Le béton circulaire passe à l'échelle industrielle
Le béton vert devrait améliorer l'image de l'industrie du béton
En raison de ses propriétés qualitatives, il est évident que le béton est largement utilisé, de l'infrastructure aux immeubles de grande hauteur. Le béton est un produit solide et stable, qui contribue positivement à la résistance au feu, à l'isolation acoustique et à la capacité thermique. Pourtant, le béton n'a pas toujours une image positive. On dit qu'il n'est pas durable et qu'il a un impact trop important sur notre environnement. Les chiffres montrent que le béton prêt à l'emploi représente aujourd'hui 4 à 5% des émissions de CO2 dans le monde. Mais l'innovation est en marche ... Que fait aujourd'hui l'industrie du béton pour redorer le blason?
En appliquant le béton circulaire à l'échelle industrielle, nous en voyons les avantages en termes de stabilité, de facilité d'utilisation et de durabilité des matériaux
Béton vert
Laitier de haut fourneau
Comme on le sait, le ciment est l'une des matières premières du béton. En raison de sa production à partir de clinkers, le ciment émet beaucoup de CO2, représentant 80% de l'empreinte CO2 du béton. La production d'une tonne de ciment équivaut à 900 kg d'émissions. C'est pourquoi il a été décidé depuis plusieurs années de réduire ces émissions de CO2 et d'ajouter du laitier de haut fourneau. Le laitier de haut fourneau est libéré lors de la production d'acier et de magnésium dans les hauts fourneaux. Aujourd'hui, l'argile calcinée, le ciment de silicate de magnésium ou le ciment bélite sont également de plus en plus utilisés comme alternatives au ciment Portland classique. L'industrie du ciment en Belgique a l'ambition de produire tout le ciment sans carbone d'ici 2050.
Nouveaux composants
Mais la "recherche et développement" au sein de l'industrie chimique est également en permanence à la recherche de nouveaux composants et de nouvelles formulations pour contribuer à la solidité du béton. Ces adjuvants peuvent servir de "substituts" d'une partie du ciment et contribuer au développement de la résistance de notre béton. Par exemple, les cendres volantes, le laitier métallique métallurgique et les géopolymères (= AAM, Alkali Activated Materials) sont déjà fréquemment utilisés. Les géopolymères sont des liants qui reposent sur des réactions chimiques entre l'aluminosilicate alcalin et une source alcaline. Le béton de soufre fait également son apparition. Dans cette application, le soufre élémentaire à l'état fondu est utilisé comme liant pour les granulats et le durcissement se produit par refroidissement et solidification.
Granulats de béton recyclé
L'utilisation de granulats de béton recyclé dans le béton prêt à l'emploi gagne également du terrain. De plus en plus, nous constatons que les granulats de béton de haute qualité constituent la base du béton circulaire ou vert. Ce béton circulaire est également disponible sous la marque de qualité officielle belge BENOR pour les applications structurelles. La confiance dans cette nouvelle tendance augmente, si bien que ce béton est de plus en plus prescrit et que, par conséquent, nous voyons apparaître de plus en plus d'applications de ce béton. En utilisant ce béton circulaire, nous économisons de plus en plus de granulats naturels, ce qui a un impact sur le CO2 provenant de l'extraction et du transport. Bien entendu, il s'agit également d'une évolution positive à long terme, car ces granulats primaires se raréfient à l'échelle mondiale. Ainsi, notre montagne de déchets de démolition de bâtiments se réduit. De cette manière, nous réalisons déjà un bénéfice de 20 à 30% sur les émissions de CO2 en ce qui concerne les granulats. Au fur et à mesure que nous utilisons ce béton circulaire à l'échelle industrielle, nous en voyons les avantages en termes de stabilité, de facilité d'utilisation et de durabilité du matériau. La construction écologiquement durable poursuit sa progression, ce qui signifie que la composition de ce béton vert est en constante évolution.
la normalisation
La norme européenne NBN EN 206 et son annexe nationale NBN EN 15-001 prescrivent que les granulats recyclés (granulats pour béton de type A+ et granulats mixtes de type B+) et les granulats artificiels peuvent être utilisés pour autant qu'ils satisfassent à la norme NBN EN 12620 et à des exigences supplémentaires, notamment en termes de calibre, de composition, de masse volumique et d'absorption d'eau. En ce qui concerne les granulats artificiels, seuls le laitier de haut fourneau refroidi à l'air, le laitier de haut fourneau de fonte brute granulé ou cristallin, le laitier d'acier ferreux (BOF, EAF et acier inoxydable) et le laitier de métaux non ferreux (Pb) sont autorisés par la norme. Toutefois, l'utilisation de ces granulats dans le béton est limitée à des classes de résistance, des classes d'environnement et des pourcentages de remplacement des granulats naturels bien définis. Si l'on s'écarte de ces limites, l'aptitude à l'emploi doit être démontrée pour la composition et l'utilisation prévues du béton.
Buildwise dispose d'une Antenne de Normalisation 'Béton, Mortier et Granulats' à partir de laquelle elle peut aider les entreprises sur le terrain à naviguer dans le cadre normatif relatif au béton (innovant et circulaire).
Plus le béton vert est prescrit, plus il y a d'applications et de confiance dans ces types de béton
Quelles initiatives?
Qu'on l'appelle béton vert, béton circulaire, béton recyclé ou béton à faible teneur en carbone, tous visent à réduire l'impact environnemental du matériau. Aujourd'hui, plusieurs organisations tirent la carte du béton vert et cherchent à en promouvoir l'utilisation. Petit tour d'horizon.
GBV (ou Groen beton Vert)
Fondée le 19 septembre 2013, à l'initiative de quelques membres de l'asbl FPRG (Fédération des Producteurs de Granulés Recyclés). Depuis sa création, son fonctionnement est axé sur l'augmentation de la qualité des matières premières, d'une part, et sur la création d'un soutien social pour l'utilisation de granulats recyclés dans le béton prêt à l'emploi, d'autre part.
Le cadre normatif du béton prêt à l'emploi (e.a. BENOR) est une question fédérale, c'est pourquoi GBV souhaite également une approche fédérale de cette problématique. Par la suite, un accord de coopération a également été conclu avec Embuild.
Circulair Betonakkoord Vlaanderen
L'accord sur le béton a été officiellement présenté le 6 décembre 2022 lors de la journée d'action du Green Deal Circular Construction. Cette présentation a été accompagnée de la signature formelle par plusieurs entreprises et organisations. Ce premier Accord sur le béton flamand est une initiative de Groen Beton Vert, Buildwise, la Vereniging van Sloop-, Ontmantelings- en Recyclingbedrijven, Fedbeton et Embuild Flanders. Plus de 40 entreprises de construction et partenaires ont déjà signé cet accord sur le béton.
Les ambitions concrètes de cet accord sont les suivantes:
- D'ici 2030: réduction de 50% des émissions de CO2 provenant de la production de béton en Flandre (y compris l'extraction et la réutilisation des matières premières, le transport et la construction/installation) par rapport aux émissions de 1990.
- D'ici 2050: 0 kg de CO2 par m3 de béton produit
- D'ici 2030, la conception des bâtiments et des ouvrages d'art devrait prévoir la réutilisation maximale des éléments en béton ou l'adaptation maximale des fonctions dans le bâtiment. En outre, les bâtiments ne contiendront plus de substances qui empêchent le recyclage.
vlaanderen circulair
est une initiative de l'OVAM, en partenariat avec divers acteurs impliqués dans le secteur spécifique. Pour l'agenda de travail de la construction circulaire, l'OVAM mènera ce projet en tandem avec Embuild Vlaanderen. En ce qui concerne le béton, ils ont travaillé sur le dossier "la route circulaire". Ce projet visait à déterminer si les matériaux de démolition des anciennes routes en béton pouvaient bénéficier d'une seconde vie de meilleure qualité: en les utilisant comme granulats de béton de haute qualité pour les nouvelles chaussées elles-mêmes, au lieu de les utiliser uniquement pour les fondations. Une ancienne route agricole a ainsi été remplacée par une nouvelle route composée à 100% de matériaux recyclés.
Circular.Concrete
Le projet Circular.Concrete est né de la nécessité d'une plus grande clarté, d'expériences concrètes et d'une justification technique et pratique. Buildwise y joue le rôle de "bâtisseur de ponts" pour générer des innovations supplémentaires en termes d'offre de produits et de technologies, d'une part, et pour stimuler davantage l'utilisation des innovations existantes parmi les utilisateurs, d'autre part. Le site web comprend un bon guide pratique et un état des lieux sur le béton circulaire comme point de départ.
Concrete Circularity Center
Le projet EFRO Concrete Circularity Center – sur le même site que le centre provincial pour l'habitat, la construction et la rénovation durables Acasus à Furnes – donne forme à un centre de démonstration pour le béton à faible impact environnemental. D'une part, avec une salle de démonstration où les entrepreneurs et autres acteurs de la construction peuvent obtenir les informations nécessaires sur les différents matériaux et technologies pour le développement du béton circulaire. D'autre part, avec des recherches supplémentaires visant à réduire le délai d'évaluation de l'utilisabilité du béton circulaire. Une sélection de 20 compositions de béton sera testée pour déterminer leur aptitude à l'emploi en vue d'une éventuelle certification. De cette manière, le Concrete Circularity Center aide les praticiens à affiner et à appliquer leurs mélanges de béton innovants.
Living Lab Circulair Beton
Le Living Lab Circulair Beton de VLAIO vise à lever les obstacles à l'application à grande échelle du béton circulaire. L'accent est mis ici sur le manque de connaissances des équipes de projet, la demande insuffisante de béton circulaire, les obstacles aux solutions innovantes, l'insuffisance d'incitations efficaces (politique) et les possibilités de parvenir ensemble à des solutions concrètes (écosystème). Ce parcours d'apprentissage axé sur la pratique aborde donc non seulement les aspects techniques (performance du béton circulaire), mais aussi les aspects non techniques (tels que les appels d'offres, la performance environnementale, le processus de réalisation ...).
Applications
Nous trouvons e.a. des maisons pionnières en béton vert dans la RecyHouse à Limelette. À Malines également, les maisons du quartier Komet sont composées à 30% de béton vert (à base de granulats recyclés). Mais nous voyons également apparaître plusieurs projets dans le créneau des routes. Il s'agit notamment de la route agricole circulaire à Furnes et du revêtement routier en béton bicouche sur la N49.
Dans le cadre de Circular.Concrete, quatre sites pilotes ont été suivis:
- un poste de garde sur le site de Bionerga – Biostoom à Genk
- une section pilote sur le site de Bioterra à Genk
- l'aménagement d'éléments linéaires sur le site de Suikerfabriek à Furnes
- l'aménagement d'un trottoir extérieur à Hemiksem
Prescrire
Comme décrit ci-dessus, il existe déjà un certain nombre de types de béton circulaire couramment utilisés en Belgique. Cependant, pour certaines applications, le béton circulaire présente encore un certain nombre de défis ou de lacunes.
Lorsque nous voulons prescrire le béton circulaire, nous le faisons principalement dans le but de réduire l'impact environnemental global. Opter pour un béton vert fait partie d'une construction "responsable" et contribue à une image positive. Lorsqu'on opte pour le béton vert, nous réduisons l'impact sur l'environnement et nous sensibilisons la société. Plus le béton vert est prescrit, plus il y a d'applications et donc de confiance dans ces types de béton.
De nombreuses centrales à béton et fournisseurs d'éléments préfabriqués en béton prennent déjà des mesures en faveur de ce nouveau béton. Les technologies les plus pertinentes sont les types de ciment alternatifs, les géopolymères et l'utilisation de granulats recyclés ou artificiels.
Tout commence par la conception de votre concept. Il appartient donc à l'architecte, aux bureaux d'études concernés ainsi qu'au maître d'ouvrage de choisir cette nouvelle technologie émergente pour réduire l'impact environnemental de votre bâtiment ou de vos travaux environnementaux. Un équilibre doit être trouvé pour intégrer le béton circulaire dans le projet. Lors de la prescription, nous partons du cadre normatif (BENOR et ATG), qui peut apporter un certain niveau de confiance et d'assurance. Dans ce cas, l'application du béton circulaire devrait être explicitement mentionnée dans le devis, avec par ailleurs les critères techniques pour le produit final souhaité avec des exigences d'assurance qualité. Cependant, l'avenir est là pour être encore plus innovant et chercher des solutions. Dans ce cas, nous devons accorder une attention particulière et prendre les mesures de validation nécessaires pour démontrer l'adéquation.
Pendant l'exécution, toutes les parties doivent être conscientes qu'un béton circulaire est utilisé. Cela se traduit souvent par une attention particulière lors de la mise en œuvre, notamment en ce qui concerne l'ouvrabilité, le temps d'adhérence et les phénomènes de déshydratation. Votre fournisseur doit vous conseiller et vous informer à ce sujet. L'insertion de sections ou d'éléments d'essai vous permet d'expérimenter à l'avance les défis liés à la mise en œuvre du béton circulaire. Qu'on l'appelle circulaire ou vert, il aura surtout un impact positif sur l'avenir!
