Nous continuons d’évoluer le ciment et le béton pour qu’il devienne un matériau de choix totalement durable, avec un bilan net zéro.
Le béton est omniprésent dans notre vie quotidienne et fait partie intégrante du développement de la société moderne. Il est utilisé pour construire des maisons, des gratte-ciels, des ponts, des écoles, des hôpitaux, des autoroutes et des barrages, et ses possibilités de conception sont illimitées. Certaines des structures les plus emblématiques du monde, tant anciennes que nouvelles, ont été réalisées en béton.
A titre de matériau le plus consommé sur la planète après l’eau, le béton continue de jouer un rôle essentiel dans notre progrès et notre développement, en permettant à nos communautés d’être plus sécuritaires, plus fortes et plus productives, au moment où nous sommes confrontés à une urbanisation croissante et aux besoins connexes en matière de transport, d’infrastructure et de logement, tout en faisant face aux défis croissants liés au changement climatique.
Aujourd’hui, notre industrie accélère sa progression vers la norme nette zéro, faisant progresser le rôle du béton dans l’atténuation du changement climatique et dans la mise en place de bâtiments durables pour les générations futures.
Les atouts du béton en matière de durabilité
La réduction des émissions de carbone intrinsèque est une priorité pour l’industrie. Cependant, l’efficacité énergétique, la durabilité et l’efficacité des matériaux sur la durée de vie complète d’une structure sont des facteurs essentiels du processus de décarbonisation de l’environnement bâti.
Et il y a de bonnes nouvelles à cet égard. Les atouts particuliers du béton – sa résistance, sa durabilité et sa résilience, ses performances thermiques, sa polyvalence, sa recyclabilité, sa capacité à absorber le carbone et sa dimension locale – offrent des avantages considérables en termes de durabilité et contribuent à réduire l’empreinte environnementale de nos bâtiments et infrastructures tout au long de leur cycle de vie.
Le béton rend nos bâtiments plus efficaces sur le plan énergétique, nos routes plus économes en carburant et il est 100 % recyclable. Il offre tous ces avantages de réduction en carbone tout en conservant sa souplesse de conception et ses performances inégalées, ce qui donne aux architectes, aux concepteurs et aux ingénieurs une marge de manœuvre exceptionnelle pour réaliser leurs projets de la manière la plus durable possible.
Efficacité énergétique
Dans la mesure où les besoins en énergie d’opération représentent plus de 90 % de la consommation d’énergie et des émissions de carbone d’un bâtiment au cours de son cycle de vie, son efficacité énergétique s’avère un enjeu significatif.
La capacité du béton à stocker l’énergie permet de modérer les températures intérieures, ce qui réduit la demande d’énergie liée aux fortes variations de chauffage et de climatisation, tout en améliorant le confort des occupants.
Une utilisation stratégique de la masse thermique, associée à une conception intelligente et des technologies géothermiques, peut donc réduire de plus de 60 % la demande énergétique d’une structure pendant sa durée de vie.
Cela revêt une importance capitale pour les mesures émergentes visant à électrifier les opérations des bâtiments, y compris le chauffage, dans le cadre d’efforts plus larges de décarbonisation des bâtiments, qu’ils soient déjà existants ou nouveaux.
Séquestration naturelle du carbone
Le béton absorbe naturellement le CO2 de l’atmosphère, le capturant de manière permanente dans un processus appelé “carbonatation”. De nombreuses études ont démontré que jusqu’à 25 % des émissions générées par le processus de fabrication du ciment sont réabsorbées et piégées dans le béton au cours de la vie du matériau, ce qui réduit l’empreinte CO2 du ciment et du béton tout au long de leur cycle de vie.
Il est donc indéniable que l’avantage environnemental de la carbonatation du béton est un élément important à considérer lorsque l’on mesure l’impact carbone des matériaux de construction.
Il s’agit également d’un élément important dans la conception de bâtiments écologiques. Le simple fait de laisser les éléments en béton exposés augmente l’absorption de carbone et réduit les émissions de GES et les autres impacts environnementaux associés aux matériaux de finition comme les tapis et les cloisons sèches.
Enfin, le béton exposé et concassé généralement associé à la démolition ou au déclassement d’infrastructures et de bâtiments augmente la vitesse à laquelle le CO2 est absorbé à partir de l’atmosphère. À juste titre, de nombreux experts estiment que le béton concassé devrait être laissé exposé le plus longtemps possible afin que nous puissions profiter pleinement de sa capacité à nettoyer le carbone atmosphérique.
Durabilité
Le béton est réputé pour sa durabilité ; les structures en béton durent des siècles et les chaussées en béton des décennies, ce qui réduit l’impact environnemental lié à la réparation et au remplacement et ralentit la boucle de l’économie circulaire.
Polyvalence
Le béton possède une plasticité remarquable lorsqu’il est fraîchement mélangé, ce qui permet aux concepteurs de l’adapter à toutes les formes, surfaces et textures imaginables. Des technologies innovantes telles que le béton à ultra haute performance, le béton photocatalytique et le béton drainant permettent également de nouvelles utilisations et de nouveaux moyens de relever une multitude de défis en matière de durabilité.
Sa capacité d'adaptation pour de nouvelles utilisations
En raison de la solidité du béton, de ses caractéristiques d’insonorisation et de sa résistance au feu, les bâtiments en béton peuvent facilement être convertis en d’autres types d’occupation au cours de leur vie utile. La réutilisation des bâtiments de cette manière peut aider à limiter l’étalement urbain et à réduire le carbone intrinsèque, contribuant ainsi à la conservation de nos ressources et à la préservation de l’environnement.
Habitabilité
Entièrement inactif lorsqu’il est durci, le béton est littéralement exempt d’émissions et ne dégage aucun gaz, aucun composé toxique ni aucun composé organique volatil, ce qui favorise des environnements intérieurs sains et sûrs. En outre, ses qualités d’atténuation acoustique contribuent à amplifier le son dans un espace ou à l’amortir entre les espaces. Ainsi, les bâtiments en béton peuvent réduire de façon mesurable la transmission du son entre les unités résidentielles, offrant aux occupants plus d’intimité et de calme. Le béton peut également constituer une barrière acoustique attrayante pour atténuer le bruit le long des axes de transport. Cette caractéristique en fait une solution idéale pour les zones à forte densité urbaine.
100% réutilisable et recyclable
Le béton est recyclable à 100 %. Il peut également être réutilisé au fil du temps, ce qui permet d’économiser les ressources en infrastructure et de minimiser l’énergie, le temps et l’argent consacrés aux nouvelles constructions.
Une fois concassé, le béton peut être réutilisé comme matériau granulaire pour servir de couche de fondation aux chaussées et aux stationnements ou comme enrochement pour protéger les rivages, ce qui réduit la quantité de matériaux envoyés dans les sites d’enfouissement et le besoin de matières premières vierges dans les nouvelles constructions. Nous pouvons faire bien plus encore en recyclant le béton pour en faire de nouveaux produits structurels, réduisant ainsi les besoins en matières premières et favorisant la transition vers une économie circulaire.
Grâce à ses efforts éducatifs auprès des normalisateurs, l’industrie canadienne du ciment et du béton s’efforce de mieux faire connaître les avantages de l’utilisation de béton recyclé au lieu de granulats vierges et de promouvoir les meilleures pratiques en la matière.
Le béton est local
Le béton est généralement fabriqué à moins d’une heure des chantiers, ce qui permet d’éviter les émissions liées au transport des matériaux de construction sur de longues distances et les retards qui interrompent l’avancement des travaux sur le chantier.
Un environnement bâti plus durable
Notre industrie passe du gris au vert, en s’efforçant de faire en sorte que le ciment et le béton continuent d’évoluer pour devenir un matériau de choix totalement durable, avec un bilan net zéro, pour aider à construire un avenir meilleur.
Nous continuons à faire des avancées dans les produits en béton afin d’anticiper les besoins changeants de la construction et de soutenir l’économie circulaire. À titre d’exemple, citons l’impression 3D du béton, qui permet de réduire les déchets de construction, de raccourcir les délais de construction et d’améliorer la flexibilité de la conception. Ou le béton électroconducteur, qui accroît l’efficacité énergétique de la masse thermique du béton dans les bâtiments et qui, lorsqu’il est utilisé à l’extérieur, permet de réduire l’utilisation de produits de déglaçage comme le sel, qui sont nocifs pour l’environnement. Des recherches sont également en cours sur le rôle que le béton peut jouer dans le stockage de l’énergie, transformant potentiellement nos bâtiments en batteries géantes pour soutenir notre transition vers l’énergie solaire, éolienne et d’autres sources d’énergie renouvelables.
Réduire les émissions provenant des bâtiments et des environnements urbains
Grâce à sa masse thermique, le béton contribue à la stabilité du réseau électrique, réduit les émissions produites par la consommation d’énergie, permet de réaliser des économies d’énergie et améliore la capacité de survie passive des bâtiments en cas de panne d’électricité ou de chauffage.
Le béton permet également de rafraîchir les zones urbaines, car sa couleur claire reflète davantage la lumière du soleil que d’autres matériaux plus sombres.
En raison de leur durabilité, les structures en béton nécessitent moins de travaux de réparation et de remplacement, ce qui réduit les émissions de carbone.
Un autre avantage important tient au fait que le béton absorbe le CO2 de l’air ambiant au fil du temps, ce qui permet de renvoyer au bâtiment lui-même une partie des émissions provenant du processus de fabrication du ciment.
Pérenniser les réseaux de transport
Les routes, les systèmes de transit public, les ponts et les pistes d’atterrissage qui nous desservent font partie intégrante de nos communautés et de notre vie quotidienne.
Les chaussées en béton constituent une solution durable, économique et écologique non seulement pour ces composantes clés de notre infrastructure de transport, mais également pour nos voies réservées aux transports en commun, nos carrefours à forte circulation, nos stationnements et nos trottoirs. Une chaussée en béton :
- améliore le rendement énergétique des véhicules jusqu’à 7 % par rapport aux autres revêtements.
- est durable, avec une durée de vie moyenne de 30 à 50 ans.
- est moins sensible aux dommages causés par les véhicules lourds et nécessite peu d’entretien tout au long de sa durée de vie.
- ne nécessite pas de longues fermetures de voies pendant les réparations, les routes pouvant être rouvertes dans un délai de six heures seulement après la fin des travaux, ce qui réduit les pertes de temps dans le trafic et les émissions liées aux véhicules pris dans le trafic.
- présente des avantages environnementaux bien établis, comme le fait de refléter une grande partie de la chaleur du soleil, de rafraîchir les villes, de réduire le besoin de climatisation et de diminuer les taux de pollution.
En outre, elle est entièrement recyclable.
Maximisation de la valeur économique
Grâce à leur durabilité, leur résilience, leurs faibles besoins d’entretien et leur efficacité énergétique, les structures en béton réduisent les coûts de consommation d’énergie opérationnelle, d’entretien et de reconstruction.
Le béton peut être recyclé, repensé et réutilisé au fil du temps, ce qui permet d’économiser les ressources en infrastructures et de minimiser l’énergie, le temps et l’argent consacrés aux nouvelles constructions.
Les constructions en béton durent plus longtemps et coûtent moins cher aux propriétaires, en termes d’entretien et de réparation, sur toute la durée de vie du bâtiment. Et les frais d’assurance sont nettement moins élevés que pour les bâtiments construits avec des matériaux combustibles et sensibles à l’humidité.
Stratégies de conception pour réduire l’empreinte du béton
Le bâtiment le plus durable et le plus sobre en carbone est souvent celui qui est déjà construit. La remise à neuf et la modernisation des structures existantes pour améliorer leur efficacité énergétique est généralement la meilleure option pour éviter et réduire les émissions de carbone de l’environnement bâti.
Toutefois, lorsqu’une nouvelle construction est nécessaire, certaines stratégies fondamentales peuvent être combinées par les architectes et les ingénieurs pour optimiser la conception du mélange de béton et réduire l’empreinte carbone du projet. Elles comprennent :
Encourager leur producteur de béton à utiliser un ciment à faible teneur en carbone, comme le ciment Portland au calcaire. Cela permet de réduire immédiatement l’empreinte carbone du béton de près de 10 % par rapport à l’utilisation de ciment traditionnel, tout en garantissant la même durabilité et la même résilience. Il s’agit d’une solution simple, sans coût supplémentaire.
Optimiser l’utilisation des ajouts cimentaires. Couramment utilisés aujourd’hui, les ajouts cimentaires peuvent facilement remplacer 30 % ou plus du ciment nécessaire à la production de béton, réduisant ainsi les émissions de GES tout en offrant tous les avantages du béton ordinaire et une approche d’économie circulaire des matières résiduelles.
Utilisation d’adjuvants. La plupart des bétons utilisent une sorte d’adjuvant, généralement pour améliorer les performances et l’efficacité en rendant le béton plus maniable, plus économique, etc. Comme ils ont une empreinte carbone extrêmement faible et ne représentent que 1 % ou moins de la composition du béton, ils peuvent aussi améliorer considérablement les performances du béton et réduire sensiblement son empreinte environnementale.
Tirer parti des propriétés d’absorption du CO2 du béton
La capacité du béton à capter de façon permanente le CO2 dans un processus connu sous le nom de carbonatation, est l’un de ses avantages les moins connus. Pourtant, des recherches récentes montrent que le béton peut absorber plus de 25 % du CO2 émis au cours de son processus de fabrication.
Les architectes et les ingénieurs peuvent également maximiser l’absorption de CO2 en préconisant l’utilisation de béton exposé dans la mesure du possible ou en utilisant l’une des nombreuses technologies commercialement viables qui accélèrent la carbonatation.
Optimisation du volume de béton
Aujourd’hui, les experts s’accordent à dire que les bonnes pratiques de conception devraient toujours inclure des mesures telles que l’optimisation de la quantité totale de béton utilisée pour un élément structurel donné. Par exemple, dans certains bâtiments, il peut être possible d’incorporer un produit contenant des cavités, comme les dalles de plancher à âme creuse, ou d’utiliser du béton à haute résistance pour réduire la taille ou augmenter l’espacement des colonnes afin de maximiser l’espace locatif. Quel que soit le projet, l’essentiel est toujours d’analyser chaque élément et d’optimiser le mélange et le volume de béton en fonction de celui-ci, afin de maximiser l’efficacité et de minimiser l’intensité en carbone.