Matériaux biosourcés : le miscanthus au chevet du bloc porteur en béton

 

A l'occasion du Siñal Exhibition à Châlons-en-Champagne (Marne), qui a rassemblé les 30 et 31 mai 2017, industriels et chercheurs concernés par les thématiques Agro-matériaux, Chimie du végétal et Bioénergies, Ciments Calcia et Alkern ont effectivement dévoilé les contours de ce nouveau projet de R&D pertinent en matière de matériaux biosourcés autour de la plante miscanthus.

 

Une plante pérenne, non invasive qui ne nécessite ni engrais ni irrigation

 

"Cette plante originaire d'Asie, qui peut servir notamment à réaliser des bétons ou des plastiques végétaux, a pour particularité d'être pérenne (25 ans) mais stérile, à rhizome, non invasive et ne nécessitant ni engrais ni irrigation, nous détaille Bernard Cosnier, directeur R&D d'Alkern, fabricant de produits préfabriqués en béton. De plus, elle est dotée d'un fort rendement de 13 tonnes par hectare et par an et demeure très résistante."

 

Sa culture s'adapte aussi aux terres polluées, dégradées ou délaissées mais aussi aux captages, aux friches n'entrant pas en concurrence avec les terres alimentaires. "C'est en plus un complément de ressources et un nouveau débouché économique pour les agriculteurs", estiment Bernard Cosnier chez Alkern et Mélanie Shink, responsable projets marketing et innovation chez Ciments Calcia, en présence de l'association Biomis G3 qui fédère agriculteurs, industriels, chercheurs et collectivités locales, désireux de développer ce nouveau produit.

 

Obtenir le premier ATEx fin 2017

 

"Après un point de démarrage en 2014, nous avons jugé que c'était le bon moment de lancer ce projet au salon des matériaux biosourcés, confirme Mélanie Shink chez Ciments Calcia. Avec Alkern, notre objectif à court terme est d'obtenir de la part du CSTB le premier ATEx fin 2017 pour la première réalisation de blocs porteurs en miscanthus dès l'année prochaine dans le cadre d'un chantier de logements sociaux en Seine-et-Marne et ensuite dans le Grand Est."

 

Effectivement, depuis le lancement, de nombreux essais de caractérisation du bloc en béton de miscanthus ont été validés comme la résistance sur murets ou sont toujours en cours, comme le fluage. "Il s'agit de la déformation lente et retardée d'un corps soumis à une contrainte constante, provoquée par la durée d'application de cette contrainte", a-t-on appris du Siñal Exhibition. Une fois l'ATEx obtenue par le CSTB, Alkern et Ciments Calcia engageront le démarrage du chantier de Chanteloup-en-Brie (Seine-et-Marne) en février 2018.

 

Vers la construction de 46 logements sociaux dans le 77 avec mise en oeuvre des blocs porteurs en béton de miscanthus

 

"Ce projet piloté par l'aménageur Épamarne et le maître d'ouvrage, Groupe 3F prévoit la construction de 46 logements sociaux avec mise en oeuvre des blocs porteurs en béton de miscanthus sur 1.700 m² de façade, ce qui représente au total 50 tonnes de plantations de miscanthus", signale Bernard Cosnier, directeur R&D d'Alkern, fabricant de produits préfabriqués en béton. D'autres chantiers devraient sortir de terre autour du miscanthus dans le Grand Est dès l'année prochaine.

 

"La mise en œuvre traditionnelle ne changera pas les habitudes des maçons"

 

Les deux industriels Alkern et Ciments Calcia reconnaissent également avoir approfondi leurs recherches sur l'adaptation d'un ciment CEM I classique ; sur des adjuvants et la recherche de la taille optimale des fibres et enfin sur le processus d'ensilage. "Ce dernier process génère effectivement la poussière pouvant modifier la prise du béton", indique Bernard Cosnier, directeur R&D d'Alkern.

 

"Le cahier des charges du bloc en miscanthus demandait surtout un bloc porteur, ce qui n'existait pas sur le marché, et une mise en œuvre traditionnelle ne changeant pas les habitudes des maçons", poursuivent Bernard Cosnier et Mélanie Shink.

 

A l'heure actuelle, en état de prototype, le bloc en béton de miscanthus prend la forme d'un bloc plein classique d'environ 17 kg de 50 x 20 x 20 cm. "Avec une résistance caractéristique annoncée de 3 MPa, ce bloc est destiné à la maison et au petit collectif jusqu'à R+2 et R+3, ce qui constitue une avancée par rapport à d'autres solutions constructives biosourcées nécessitant le coulage d'un noyau béton pour assurer la reprise de charge", souligne Mélanie Shink.

 

Côté résistance thermique, ce bloc en béton équivaut à R=0.7 m2.k/W (contre 0.2 pour les blocs traditionnels) et garantit une capacité isolante lui permettant ainsi de s'inscrire dans les règlementations en vigueur (RT 2012) ou celle de 2020.

 

"Enfin, il satisfait également aux exigences de confort acoustique avec une atténuation des bruits de 54 dB mur nu enduit une face, souligne la société Alkern. Et les performances de résistance au feu de ce produit se révèlent également excellentes avec une tenue au feu affichée de quatre heures."

 

Vers un coût évalué à 2 % plus cher qu'un bloc de béton classique

 

Le béton de miscanthus qui sera présenté au prochain salon H'Expo de l'Union sociale pour l'habitant (USH) du 26 au 28 septembre 2017 au parc des expositions du Wacken à Strasbourg, sera décliné dans une gamme classique : bloc standard (plein), bloc poteau, planelle isolée et éléments de chaînage horizontal. Quant au coût de construction, les deux industriels sont restés plus évasifs : il devrait être d'environ 2 % plus cher qu'un bloc de béton classique.