Vers l'utilisation du béton durable et respectueux de l'environnement

Le béton est devenu le grand matériau de construction moderne. Simple d'emploi et économique, il s'adapte en souplesse aux conditions les plus variées. Peut-on fonder sur lui une approche en développement durable, depuis sa fabrication jusqu'à sa vie en ouvre? Le béton n'est pas neutre, relativement à la santé des hommes qui le mettent en ouvre et à son comportement dans le temps par rapport aux matières nocives qu'il peut relâcher dans l'atmosphère. L'approche sommaire qui est proposée ici est donc consacrée à sa mise en ouvre et à son comportement dans le temps lié aux risques de lixivation.

La mise en ouvre du béton et la santé

Il faut savoir que la forte alcalinité naturelle du béton frais peut provoquer une irritation des yeux (en cas de contact direct) et de la peau (en cas de contact prolongé). Par ailleurs, des métaux lourds sont également présents dans le béton, transformés après sa prise en composants insolubles et fixés dans la structure de la pâte de ciment.

L'amélioration des impacts environnementaux du béton sur la santé des compagnons lors de la mise en ouvre peut donc se développer suivant trois axes :

• l'amélioration de la composition des ciments, avec une diminution de la proportion de chrome par exemple, comme cela existe en Allemagne,
• la protection des hommes avec gants et vêtements,
• 'automatisation et la mécanisation de sa mise en ouvre.

Comportement du béton dans le temps : la lixivation du béton mis en ouvre

Le béton, une fois mis en ouvre, subit du fait de l'eau chargée en dioxyde de carbone un phénomène de lixivation qui libère une faible quantité des matériaux lourds entrant dans sa composition :

• l'eau chargée de dioxyde de carbone chemine à l'intérieur du béton et, en dissolvant la pâte du ciment entre les granulats, libère pour partie ces métaux de la gangue qui les retenait prisonniers. On observe alors leur diffusion hors du béton : c'est le phénomène de lixivation. Les quantités lixifiées sont faibles et peuvent être éliminées en travaillant sur la composition des bétons pour limiter leur porosité et leur faiblesse relativement à la fissuration,
• les cendres volantes, les laitiers et les particules très fines de silice modifient la texture des hydrates et permettent de réduire la dimension des pores capillaires. Leur usage permet ainsi de réduire la perméabilité du béton ; le choix des granulats joue aussi dans l'interface pâte-granulats et permet de minimiser la porosité et l'apparition de microcontrôleurs supplémentaires lorsqu'elle n'est pas optimale,
• enfin, la teneur en eau influence également la porosité et la tendance à se fissurer du béton.

Ainsi, l'amélioration des impacts environnementaux du béton mis en ouvre peut se développer suivant deux axes :

• l'utilisation des bétons mécaniquement plus performants et nécessitant donc de moindres quantités pour réaliser les structures,
• la maîtrise de la porosité et de la fissuration du béton, de manière à limiter les émissions de produits nocifs dans l'atmosphère.

Il se trouve que ces deux axes convergent vers la même solution, à savoir: la recherche d'une composition optimale des bétons en fumée de silice, ciment, sable, granulat et teneur en eau.

Les fumées de silice se présentent sous une forme d'une poudre grain 80 fois plus fine que le ciment. Leur emploi rajouté à un fluidifiant permet de réduire la quantité d'eau nécessaire et génère de très hautes résistances en association avec une faible perméabilité : les bétons à haute résistance confectionnés selon cette voie sont donc d'une manière générale des bétons à très haute performance technique et environnementale puisque leur durabilité est améliorée et toute forme de diffusion de matériaux lourds est fortement diminuée.

La qualité de la composition des bétons d'ouvrage courants en B25 est très insuffisante pour éviter les phénomènes de lixivation. il nous faut dénoncer le comportement des entreprises qui demandent aux fournisseurs distributeurs de bétons prêts à l'emploi de leur préparer des bétons qui n'ont des caractéristiques mécaniques requises par les pièces écrites, qu'en sortie de centrale. Il faut savoir que quelques kilomètres plus loin, après quelques tours de toupie et un peu de rajout en eau lorsqu'on arrive sur le chantier, ces bétons sont déjà largement non-conformes. Ce béton déclassé mis en ouvre ne peut rester apparent, il est souvent masqué par des enduits « cache misère » dont la composition et la tenue sont rarement respectueux de l'environnement.

Le béton "haute performance", ou BHP, commence au B60. Ce matériau très noble qui vieillit parfaitement en restant apparent est utilisé pour les ouvrages d'art et résiste très bien aux agents chimiques et atmosphériques. Il constitue la réponse aux besoins d'un matériau durable et respectueux de l'environnement: les connaissances étant maintenant mieux maîtrisées sur ce béton, elles peuvent être utilisées sur des projets banalisés afin de contribuer à l'amélioration générale de la qualité environnementale des bâtiments.

Nous allons maintenant examiner un produit concurrent : la brique.