Pour respecter les seuils carbone de la RE2020 sans réduire la performance des ouvrages, le gros œuvre doit faire évoluer la formulation de ses bétons. En remplaçant une partie du clinker par des additions minérales, ces bétons réduisent l'empreinte environnementale du bâtiment dès la phase chantier. Le point sur l'utilisation du béton bas carbone en maîtrise d'ouvrage.
En bref : l'essentiel sur le béton bas carbone
Sommaire :
Le terme « béton bas carbone » ne correspond à aucun seuil réglementaire fixe. Il qualifie un béton dont la formulation permet de réduire significativement les émissions de gaz à effet de serre sur l'ensemble de son cycle de vie, tout en garantissant des performances de résistance et de durabilité strictement équivalentes à celles d'un béton traditionnel.
L'intérêt pour ces nouvelles formulations s'est imposé avec le durcissement progressif des exigences environnementales dans la construction. Pour comprendre d'où vient le gain carbone, il faut regarder du côté de la fabrication du ciment. Dans un béton classique, le ciment représente à lui seul plus de 90 % de l'empreinte environnementale totale du matériau.Cette empreinte provient essentiellement de son composant principal : le clinker, obtenu en cuisant un mélange composé d'environ 80 % de calcaire et 20 % d'argile.
La fabrication de ce liant génère d'importantes émissions de CO₂ à deux niveaux distincts :
Pour abaisser le bilan carbone du matériau, la décarbonation s'articule autour de deux approches complémentaires : la modernisation du procédé de fabrication du ciment et la refonte des formules de béton.
Ainsi, en ajustant les proportions de clinker ou en le remplaçant partiellement par des matériaux moins polluants, il est possible de réduire considérablement l'empreinte carbone du béton.
Comme expliqué au travers du graphique précédent, l’incorporation de granulats recyclés ne permet pas de réduire le poids carbone du béton. En revanche, c’est une piste intéressante pour réduire la pression sur les matières premières et notamment l'exploitation de granulats de carrières.
Pour être réellement pertinente, la réduction de l’empreinte carbone doit être mesurée entre des bétons affichant des performances, des applications et des durées d'utilisation équivalentes.
La norme européenne NF EN 197-5, récemment mise à jour pour intégrer les ciments bas carbone, définit les différents ciments et les regroupe en 6 types selon leur composition :
Le ciment de classe CEM I est le plus carboné, comprenant a minima 95% de clinker. Les autres classes de ciments présentent des compositions mixtes de clinker et d’autres constituants, réduisant ainsi l’empreinte carbone mais impliquant également des propriétés qui restreignent possiblement les domaines d’emploi accessibles.
Bien qu'essentiel aux infrastructures modernes, le béton est aussi l'un des plus grands responsables des émissions de gaz à effet de serre du secteur de la construction.
Quelques chiffres à connaître :
Deux tiers à trois quarts des émissions de carbone de nos bâtiments proviennent des matériaux de construction employés pour les réaliser. Et le gros-oeuvre correspond lui-même à un tiers de ce poids carbone.
Faire évoluer les matériaux de construction comme le béton est donc un levier d’action puissant (et prioritaire) pour diminuer significativement l’empreinte du secteur de la construction (ce dernier représentant 30% des émissions de gaz à effet de serre mondiales).
Le béton bas carbone, ainsi que les autres matériaux de construction bas carbone comme le bois, sont des alternatives qui peuvent transformer le secteur du bâtiment pour une construction bas carbone réellement durable.
Que vous soyez un promoteur immobilier, une entreprise, un industriel ou une collectivité locale, le béton bas carbone est une piste sérieuse à envisager pour concilier croissance et développement durable.
En réduisant l'empreinte carbone de vos chantiers, vous répondez aux nouvelles réglementations, telles que la RE 2020, et pouvez viser l’obtention de labels environnementaux qui valorisent votre démarche bas carbone (BBCA, E+C-...) .
Les bétons bas carbone respectent les normes en vigueur (NF EN 206) et affichent des classes de résistance équivalentes à celles des bétons classiques.
Ils sont mis en œuvre de la même manière, et peuvent être utilisés pour tous les types d'ouvrages structurels : fondations, planchers, voiles, poteaux et poutres.
Mais, si le béton bas carbone présente des performances mécaniques globalement équivalentes à celles des bétons traditionnels, il soulève cependant quelques défis techniques à anticiper :
Le prix d'un béton bas carbone dépend du niveau de réduction visé. Pour une formule courante (30 % à 40 % de CO₂ en moins), le surcoût du matériau varie généralement entre 5 % et 15 % par rapport à un béton classique. Pour les versions à très faible empreinte (au-delà de 50 % de réduction), l'écart est plus important.
À l'échelle d'un projet global, ce surcoût reste mesuré et a tendance à baisser à mesure que les volumes produits augmentent et que les filières se structurent.
Parmi les solutions de béton bas carbone innovantes sur le marché, deux produits se distinguent par leurs approches uniques et leurs performances environnementales élevées.
Le ciment Carat produit par Vicat comprend du Biochar : un matériau biosourcé obtenu par la pyrolyse de matière végétale (déchets de scierie ou agricoles). Le Biochar constitue donc un « puits » de carbone, d'où le poids carbone négatif du liant.
Ainsi, le béton Carat « pèse » moins de 30 kg CO₂/m3 pour un C25 XC1, contre environ 200 kg CO₂/m3 pour un béton traditionnel
Le ciment H-UKR, développé par Hoffmann Green Cement Technologies, se distingue par l’absence totale de clinker dans sa composition.
Fabriqué à froid à partir de co-produits industriels (laitiers de hauts-fourneaux) et d’agents activateurs chimiques, ce ciment réduit son empreinte carbone de manière significative : elle est divisée par 3,5 par rapport à un ciment traditionnel de type CEM I.
Depuis 2021, nous sommes partenaires du groupe Vicat pour relever ensemble les défis du secteur de la construction. Forts de nos valeurs communes et de notre culture d'entreprise familiale, Léon Grosse et Vicat combinent leurs expertises au service de chantiers innovants à faible impact environnemental, mais à fort impact sociétal.
Cette collaboration s'est traduite de manière très concrète sur l'opération « Le 8ᵉ Chemin » à Bron (69), un programme mixte comprenant 85 logements, 2 commerces et 5 100 m² de bureaux, dont le nouveau siège régional du Groupe.
Le projet a servi de vitrine opérationnelle avec le coulage de 800 m³ du béton bas carbone Carat. Réalisée avant l'obtention de son avis technique, cette application à grande échelle a permis de valider en conditions réelles les performances mécaniques et la répétabilité de la formule sur les ouvrages de structure.
Le béton bas carbone est un béton dont la formule réduit significativement les émissions de gaz à effet de serre sur l'ensemble de son cycle de vie par rapport à un béton traditionnel.
Cette réduction repose principalement sur la diminution du taux de clinker - le composant du ciment responsable de plus de 90 % de son empreinte carbone - au profit d'additions minérales alternatives (laitiers de haut-fourneau, calcaire, argiles calcinées) ou de liants innovants.
Le béton bas carbone s'impose comme une alternative écologique au béton traditionnel, visant à réduire l'empreinte carbone du secteur de la construction. Cependant, son utilisation présente à la fois des avantages et des inconvénients qu'il est essentiel de considérer.
Avantages du béton bas carbone
L'utilisation de liants alternatifs et la diminution de la proportion de clinker permettent de réduire significativement les émissions de CO₂ associées à la production de béton.
Les bétons bas carbone répondent aux normes en vigueur et offrent des classes de résistance similaires à celles des bétons classiques. Ils peuvent être utilisés pour tous les types d'ouvrages structurels, tels que les fondations, planchers, voiles, poteaux et poutres.
En intégrant des sous-produits industriels comme les cendres volantes ou les laitiers de haut fourneau, le béton bas carbone favorise la valorisation des déchets et limite l'extraction de ressources naturelles.
Inconvénients du béton bas carbone
La production de béton bas carbone dépend de la disponibilité de certains matériaux spécifiques, tels que les laitiers ou les cendres volantes, dont l'approvisionnement peut être limité selon les régions.
L'utilisation de nouveaux liants et formulations peut nécessiter une adaptation des pratiques sur les chantiers. Les professionnels doivent être formés aux spécificités de ces bétons pour garantir une mise en œuvre optimale.
Selon les matériaux utilisés et leur disponibilité, le coût du béton bas carbone peut être supérieur à celui du béton traditionnel, ce qui peut représenter un frein pour certains projets.
Le béton bas carbone Hoffmann est un béton innovant développé par Hoffmann Green Cement Technologies, une entreprise française spécialisée dans la production de ciments décarbonés.
Contrairement aux bétons traditionnels, qui utilisent du clinker comme principal liant, le béton Hoffmann repose sur des ciments sans clinker, fabriqués à partir d’argiles activées et de sous-produits industriels.
Le béton bas carbone se distingue du béton traditionnel par une composition optimisée visant à réduire son empreinte environnementale, notamment en diminuant les émissions de CO₂ liées à sa fabrication. Son principal levier de décarbonation repose sur l’utilisation de liants alternatifs, en remplacement partiel ou total du clinker, l’élément le plus énergivore du ciment.
Ainsi, la composition du béton bas carbone inclut souvent du ciment bas carbone (CEM II, CEM III ou ciments innovants sans clinker), intégrant des matériaux comme les laitiers de haut fourneau, les cendres volantes, ou encore les argiles calcinées. En complément, il peut contenir des granulats recyclés, issus de la déconstruction, pour limiter l’extraction de nouvelles ressources naturelles.
Les ciments bas carbone sont des alternatives aux ciments traditionnels conçues pour réduire les émissions de CO₂ liées à leur fabrication. Ils intègrent des liants alternatifs qui diminuent la quantité de clinker, principal responsable de l’empreinte carbone du ciment.
Parmi les principaux ciments bas carbone, on retrouve :