Face aux milieux agressifs, le béton enrichit ses recettes

Plusieurs évolutions normatives ouvrent la porte à de nouvelles formulations. Objectifs : optimiser l'utilisation des additions minérales tout en améliorant la durabilité des ouvrages.

 

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Elle est attendue pour le premier trimestre 2022. La révision de la norme , qui encadre les spécifications pour les bétons structurels, va donner le coup d'envoi à une série d'évolutions des documents techniques précisant les conditions de formulation et de mise en œuvre en milieux agressifs.

En fonction de leur environnement, les matériaux de construction font en effet face à des attaques physico-chimiques qui peuvent altérer leur bonne tenue dans le temps : chlorures de l'eau de mer et des embruns, sols chargés en sulfates, cycles de gel et dégel, sels de déverglaçage, exposition aux bactéries… En 2004, la création des classes d'exposition a, pour la première fois, précisé les différentes agressions auxquelles sont soumis les bétons. Plusieurs fascicules de documentation ont alors été publiés pour prescrire les formulations adaptées. Ce sont ces textes qui bénéficient aujourd'hui d'une importante mise à jour, miroir des progrès de la filière au cours des deux dernières décennies.

« Grâce aux travaux de recherche et aux retours d'expérience des entreprises, nous connaissons de mieux en mieux les comportements des bétons dans les milieux agressifs. On sait aussi quelles formulations choisir pour prévenir les pathologies potentielles », pointe Patrick Guiraud, directeur travaux publics au sein du centre d'information CIMbéton. « Le contexte bas carbone accélère le développement de nouveaux matériaux dont le pourcentage d'additions minérales a sensiblement augmenté. Il fallait donc intégrer et caractériser ces solutions dans le corpus normatif », ajoute Jonathan Mai-Nhu, responsable du département durabilité des ouvrages au Centre d'études et de recherches de l'industrie du béton (Cerib).

Le premier document à évoluer sera le fascicule de documentation , consacré aux environnements chimiquement agressifs, qui sera publié en même temps que la mise à jour de la norme . Le fascicule va autoriser la prise en compte de mélanges intégrant des additifs comme les laitiers ou les cendres volantes, ce qui permettra d'utiliser une plus large gamme de ciments. Il autorisera également certains ciments dits « bas carbone » que vient encadrer la toute nouvelle norme européenne ciment , publiée en France le 1er octobre dernier.

Lever les freins sur l'emploi des laitiers. « La nouvelle version du fascicule facilite l'utilisation des additions minérales en milieux agressifs : certaines compositions correspondant à des ciments autorisés pourront désormais être réalisées en centrales à béton, et pas seulement en cimenterie. Cette ouverture permettra un panel de formulations beaucoup plus important, ce qui sera utile dans les zones où l'offre de ciments spécifiques est peu développée », résume Jean-Marc Potier, chargé de mission technique au Syndicat national du béton prêt à l'emploi (SNBPE), animateur du groupe de travail pour la révision du .

L'objectif d'étendre la palette des solutions se retrouve également dans l'évolution du Guide de recommandations gel/dégel. En cours d'édition, le document n'avait pas été mis à jour depuis la version de 2003. « A cette époque, la profession n'avait pas beaucoup de recul sur les bétons contenant des additions minérales du point de vue de la résistance au gel. Le nouveau guide préconise un éventail plus large de formulations, notamment en levant les freins sur l'emploi des laitiers qui peut ainsi se développer dans un but de décarbonation », résume Michaël Dierkens, référent technique matériau béton au département Risques, infrastructures et matériaux du Cerema Centre-Est, et co-animateur du groupe de révision du Guide de recommandations gel/dégel.

Le Guide gel/dégel autorisera de nouvelles formulations alternatives testées en laboratoire

Intégrer davantage d'additions minérales n'est pas le seul objectif du guide. Le nouveau texte modifie plusieurs seuils d'acceptation sur des indicateurs prescriptifs : en particulier, il diminue le facteur d'espacement des bulles d'air pour les mélanges incluant des laitiers. Il crée surtout de nouvelles possibilités de formulations alternatives en recourant à des essais en laboratoire.

Une évolution qui correspond aussi à une autre tendance de la profession : l'approche performantielle. Cette méthode inverse la logique de la démarche prescriptive actuelle, basée sur une obligation de moyens (nature et dosage des constituants), en introduisant une série d'indicateurs et d'essais de vieillissement accélérés qui permettent de justifier la durabilité de l'ouvrage en béton dans le temps.

Déroger aux valeurs seuils. Autorisée depuis une dizaine d'années dans le fascicule 65 du CCTG pour les ouvrages de génie civil, cette approche ne disposait pas, jusque-là, d'une méthodologie standardisée. Ce sera chose faite l'an prochain avec la publication, en même temps que la nouvelle version de la norme , d'un autre fascicule de documentation inédit, le . Là encore, l'objectif est d'élargir le champ des formulations possibles. « L'approche performantielle peut se révéler très utile dans certains environnements, par exemple quand il s'agit de concilier plusieurs exigences de résistance aux milieux agressifs. On pourra par exemple compenser une moindre protection chimique par des caractéristiques physiques comme la compacité du béton », pointe Jonathan Mai-Nhu pour le Cerib. Le pourrait aussi permettre de déroger aux valeurs seuils par rapport aux quantités prescrites par la norme, par exemple en comptabilisant dans le liant une part plus importante de ciments ou d'additions.

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