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Concept de développement et d’évaluation pour les bétons à taux de CO2 réduit


Performances techniques et écologiques

 


La construction en béton est considérée comme étant un processus émettant beaucoup de CO2 et gourmand en ressources. Au niveau des matières premières, ceci est avant tout dû au clinker dont la production mondiale est responsable de plus de 5 % des émissions anthropiques de gaz à effet de serre [1]. C’est pourquoi on poursuit actuellement des stratégies de conception de bétons à charge réduite en CO2, qui substituent partiellement ou complètement la part de clinker dans le ciment ou encore la teneur en ciment dans le béton, par des additions inertes ou réactives (cendre volante, farine calcaire, etc.). Ceci a déjà débouché sur plusieurs approches que l’utilisateur peut mettre à profit pour concevoir un béton faible en CO2. [2, 3] Cependant, les possibilités d’application pratique de bétons à charge de CO2 réduite sont actuellement inexistantes ou fortement limitées. Ceci est principalement dû aux trois points ci-dessous. I) Les bétons à charge de CO2 réduite présentent une part de ciment nettement réduite, en deçà de la valeur limite prescrite par les règlements européens visant à garantir une durabilité suffisante. C’est pourquoi le justificatif détaillé des performances tel qu’exigé par ces règlements est tout simplement impossible. II) La substitution du clinker par des substances alternatives modifie les performances (p.ex. la durabilité). Pour un cas d’application donné, il faut donc déterminer la part de ciment requise dans le béton tout en tenant compte des performances exigées. III) En raison de la substitution du ciment, la teneur en eau augmente tout en conservant la même valeur eau / ciment. C’est pourquoi il est essentiel de réduire la teneur en eau et d’utiliser plus efficacement le reste d’eau pour garantir la consistance. On manque actuellement à cet égard de concepts simples et pratiques. Il faut donc disposer d’un concept d’évaluation global et objectif qui puisse déterminer le plus haut degré de substitution du clinker tout en considérant les performances requises pour un cas de figure donné, ainsi que la charge en CO2 correspondante. Un projet commun de recherche par les instituts techniques des matériaux de construction des trois Universités de la Basse-Saxe – Braunschweig, Hanovre et Clausthal – vise à jeter les bases du développement d’un tel concept d’évaluation. Dans le cadre de ces études, un concept de projet fut également élaboré pour des bétons à charge de CO2 réduite, cela afin d’évaluer les performances des bétons qui se trouvent déjà en phase de conception. L’objectif majeur est le développement de bétons normaux à part de CO2 réduite et d’usage quotidien, présentant un large spectre d’applications et dont le concept de mélange peut être appliqué dans le monde entier. Car seule une application à large échelle permet une réduction considérable de la charge de CO2 dans le secteur de la construction en béton. Les produits de niche avec une charge très faible en CO2 ou avec des bétons spéciaux et dont les quantités mises en œuvre sont relativement minimes, n’ont que très peu d’effet quant au changement climatique.

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