L’innovation au cœur de l’expertise Englobe dans le domaine du béton

Le béton est un matériau extrêmement polyvalent et ses utilisations sont très nombreuses. On le retrouve dans une grande variété d’applications – les plus évidentes étant les bordures, les trottoirs, les colonnes et les murs – mais il y a aussi les routes, les pavés, les éléments préfabriqués (tuyaux, ponceaux, trous d’entretien, etc.), les panneaux de ciment, la maçonnerie, le béton compacté au rouleau, les barrages, les sols traités au ciment, les dessus de comptoirs… la liste est infinie. Le béton a parfois mauvaise réputation car il est considéré comme une solution coûteuse par rapport à l’asphalte. D’un autre côté, il est également connu pour durer plus longtemps. En réalité, les deux ont leur place.

Mick Prieur, directeur des opérations, ingénierie géotechnique et des matériaux, sud-ouest de l’Ontario et Lindsay Freckleton, directrice des opérations, sud de l’Alberta sont deux des maîtres de l’innovation en matière de béton chez Englobe. Ils ont récemment consacré un peu de temps pour nous aider à démystifier les idées reçues sur ce matériau de construction durable.

Quand vous pensez à l’innovation dans la science du béton, qu’est-ce qui vous vient à l’esprit ?

LF : Les innovations récentes dans la science du béton se sont concentrées sur l’amélioration de la durabilité du béton, soit en utilisant des matières premières qui réduisent l’empreinte carbone initiale, soit en améliorant la durabilité à long terme du béton produit.

Des techniques permettant d’augmenter le remplacement du ciment traditionnel par du calcaire broyé, des cendres volantes, de la scorie de haut fourneau, de la pierre ponce et d’autres déchets ou matériaux à faible teneur en carbone sans compromettre les performances du béton, ont fait l’objet de recherches approfondies et sont désormais couramment utilisées. En outre, la technologie des adjuvants a progressé pour permettre l’amélioration ciblée de propriétés spécifiques souhaitées telles que la rétraction et la perméabilité, ce qui peut conduire à une augmentation de la durée de vie des structures en béton.

MP : Je pense aussi aux adjuvants. Les produits chimiques qui entrent dans la composition du béton de nos jours peuvent faire tellement de choses : lorsque j’ai commencé ma carrière il y a 26 ans, un béton de 35 MPa était considéré comme très résistant. Aujourd’hui, les producteurs de béton fabriquent régulièrement des bétons de 50 MPa[1] et même jusqu’à 100 MPa ! Sans l’innovation des adjuvants du béton, cela ne serait pas possible. En outre, les ciments sont maintenant broyés plus finement et sont beaucoup plus réactifs ; nous utilisons beaucoup plus d’ajouts cimentaires ; les produits chimiques que nous ajoutons sont également très différents. Avec l’objectif de réduire les émissions de carbone produites par les fabricants de ciment, nous verrons des changements encore plus importants dans les années à venir.

*MPa (ou mégapascal) est une unité de mesure pour désigner la pression, la contrainte et la résistance ultime à la traction. Il s’agit d’une mesure de la force par unité de surface.

Parlez-nous du projet le plus passionnant sur lequel vous avez travaillé en utilisant du béton ?

LF : Au printemps 2008, j’ai eu le plaisir de coordonner la partie d’Englobe (alors McIntosh Lalani Engineering) du coulage de la dalle de radier de la Bow Tower de Calgary. Il s’agissait de la plus grande coulée continue de béton pour les fondations d’un bâtiment commercial au Canada, pour une tour de bureaux de 58 étages au centre-ville de Calgary, en Alberta. La coulée a commencé vers 20 heures le vendredi soir et s’est terminée vers l’heure du déjeuner le dimanche, et a nécessité un peu moins de 14 000 mètres cubes de béton ! Notre équipe de béton a certifié toutes les usines utilisées pour fournir le béton, a entièrement instrumenté et surveillé la température interne du radier en plus d’effectuer les tests d’assurance qualité avec des équipes tournantes de techniciens, de superviseurs et d’ingénieurs en matériaux.

Comment l’invention du béton a-t-elle amélioré la société ?

MP : Si vous vivez dans une région sujette aux ouragans, vous voudrez vivre dans une maison en béton. Lorsque vous assistez à de grandes catastrophes naturelles, vous constatez souvent que les bâtiments en béton sont les seuls à rester debout lorsque tous les autres s’effondrent.

Un autre avantage du béton est sa couleur gris clair. L’albédo (réflectance de la lumière) du béton est élevé, ce qui signifie qu’il reflète davantage la lumière. Lorsque vous comparez cette couleur à celle d’un revêtement en asphalte foncé, vous constatez une différence significative dans la température de surface lors d’une journée chaude. 

Comment le béton affecte-t-il l’environnement ?

MP : Le béton est le deuxième matériau le plus utilisé au monde après l’eau, il a donc nécessairement un impact important sur l’environnement. Les statistiques montrent que la fabrication du ciment représente 8% de la production mondiale de CO2. L’industrie du ciment s’efforce de changer cela et de réduire son impact en utilisant des matériaux cimentaires supplémentaires, du ciment « au calcaire », des adjuvants, différents combustibles pour chauffer le four, la capture du carbone, etc. Toutes ces techniques contribuent à réduire l’impact.

Globalement, le béton présente de nombreux avantages. Lorsque vous fabriquez quelque chose qui dure plus de 50 ans sans réparations majeures et que vous le comparez à des matériaux qui ne durent que 15 à 30 ans avant de devoir être recyclés, je m’attends à ce que la solution la plus « verte » soit la plus celle qui a la plus grande durée de vie. Le béton est recyclable à 100 % ; à la fin de sa vie, il peut être concassé puis réutilisé. Lorsqu’il est broyé, les surfaces exposées du béton concassé absorbent également du CO2.

LF : Lorsque les ingénieurs en matériaux sont consultés au début du processus de construction, les mélanges de béton, les adjuvants et les techniques de mise en œuvre peuvent être spécifiquement adaptés pour répondre aux préoccupations à court terme de l’entrepreneur et aux objectifs à long terme du propriétaire. Englobe possède l’expertise nécessaire dans tout le pays pour faciliter ces discussions qui mènent à des structures en béton durables et viables.

Un avantage coulé dans le béton :

En général, le béton est légèrement plus cher au départ, mais dans de nombreuses applications, il peut être très compétitif. Une chaussée en asphalte typique est conçue pour 20-25 ans alors qu’une chaussée en béton est normalement conçue pour 30-50 ans, donc le béton devrait durer plus longtemps. Si nous concevions le béton pour 20-25 ans, il serait plus rentable, mais en augmentant le coût de 10 %, vous pouvez doubler la durée de vie de votre chaussée. Un excellent retour sur investissement !

Le prix du béton n’est pas lié aux prix du marché mondial du pétrole, ce qui en fait un matériau de construction plus stable et plus prévisible que l’asphalte, par exemple. Le marché mondial du pétrole affecte directement le prix de l’asphalte et les clients n’ont pas à inclure dans leur cahier des charges des dispositions relatives à l’augmentation du prix du pétrole entre le moment de l’appel d’offres et le début effectif du projet. Dans l’économie actuelle, il s’agit d’un avantage indéniable.