Voilà près de 25 ans que l’école d’ingénieur Centrale Nantes et Edycem collaborent afin de développer des bétons de plus en plus innovants et capables de répondre aux enjeux actuels et à venir. Visiblement, ce partenariat n’est pas près de s’arrêter puisque les deux entités viennent d’annoncer les grands axes à suivre, afin d’accélérer la bascule environnementale de la branche béton du groupe Herige.

La collaboration entre Centrale Nantes et Edycem a permis de nombreuses avancées pour l’industriel du béton. En 2014, une Chaire d’Enseignement et de Recherche avait été signée autour de la problématique de la durabilité et de l’efficacité énergétique des structures en béton. À l’époque, ce partenariat constituait une première en France entre une ETI et un laboratoire labellisé CNRS connu à l’international.

Grâce à Centrale Nantes, Edycem peut ainsi jouir d’un laboratoire à la pointe et de divers appareils modernes pour mener à bien ses travaux. « Cette collaboration nous permet d’avoir accès à un service de R&D que nous n’aurions pas pu avoir sans l’École centrale de Nantes. Nous sommes très heureux de cette collaboration qui s’améliore année après année », se réjouit Daniel Robin, président du conseil de surveillance chez Herige.

Ce nouveau partenariat entre Edycem et Centrale Nantes s’articule autour de trois grands axes, qui seront transversaux pour le béton prêt-à-l’emploi, le béton préfabriqué et les granulats. Les trois axes sont :

• La réduction de l’empreinte environnementale dans la conception du béton ;
• Les apports de l’Intelligence Artificielle (IA) au service des bétons nouvelle génération ;
• La contribution aux enjeux de la ville de demain.

Verdir autant que faire se peut le béton

Edycem s’efforce depuis de nombreuses années à réduire l’empreinte environnementale du béton. Une étape indispensable pour faire perdurer ce matériau dans le temps. La démarche Vitaliss de l’industriel du béton tend à répondre à cette problématique, en réduisant l’empreinte carbone de ses produits. 

À l’image du nutri-score, Vitaliss attribue une note au béton. Plus la couleur est vert foncé, plus l’empreinte carbone du béton est faible. Le vert commence par la lettre C. À l’inverse, la couleur rouge témoigne d’une grosse empreinte carbone. « En 2021, 8 % de nos bétons étaient scorés Vitaliss. En 2022, ils étaient 35 %, et fin 2023, nous sommes déjà arrivés à 76 % de nos béton en Vitaliss. L’ambition est d’être à 90 % en 2030. On est donc plutôt sur une bonne vitesse de croisière », explique Olivier Collin, directeur général d’Edycem.

Pour atteindre un tel objectif, Edycem et Centrale Nantes vont avoir fort à faire. Les deux entités vont notamment mener diverses recherches sur l’utilisation et le comportement de nouveaux liants tels que les cendres de biomasse, les laitiers cristallisés ou encore l’argile, afin d’obtenir un comparatif de performances sur un large panel de liants alternatifs.

La future chaire de recherche se concentrera également sur les granulats composant les bétons prêts-à-l’emploi et préfabriqués. L’utilisation de granulats recyclés dans le béton peut s’avérer très intéressante quand il s’agit de réduire l’empreinte carbone de ce dernier. Edycem projette d’étudier la question, et de combiner à ces granulats un liant à très faible empreinte carbone.

L’industriel prévoit également d’avoir davantage recours au sable de carrière, afin d’épargner les plages en les privant de leur sable marin par exemple. Une volonté d’économiser les ressources naturelles, qui est désormais bien ancrée dans les têtes chez Edycem : « Jusqu’ici, on puisait allègrement dans les ressources naturelles. Aujourd’hui,ça n’est plus possible. On en a conscience et on travaille sur ce point. Demain, dans nos bétons, ce qui était considéré avant comme un déchet va devenir une matière première », souligne Béatrice Vila, directrice marketing chez Edycem.

L’IA, alliée de poids au service des ingénieurs

Pour cette nouvelle collaboration, Edycem et Centrale Nantes vont également s’intéresser à l’Intelligence Artificielle (IA), et à ce qu’elle peut apporter vis-à-vis des nouvelles générations de béton. Poussés par l’urgence climatique, les ingénieurs doivent s’empresser de trouver la formule idéale d’un béton à l’empreinte carbone la plus faible possible. Pour relever ce défi, ils ont besoin d’un maximum de données et de les analyser au plus vite afin de prédire au mieux les comportements mécaniques et la durabilité de ces nouveaux matériaux.

C’est là que l’IA intervient. La dernière chaire de recherche Edycem - Centrale Nantes a permis la naissance d’une thèse de doctorat qui porte sur le développement d’un modèle prédictif du comportement du béton, basé sur l’IA. Cette thèse va se poursuivre avec l’importation de données mesurées sur le terrain par Edycem.

L’objectif final de ces travaux, qui conjuguent simulation informatique et essais pratiques en laboratoire et en centrale à béton, vise à développer des nouveaux bétons à faible impact environnemental, en prenant en compte leur évolution physico-chimique tout au long de la durée de vie de la construction.

Quel béton pour la ville de demain ?

Enfin, Edycem et Centrale Nantes vont s’intéresser à la place du béton dans la ville de demain. Avec l’artificialisation massive des sols, certaines villes ont connu divers épisodes d’inondations causés par des difficultés d’infiltration des eaux de pluie par exemple. La modification du rythme de la filtration de l’eau souterraine peut aussi entraîner la formation d’îlots de chaleur urbains par le piégeage radiatif et le confinement aéraulique des canyons urbains.

La maîtrise de ces phénomènes va faire l’objet d'importants travaux de la part d’Edycem et Centrale Nantes. Les deux entités vont notamment étudier le revêtement des chaussées. Les sols drainants devront être suffisamment perméables et particulièrement denses pour une meilleure absorption des eaux pluviales, et pour résister aux efforts mécaniques subis et assurer le rafraîchissement des îlots de chaleur urbains par évaporation de la vapeur d’eau stockée en profondeur. Le manque d’eau de pluie en été pourrait être compensé par l’exploitation des eaux usées des bâtiments, traitées par des micro-stations.

Edycem va ainsi s’atteler à concevoir des solutions, au-delà de leur performance mécanique, répondant aussi à ces nouveaux impératifs : optimisation des solutions drainantes et végétalisées, ou encore action sur l’effet albédo (capacité d'une surface à réfléchir l'énergie solaire).

Jérémy Leduc

Photo de Une : JL