Construire durablement avec des panneaux en béton de carbone réutilisables
La ZHAW a développé des panneaux en béton de carbone qui sont utilisés pour la première fois dans la construction de bâtiments. Cette innovation permet de réaliser d'importantes économies de CO2 et de matériaux et offre un système de construction flexible et réutilisable.
L’introduction par la ZHAW de dalles de béton renforcées par des fibres de carbone marque un progrès important dans la construction de bâtiments. Ces panneaux, préfabriqués et découpés en usine, peuvent être rapidement assemblés sur place. « Notre système de construction en béton de carbone fonctionne de la même manière que les Lego, mais comme une version moderne de ceux-ci, avec des éléments de construction sur mesure », explique Josef Kurath, chercheur à la ZHAW. Ce système permet non seulement de réduire considérablement les délais de construction, mais aussi d’adapter et d’étendre les bâtiments de manière flexible.
Durabilité et réutilisation
Un exemple parfait de l’application de cette technologie est le pavillon de 120 mètres carrés de Winterthur, qui sert de laboratoire d’innovation pour la construction durable. Grâce à un nouveau modèle de partage, environ 90 pour cent des matériaux utilisés peuvent être réutilisés, ce qui représente un progrès considérable par rapport aux méthodes traditionnelles, qui ne permettent de réutiliser qu’environ 10 pour cent. Sachant que le ciment est responsable de huit pour cent des émissions de gaz à effet de serre dans le monde, ce développement représente une contribution importante à la réduction de l’empreinte écologique.
Lafibre de carbone au cœur duprojet
Les panneaux de béton CPC (Carbon Prestressed Concrete) se distinguent par leur durabilité et leur respect de l’environnement. « Grâce à cette nouvelle méthode de construction légère en béton, nous réduisons l’empreinte carbone d’un facteur deux à quatre et économisons jusqu’à 75% de matériaux par rapport à une construction traditionnelle », explique Kurath. La combinaison de fibres de carbone précontraintes et de béton offre d’excellentes propriétés structurelles : le carbone absorbe les forces de traction, tandis que le béton absorbe les forces de compression et transversales. Ainsi, aucune fissure n’apparaît sous la charge, et les panneaux conservent leur forme et leur capacité de charge tout en étant moins épais.
Production industrielle et perspectives d’avenir
Les plaques CPC sont fabriquées par Holcim dans sa première usine en Allemagne, tandis que les fibres de carbone sont produites en Suisse, à l’avenir avec du carbone biosourcé. « Les plaques développées devraient à l’avenir être produites dans notre pays et le nouveau système de construction devrait pouvoir être largement utilisé dans le bâtiment – le marché suisse est justement prédestiné à cela », explique Kurath. La poursuite des recherches se concentre sur l’optimisation des panneaux pour l’isolation acoustique et la protection contre l’incendie, ainsi que sur les constructions antisismiques. Des techniques d’assemblage innovantes permettent de réaliser des plans horizontaux quasiment infinis sans éléments de liaison supplémentaires, ce qui augmente encore la flexibilité et l’efficacité de la construction.