nouveau process est destiné principalement à la préfabrication et, selon Air Liquide, permettrait d’en améliorer l’empreinte écologique (jusqu’à 70%).

… astuce

L’idée sera peut-être considérée comme « trucs et astuces », elle n’en permet pas moins d’agir sur un environnement global.

Un béton de teinte claire réfléchit mieux :

• la lumière et réduit le besoin en éclairage;
• le rayonnement solaire et améliore le confort thermique.

… fluidité

Ils sont trois à avoir été distingués le 30 novembre dernier par le Deutscher Zukunftspreis (Prix allemand de l’avenir), trois chercheurs qui ont développé le Carbonbeton, un béton armé de fibres de carbone, 6 fois plus résistant qu’un béton classique. Ses performances autorisent un travail en très faible épaisseur presque comme un tissu. Elles libèrent des contraintes pour la création de formes architecturales les plus fluides aussi en bien construction qu’en design. Un projet éminemment durable par l’économie de matières premières qu’il génère. Quelques explications dans cette vidéo (en allemand) aux images explicites.

… adjuvants

Avec une production mondiale de 6 milliards de m3 par an de béton, la problématique des ressources en sable a fini par se poser. Quoique le sable paraisse abondant, il n’a pas toujours les qualités requises pour être utilisé dans la fabrication du béton. C'’est le cas du sable concassé qui contient de l’argile et des fines.

Master Builders Solutions (BASF) a développé une série d’adjuvants sous le nom de « Sand Blocker Solutions » pour neutraliser ces particules indésirables afin d’augmenter la teneur en sable concassé du mélange en conservant au béton toutes ses qualités. Deux conséquences positives :

• diminution de l’extraction massive de sable et de son impact en termes d’environnement;
• recours à un sable local de carrière.

 ... A suivre ...

Sources :
- « Un béton isolant structurel Cemex à Montpellier », rédaction, 17/02/2016, www.constructioncayola.com
- « Airium, une mousse isolante en béton », Céline Galoffre, 23/11/2016 (modifié le 25/11/2016  14:54), www.batiactu.com
- « A quoi ressemblera le béton de demain ? », G.N. & C.L., 24/02/2016 18:18, www.batiactu.com
- « Différentes pistes pour réduire l'empreinte environnementale du béton », 24/02/2016 à 18:18, www.batiactu.com
- « Un béton qui séquestre du CO2 », 01/07/2016 (modifié le 22/12/2016 17:25), www.batiactu.com
- « Des déchets pour réfléchir et créer », 09/01/2017, www.demainlaville.com
- « Le Carbonbeton, matériau innovant lauréat 2016 du Prix allemand de l’avenir », Claire Speiser, 13/12/2016, www.diplomatie.gouv.fr
- « BASF lance une solution pour les sables concassés dans le béton », rédaction, 11/10/2016, www.constructioncayola.com
- « La production mondiale de béton », www.planetoscope.com
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