Page 33 - AQMAT Magazine Été 2021

Actualité
Un béton plus écolo : possible ?
Collaboration spéciale
Luc Bédard, ing., M.ing., M.B.A., directeur général Yves Denommé, ing., M.Sc.A., directeur technique Association béton Québec
éton et ciment, deux termes que plusieurs confondent encore aujourd’hui, et ce, même dans le secteur de la construction. Combien de fois entendons-nous:
Les ajouts cimentaires sont généralement des sous-produits provenant de diverses industries. Notons entre autres la cendre volante provenant des centrales thermiques, le laitier de haut four- neau qui provient de l’industrie de l’acier et la poudre de verre provenant de la micronisation du verre post-consommation et post-industriel. Tout dépendant des projets où ils seront utilisés, les ajouts cimentaires peuvent constituer de 5 à 60 % du liant.
Bien que la théorie nous amène vers un usage accru des ajouts cimentaires, ceux-ci n’ont pas tous la même réactivité. On utilise le terme d’indice de pouzzolanicité pour déterminer la réactivité d’un ajout. Par exemple, le remplacement cimentaire sera 1:1 lorsqu’un indice de pouzzolanicité est supérieur à 1,0. Par contre, un indice de 75%2 signifie que le mélange aura une résistance 25 % inférieure à un âge donné soit 28 jours.
Ainsi, Il faut demeurer prudent lorsque l’on entend dans les médias qu’un trottoir avec 10% de poudre de verre va «couper systématiquement » 10 % des émissions de CO .
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Dans les faits, pour une poudre de verre ayant une pouzzolani- cité de 75% , comme plusieurs verres provenant de la collecte sélective, le remplacement de 10 % du ciment à la formulation ne peut livrer les mêmes performances. On ajoutera alors fréquem- ment 10% de poudre de verre en conservant la même teneur en ciment. Ce qui aura pour effet que les émissions de CO2 eq seront identiques, voire pires si l’on tient compte de l’ensemble des facteurs.
L’utilisation d’un ciment GUL peut aussi réduire jusqu’à 10% l’empreinte carbone du béton par rapport au ciment GU issu de la même production de clinker. Il est à noter que le ciment au calcaire n’est pas offert par tous les cimentiers au Québec.
Pour réduire l’empreinte environnementale des infrastructures et bâtiments en béton, il est essentiel que tout le volume de béton commandé se retrouve à l’intérieur des coffrages. Le gaspillage génère un volume de CO2 souvent supérieur au gain réalisé avec des ajouts cimentaires. En évitant de commander des surplus de béton ou en minimisant les pertes sur un chantier, il est possible de réduire l’impact environnemental d’un projet.
Ciment GU = ciment hydraulique à usage général
Clinker = constituant du ciment, qui résulte de la cuisson d’un mélange composé d’environ 80 % de calcaire et de 20 % d’aluminosilicates
Aluminosilicates = notamment des argiles qui apportent le silicium, l’aluminium et le fer
Ciment GUL = ciment qui possède une plus grande quantité de calcaire substituant une portion de clinker.
Liant = ciment et ajouts cimentaires
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«on a coulé une dalle de ciment ou une voiture a terminé sa course dans un mur de ciment». En fait, le ciment est l’un des constituants du béton. En réagissant avec l’eau, le ciment forme la colle du béton qui permet de lier le sable et les granulats grossiers pour former le matériau composite que l’on nomme béton.
En matière d’impact environnemental, il importe de différencier ciment et béton. On parle souvent des gaz à effets de serre générés par l’industrie cimentière. Selon la déclaration environ- nementale de produit publiée par l’Association canadienne du ciment, une tonne de ciment GU va générer 0,94 tonne de CO2 eq. Cette valeur est une moyenne canadienne. Il est à noter que plusieurs cimenteries du Québec œuvrent à réduire l’empreinte CO2 issue de la combustion par l’utilisation accrue de diverses matières combustibles en substitution aux combustibles fossiles traditionnels dont le charbon, le gaz naturel et l’huile lourde.
Qu’en est-il de l’empreinte environnementale du béton? En fait, celle-ci va varier en fonction de plusieurs facteurs dont sa résistance à la compression (intimement liée à la teneur en ciment). Par exemple, un béton standard de 25 MPa sans air entraîné génère environ 313,5 kg de CO2 eq par mètre cube1. Ceci correspond à 0,131 tonnes de CO2 par tonne de béton. On voit donc l’importance de différencier béton et ciment en matière d’impact environnemental.
Pistes écologiques
Plusieurs solutions sont présentées sur le marché et prétendent avoir un impact réel sur l’empreinte carbone de la construction en béton. L’approche souvent préconisée est d’utiliser des ajouts cimentaires en remplacement du ciment. Un ajout cimentaire est un matériau qui réagit lors de certaines phases de l’hydratation du ciment pour générer des C-S-H, la colle du béton.
1Déclaration environnementale de produit de l’industrie (générique) pour les membres de l’Association canadienne du béton préparé (CRMCA) 2Valeur limite d’indice de pouzzolanicité à 28 jours de la norme CSA A3001-18
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