Recherche

Bétons innovants et durables : du labo au chantier

24.10.2017

Le partenariat entre les industriels des travaux publics et la chaire « Constructions, matériaux et innovations » se poursuit avec une troisième thèse portant une nouvelle fois sur le béton de sol.

Qui a dit que les recherches universitaires étaient déconnectées du monde économique et social ? Ce préjugé est une nouvelle fois démenti par l’interaction qui existe entre les doctorants en génie civil de l’UCP et les entreprises de travaux publics. Depuis la création de la chaire Constructions, matériaux et innovation en 2013, les entreprises et la fédération nationale des travaux publics (FNTP) contribuent au financement de thèses sur des thématiques d’intérêts partagés. Tout a commencé avec les travaux de recherche menés par la doctorante Nonna Yermak qui visaient à mieux connaître le comportement du béton soumis à de hautes températures. Cette étude, soutenue par la FNTP et le groupe Eiffage, a montré l’influence positive des fibres de polypropylène et métalliques dans le béton à des températures élevées. « De tels résultats intéressent logiquement les entreprises et les bureaux d’études », affirme Albert Noumowé, professeur et titulaire de la Chaire Constructions, matériaux et innovations.

Les professionnels des travaux publics ont choisi de s’appuyer sur l’expertise des chercheurs cergypontains du laboratoire L2MGC (laboratoire de mécanique et matériaux du Génie civil), réputés pour la qualité de leurs travaux sur le béton notamment. Sous la direction d’Albert Noumowé, de jeunes chercheurs tentent de répondre aux problématiques concrètes des acteurs de terrain. « Les universitaires ont des moyens en laboratoire que les ingénieurs en R&D des groupes industriels n’ont pas, la collaboration est une bonne pratique pour amener la recherche publique vers des besoins plus pragmatiques à moyen terme des entreprises, rappelle Philippe Gotteland, chargé de mission Recherche et innovation à la FNTP. La recherche publique a plus habituellement la mission de mener des travaux qui ne visent pas une rentabilité immédiate». Il est par exemple très intéressant pour une entreprise comme SPIE ou Solétanche Bachy de connaître la durabilité d’un matériau comme le béton de sol. Ce matériau reste encore relativement peu étudié en France car les entreprises n’en ont pas fait un axe de recherche collectif prioritaire.

Le béton de sol ou « soil-mixing » permet une utilisation du terrain en place comme matériau grâce à une injection de coulis de ciment. C’est une alternative aux techniques conventionnelles de soutènement et de fondations. Trois étapes de réalisation sont nécessaires : déstructuration mécanique du terrain en place, incorporation et homogénéisation du mélange. Cette technique permet de créer des colonnes de "béton de sol", mélange de sol en place et de ciment. Ces colonnes cohésives, résistantes et étanches, peuvent avoir de nombreuses utilisations pratiques dans les travaux de fondations.

Les universitaires intéressent les entreprises

Le « béton de sol » est justement la grande affaire d’Olivier Helson, qui a soutenu sa thèse à l’UCP. Pour répondre au besoin de prédiction et de fiabilisation des bétons de sol, le doctorant a étudié l’influence des paramètres de formulation sur les propriétés physiques et mécaniques du matériau. Olivier Helson a travaillé plusieurs mois dans les laboratoires de Cergy-Pontoise pour apporter des réponses tangibles aux industriels. SPIE Fondations a financé cette étude car l’utilisation du béton de sol pourrait s’avérer plus respectueuse de l’environnement et moins coûteuse que les techniques majoritairement employées. « La FNTP a accompagné ce doctorant car les résultats ont un intérêt pour l’ensemble des acteurs de ce marché. L’étude ne profite pas à une seule entreprise, mais au collectif d’entreprises ; les communications sont largement diffusées », explique Philippe Gotteland. Olivier Helson a été par exemple invité à partager ses conclusions dans une conférence en juillet dernier aux Etats-Unis et ses rapports ont été envoyés aux ingénieurs des groupes industriels.

Au vu de la qualité et de l’intérêt de cette étude, la chaire « Constructions, matériaux et innovations » a obtenu un nouveau financement pour lancer une troisième thèse. Cette fois-ci, c’est l’un des leaders mondiaux du béton de sol, l’entreprise Solétanche Bachy, qui soutient un étudiant de Cergy-Pontoise. Jacques-Julius Hessouh, sorti major de sa promotion en master recherche, va pouvoir prélever sur des chantiers en cours des échantillons de ce fameux béton de sol pour aller plus loin dans l’évaluation de sa durabilité. « Si les chercheurs parviennent à déterminer plus précisément les propriétés de ce matériau, nous pourrons disposer d’informations susceptibles de faire évoluer les réglementations », espère Philippe Gotteland. Les règles en vigueur en France limitent en effet l’usage du béton de sol dans les grands chantiers de fondation. Ailleurs dans le monde, le béton de sol est pourtant une solution largement employée dans des usages non possibles en France. Par exemple, pour l’agrandissement de l’aéroport de Hong Kong, ce matériau est utilisé pour améliorer les sols.

 

Partager :