Dalles à voussoirs précontraints en pierre et en béton de réemploi
En Suisse, près de 40 millions de tonnes de béton sont utilisées chaque année[1], ce qui en fait le matériau de construction dominant avec plus de 80 % de parts de ce marché.[2]
Malgré son coût environnemental élevé, il reste inégalé en termes de performances et de contrôle technique. La structure d'un nouveau bâtiment contribue à environ 40 % de son empreinte carbone totale[3], en particulier les dalles, qui sont parmi les éléments les plus difficiles à décarboner. Bien que l’intérêt pour des solutions circulaires et bas carbone soit en croissance, la réutilisation structurelle du béton reste rare. La plupart du béton est soit broyé pour être utilisé comme granula dans du nouveau béton — solution qui ne traite pas les émissions liées au ciment, qui représentent environ 70 % de son impact[4] soit envoyé en décharge.
Solution
En collaboration avec la Société Coopérative 2401, VSL Suisse et Marti Construction, nous avons imaginé une approche pour éviter le concassage du béton en utilisant directement la pierre ou réutilisant le béton existant : Et si nous découpions, assemblions et précontraignions des éléments minéraux bas carbone issus de carrières ou de bâtiments destinés à la démolition pour créer un nouveau système de dalle modulaire ?
Grâce au projet Viva du canton de Vaud et au fonds de soutien à l'économie circulaire (SPEI), le groupement a pu développer, produire et tester quatre prototypes : trois dalles à voussoirs précontraints en béton de réemploi et une en pierre. Les prototypes en béton de réemploi présentent des performances mécaniques (rigidité) supérieures à celles du béton armé neuf, ainsi une réduction de plus de 60 % de l'empreinte carbone des dalles, ouvrant la voie à une construction circulaire, à faible émission de carbone et économe en ressources.
La dalle en pierre, quant à elle, exploite la résistance élevée à la compression de ce matériau, pouvant atteindre jusqu’à 180 MPa pour certains granites, soit bien au-delà des exigences pour le béton. Toutefois, la pierre étant anisotrope, ses performances dépendent de la direction des efforts et nécessitent une analyse spécifique pour prévenir des modes de rupture tels que la délamination le long des plans de sédimentation.
Et maintenant ?
Suite à des résultats techniques concluants, une preuve de concept réussie et la publication des résultats dans l’article scientifique CISBAT[5], le groupement développe actuellement un guide de conception pour les maîtres d’ouvrage et les concepteurs avec le soutien du Circular Building Industry Innovation Booster de InnoSuisse.
Pour surmonter les contraintes techniques et logistiques liées à la déconstruction et au réemploi, le projet propose un système standardisé d’extraction et de préparation des matériaux, inspiré de méthodes de construction éprouvées. Les éléments sont issus d’un module de 2,4 m × 2,4 m, puis façonnés avec des engravures à l’aide d’outils simples comme la scie de route et le marteau-piqueur, avant d’être assemblés et précontraints selon des techniques normalisées. Cette standardisation facilite la reproductibilité et l’industrialisation du processus dans une logique de construction circulaire.
Informations supplémentaires
Le guide projet contient des informations sur le contexte et les enjeux, la solution proposée, les étapes projet, les résultats rigidité et CO2, etc.)
Télécharger le guide projet (pdf) (2,6 Mio)
Sources
Habert G., Miller, S. A., John, V. M., Provis, J. L., A. Favier, A., Horvath, A., & Scrivener, K. L. (2020). Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries. Nature Reviews: Earth & Environment, 1, 559-565. https://doi.org/10.1038/s43017-020-0093-3
Matasci, C., Gauch, M., Böni, H., & Wäger, P. (2021). The Influence of Consumer Behavior on Climate Change: The Case of Switzerland. Sustainability 2021, 13 (2966). https://doi.org/10.3390/su13052966
Pathé, J., Gilbert, P. L., Schirmer, R,. Lasvaux, S., & Paquier, A. (2025). Prestressed segmental slabs in reclaimed concrete or stone: a systemic and effective solution for sustainable floors. Journal of Physics: Conference Series 3140 (2025) 162006. https://doi.org/10.1088/1742-6596/3140/16/162006
Société Suisse des Entrepreneurs SSE. (2021). Étude sur les matériaux de construction utilisés en Suisse. Société Suisse des Entrepreneurs SSE Politique et Communication. https://shop.baumeister.ch/shop/document_download.php?document=%C3%89tude_mat%C3%A9riaux-de-construction_web_FR.pdf
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