La construction constitue un des secteurs les plus polluants, notamment à cause du ciment. L’HEPIA poursuit ses recherches pour encourager le réemploi de dalles de béton prélevées sur des sites de déconstruction.
«Le secteur de la construction adore le béton. C’est un matériau incontournable, polyvalent, adaptable, économique, mais extrêmement polluant. Une solution s’impose: le réemploi.» Maléna Bastien Masse, professeure HES associée et responsable de la filière Génie civil à la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA) s’intéresse au domaine émergeant du réemploi de dalles de béton dans la construction.
Elle dirige le projet de recherche CUT (Concrete Upcycling Techniques), mené au sein du groupe Matériaux et structures de l’Institut du paysage, d'architecture, de la construction et du territoire (inPACT). Objectif: comprendre les propriétés des éléments de béton réemployé pour atteindre une meilleure valorisation des ressources dans la construction, et diminuer l’empreinte carbone de ce secteur polluant.
Le secteur fait en effet figure de mauvais élève concernant la pollution carbone. Il est responsable d’environ 28% des émissions de CO2 en Suisse, selon le portail du gouvernement. Le ciment, élément essentiel qui conglomère les composantes du béton, est responsable à lui seul d’environ 8% des émissions mondiales. Sa production repose sur la cuisson du calcaire à très haute température (environ 1450°C), un processus qui libère d’importantes quantités de CO2 par la combustion, comme par la décarbonatation chimique du calcaire.
Pour réutiliser des dalles de béton, les éléments sont déconstruits par sciage dans des ouvrages en fin de vie. «L’étape de sciage est la plus onéreuse, explique la professeure. Les éléments découpés sont donc les plus grands possibles, dans les limites de leur capacité structurale, des capacités de levage et de transport, tout en restant en accord avec la géométrie du bâtiment de destination.»
Sciage d’une dalle de béton coulée sur place, EPFL, 2023. © Célia Küpfer
Le projet, mené en partenariat avec le Structural Xploration Lab de l’EPFL et le professeur Corentin Fivet, a obtenu un financement du Fonds national suisse (FNS) en 2025. La professeure Maléna Bastien Masse avait d’ailleurs initié ces recherches à l’EPFL, où elle avait conçu des prototypes concluants.
Le projet s’inscrit dans une logique d’économie circulaire. Selon cette philosophie, dans un premier temps, les bâtiments doivent être préservés, réparés et transformés, pour prolonger leur utilisation. S’ils doivent être déconstruits, le réemploi entre en jeu. En récupérant et en utilisant des éléments d’une structure existante pour de nouveaux projets de construction, la production de béton diminue, entraînant une plus faible charge de CO2.
En dernière instance, intervient le recyclage. La structure en fin de vie est alors démolie en gros fragments qui seront ensuite concassés en granulats pour la fabrication du béton. Ceux-ci remplacent les granulats neufs extraits de gravières. «Bien que cette stratégie permette de préserver des ressources naturelles en limitant les besoins d’extraction, l’impact carbone reste néanmoins presque similaire étant donné que la pollution provient surtout du ciment», précise l’ingénieure civile.
Aujourd’hui, seuls quelques projets de niche ont osé le réemploi de béton. Maléna Bastien Masse identifie trois barrières à ce développement. Une économique d’abord: pour le moment, le réemploi reste légèrement plus onéreux que le neuf, «mais plus la demande augmentera, plus de nouveaux acteurs arriveront, plus les coûts pourront être optimisés et donc diminueront». Juridique ensuite, puisque «le cadre normatif et contractuel reste encore peu adapté à ces nouvelles pratiques».
Troisième besoin: la standardisation de la gestion des flux de matériaux. «Les promoteurs comme les architectes doivent intégrer une phase de déconstruction dès le début de leurs projets. Les bureaux d’ingénieur·e·s ont déjà les outils à disposition pour effectuer des diagnostics de structures. Ils peuvent donc incorporer les analyses de déconstruction à leurs pratiques. En établissant des processus clairs et systématiques, nous faciliterons l’adoption de ces nouvelles méthodes.»
La plupart des projets de remploi impliquent aujourd’hui de disposer des chantiers de construction et de déconstruction en parallèle. Les pièces prélevées sont immédiatement transportées sur le nouveau site. «Pour atteindre un réemploi fluide et systématique, il manque des acteurs économiques intermédiaires capables d’assurer ce lien, de prélever des éléments de béton, les stocker, les recertifier et les redistribuer», soutient la professeure.
Levage d’une dalle de béton sciée, EPFL, 2023. © Célia Küpfer
Le projet CUT cherche à assurer que toutes les exigences techniques soient relevées par les matériaux porteurs réemployés. «À priori, les matériaux réemployés conservent les mêmes propriétés physiques que les matériaux neufs. Les dalles sciées étaient fonctionnelles dans leurs structures d’origine et le resteront, puisque la plupart des bâtiments sont déconstruits pour des raisons économiques, et non pas pour des problèmes structurels.»
Avant de réemployer une pièce, il faut vérifier qu’elle ne soit pas endommagée, mais aussi regarder le lieu elle se trouvaient, puisque le béton s’abîme par exemple au contact de l’eau et du gel. Un module doit également garder une similarité d’environnement, c’est-à-dire qu’un mur intérieur ne doit idéalement pas être utilisé dehors.
Le projet CUT explorera également des solutions pour reconnecter les éléments de béton armé sciés. Le béton armé est renforcé par des armatures en acier qui répartissent «les efforts», autrement dit les charges imputées à la structure. «En sciant un élément, on le déconnecte de sa structure de base. Le réemployer signifie de reconstruire ce puzzle dans un nouvel environnement.» L’équipe explore aujourd’hui différentes pistes, notamment avec des matériaux à haute performance comme le CFUP (composites cimentaires fibré ultra-performants).
Photo vignette: Dalles de béton prêtes au réemploi et débris de démolition, EPFL, 2023. © Numa Bertola
