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Un matériau plus durable pour renforcer les ouvrages en béton

Des chercheurs de L’EPFL ont mis au point une nouvelle génération de matériau cimentaire fibré ultra performant (BFUP) entre 60 et 70 % plus écologique que le BFUP actuel. Il pourra servir à renforcer et à prolonger la durée de vie des ouvrages en béton existants, à l’exemple de ponts, et à en construire de nouveaux.

Environ 40 % des émissions de CO2 mondiales sont liées au domaine de la construction. La production elle-même de béton représente une part importante de ces émissions. Or, les pays tels que la Suisse, qui connaissent un boom des constructions en béton depuis les années 1960, font aujourd’hui face à un grand défi, autant environnemental que technique : celui de leur entretien pour garantir leur sécurité sur le long terme.

A l’EPFL, le Laboratoire de maintenance, construction et sécurité des ouvrages (MCS), dirigé par le professeur Eugen Brühwiler, a fait, en 25 ans, son expertise de ces enjeux. D’un côté, en développant des bétons plus écologiques et, de l’autre, en effectuant des évaluations plus réalistes de la sécurité des infrastructures existantes, par des méthodes de monitoring notamment, à l’exemple de ponts routiers et de ponts ferroviaires en Suisse et ailleurs dans le monde.

Ce laboratoire a développé une nouvelle génération de matériau cimentaire fibré ultra performant (BFUP) qui, contrairement à sa formule actuelle, pourra se passer totalement des fibres en acier, tout en conservant les mêmes propriétés mécaniques. Ce nouveau BFUP est ainsi de 60 à 70 % plus écologique que le matériau actuel et 10 % plus léger. Ses propriétés sont si performantes qu’un premier transfert de technologie devrait avoir lieu en 2020 dans le cadre du renforcement d’un pont.

Après trois ans d’échecs répétés, les chercheurs sont finalement arrivés au mélange idéal qui respecte, de surcroît, les hauts standards de la construction. La recette innovante, ils l’ont trouvée en remplaçant non seulement la fibre d’acier par une fibre synthétique de polyéthylène très rigide, permettant une bonne adhérence avec la matrice cimentaire, mais aussi en remplaçant 50 % du ciment, utilisé habituellement comme liant, par de la poudre de calcaire disponible en grande quantité partout dans le monde. Selon les chercheurs, « Le point le plus difficile était de trouver le matériau qui assurait au mélange une texture homogène tout en présentant une résistance élevée ».

Le BFUP de première génération est utilisé pour renforcer les ponts depuis 15 ans selon une technologie développée en Suisse et exportée à l’étranger qui permet de prolonger la durée de vie des ouvrages en béton. Son bilan CO2 est déjà inférieur à celui du béton armé traditionnel. « Avec ce type de matériau, nous ajoutons de la plus-value aux ouvrages existants que nos ancêtres nous ont transmis, car nous rendons ces infrastructures quasiment éternelles », commente Eugen Brühwiler, dont le laboratoire a déjà supervisé le renforcement plus de 100 ponts et bâtiments en Suisse. « De plus, cette solution est bien plus avantageuse sur le long terme, tant sur un plan financier qu'environnemental, que l'option qui consiste à détruire un ouvrage du passé, qu’il soit un pont ou un monument historique, pour ensuite le reconstruire ».

Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash

EPFL

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