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Structure Un écrin de béton pour le cyclotron de Nantes

Olivier Baumann |  le 23/08/2007  |  EnergieArchitectureRéalisations

Sur le chantier de l’accélérateur de particules de Saint-Herblain près de Nantes, des enceintes de 3,70 m d’épaisseur sont construites pour stopper les rayonnements radioactifs.

A Saint-Herblain, les équipes d’Eiffage Construction Pays de Loire construisent un bunker d’un genre nouveau : le futur bâtiment d’accueil du cyclotron, dont la construction a démarré en décembre 2006. Baptisé Arronax, il prend place à proximité du CHU de Nantes et sera utilisé à des fins de recherche contre le cancer.

L’enceinte du cyclotron doit à la fois assurer le confinement des rayonnements radioactifs et permettre un démantèlement futur facile, sachant que la durée de vie du cyclotron (au maximum 30 ans) est inférieure à celle de la structure. Le groupement a donc imaginé des murs d’enceinte de 3 à 3,70 m d’épaisseur. « Nous n’avons pas souhaité couler la totalité du mur en une fois », indique Laurent Jacob, directeur d’exploitation d’Eiffage Construction Atlantique Vendée. « Nous avons décidé de couler deux voiles délimitant un volume rempli ultérieurement. Le voile le plus directement exposé au rayonnement fait 40 cm d’épaisseur et les 20 premiers centimètres ne sont pas armés », poursuit-il. Bombardé, l’acier reste en effet beaucoup plus longtemps radioactif que le béton, ce qui entraîne des coûts de traitement plus importants lors du démantèlement. Il est à noter qu’une épaisseur de plomb en surface du mur aurait efficacement contenu la radioactivité et diminué avantageusement l’épaisseur du mur, mais aurait posé les mêmes problèmes que l’acier lors du démantèlement.

Segments coudés,chicanes. L’autre voile, non soumis aux radiations radioactives, a une épaisseur de 20 cm. « Pour réaliser ces voiles, et éviter à tout prix l’apparition des fissures, nous avons formulé un béton à base de ciment CEM III PM-ES (1) intégrant des fibres synthétiques », indique Morgan Le Joly, ingénieur technico-commercial chez Lafarge Bétons Pays de la Loire. « Ce béton est à faible chaleur d’hydratation, de manière à assurer une montée lente en température afin de minimiser les risques de fissuration », précise-t-il.

« Afin de réduire encore les risques de fuites radioactives, un système d’arrêt et de reprise de bétonnage perfectionné a été imaginé : l’arrêt de coulage suit une ligne brisée », complète Laurent Jacob. Ainsi, une particule égarée parvenant sur ces chicanes verrait sa trajectoire déviée et finirait sa course dans la masse de béton. Pour les mêmes raisons, les réseaux de transport de fluides traversant les enceintes (gaines de ventilation, gaines électriques précâblées, etc.) sont également constitués de segments coudés.

Reste ensuite à remplir le volume limité par les deux voiles, ces derniers servant de banches. Pour cela, un béton de remplissage a été formulé. Il contient un ciment CEM II 42,5 PM, du filler, du sable ainsi qu’un entraîneur d’air, afin d’assurer sa pompabilité sur 45 m. « L’ouvrabilité du béton de remplissage est telle que le pompiste peut travailler seul », précise Morgan Le Joly. Le béton se répartit de manière homogène, ne nécessitant pas d’être vibré. Le pompiste seul peut couler près de 400 m3 de béton par jour. « L’approvisionnement de la pompe devient alors le facteur limitant et la bonne gestion des camions-toupies devient essentielle », conclut Morgan Le Joly.

A ce jour, plus de 7 000 m3 de béton ont déjà été coulés pour un effectif moyen sur le chantier de 32 personnes (35 en pointe) et la fin des travaux de gros œuvre est prévue pour septembre 2007. 9 600 m3 de béton seront nécessaires à la construction de la totalité de l’ouvrage. Au final, gageons qu’entourées d’une telle enceinte, les particules préféreront élémentairement rester confinées

Fiche technique

Maître d’ouvrage : région Pays de la Loire.

Groupement de conception-construction : Cabinet Logerais (architecte), ETCO (BET Fluides) ; Eiffage Construction Pays de Loire (entreprise mandataire), Lermer pax (lot portes bouchon).

Bureau de contrôle : Apave.

Calendrier : début des travaux, 7 décembre 2006 ; fin des travaux, mai 2008 ; mise en service, 2e semestre 2008.

Coût de la conception-construction : 10,5 millions d’euros.

CARTE - TECH 412 PLANBIS.eps
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PHOTO - TECH 412 CYCLOTRON.eps
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DESSIN - TECH COUPE-1.ai
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PHOTO - TECH 412 CYCLOTRON 2.eps
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