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BÂTIMENT - GROS OEUVRE

Gennevilliers : le premier immeuble au monde en béton entièrement recyclé

PUBLIÉ LE 19 JUIN 2023
CH. RAYNAUD
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Gennevilliers : le premier immeuble au monde en béton entièrement recyclé
crédit : Prescription Béton
Le bailleur Seqens et Holcim France réalisent actuellement la construction d’un immeuble en béton entièrement recyclé à Gennevilliers (92), une première mondiale !  
 
Soucieux de répondre aux défis environnementaux que doit relever le secteur de l’immobilier et celui du logement en particulier, les partenaires accompagnent la construction d’un ensemble immobilier à Gennevilliers (92) avec une solution de bétons inédite dont tous les composants sont issus de matériaux recyclés : ciment, gravillons, sable, eau. Au-delà de la performance technique qui réside dans l’utilisation de granulats 100% recyclés (gravillons et sable) pour formuler le béton destiné au projet Recygénie, ce qui rend cette opération inédite est leur association avec un ciment dont le clinker est 100% recyclé ainsi qu’avec 100% d’eau recyclée. Au total, 1 600 m3 de béton 100% recyclé vont être utilisés pour construire la superstructure des deux bâtiments Seqens, respectivement de 5 et 6 niveaux pour un total de 76 logements. Le projet en cours sur le quartier Brenu s’inscrit dans le cadre d’une politique très active de renouvellement engagée par la Ville de Gennevilliers. Le principal parti-pris d’aménagement, au service des habitants, est de proposer un nouveau cadre de vie avec des logements renouvelés et de qualité́, dans le cadre d’un réaménagement de l’ensemble du quartier. Renouveler amène aussi à accroître et à diversifier l’offre d’habitat avec la construction de logements sociaux et privés neufs. Le programme de démolition et de reconstruction du secteur Brenu prévoit la démolition de 166 logements sociaux et du bâtiment dit « la Chandelle » constitué de logements privés expropriés par la Ville et l’EPT, la réalisation d’environ 220 logements à construire, et la création d’une voie publique de desserte qui permettra d’ouvrir l’îlot et de constituer un maillage plus approprié au contexte et à la proximité.

Développer des bétons écologiques
 
L’objectif du projet Recygénie est d’approfondir au maximum la valorisation des déchets dans le secteur de la construction. L’ambition est de prouver qu’il est possible d’allier performances techniques, circulaires et environnementales. Ainsi, en réalisant ce projet qui repousse les limites connues en matière de béton recyclé, Seqens et Holcim France ambitionnent de faire progresser les usages du secteur de la construction vers des habitations plus durables. Pour cela, les deux entreprises ont mobilisé leurs forces internes : les experts ciment et béton du centre de R&D du groupe Holcim à l’Isle D’Abeau (38) ainsi que les ingénieurs et techniciens du laboratoire national d’analyse de Lafarge France ; Seqens a également contribué à ce projet en mobilisant l’architecte A26 BLM, son bureau d’études Ingea, ainsi que le bureau de Contrôle Qualiconsult et le CSTB.
 
Un béton « neuf », entièrement recyclé
 
Traditionnellement, pour fabriquer du béton, il faut en moyenne : 80% de granulats (gravillons et sable), 11% de ciment et 9% d’eau. Le projet Recygénie repose sur le recyclage de tous ces composants.
La fabrication d’un clinker 100% recyclé réalisée en janvier 2022 à l’usine d’Altkirch, dans le Haut-Rhin, est une première mondiale et constitue une avancée majeure pour la construction circulaire. Dès lors, l’utilisation de ce clinker, entièrement conforme aux normes européennes, pour en faire un ciment recyclé repousse encore plus loin les limites techniques des matériaux de construction. Pour produire du clinker à partir de matériaux 100 % recyclés, il a fallu détecter les flux de déchets appropriés : ainsi 10 produits recyclés différents ont été rassemblés. Chaque matériau a été caractérisé en laboratoire pour disposer de tous les éléments nécessaires à la composition chimique cible du clinker. Ces matières premières alternatives vont des cendres de bois aux déchets du traitement des minéraux, provenant en grande partie de sources locales. Une fois homogénéisé, le mélange de ces matériaux recyclés a été cuit à la même température que pour un « cru » standard (mélange de calcaire et d’argile), soit 1 450°C. Le clinker 100% recyclé ainsi obtenu a été ensuite refroidi, suivant les étapes traditionnelles de préparation. La différence essentielle étant que les 2 000 tonnes de clinker produites ont permis d’économiser environ 3 000 tonnes de ressources naturelles qui auraient été prélevées en carrière, tout en valorisant des déchets dans le cadre de boucles d’économie circulaire locales. La baisse des émissions de CO2 liée à la décarbonatation issue de la cuisson de ce clinker 100% recyclé est estimée à 10% environ, comparée à un clinker non recyclé. Une performance intéressante, poussée beaucoup plus loin depuis dans l’usine du Teil, mais qui n’était pas l’objectif prioritaire à Altkirch : la priorité était d’abord de réaliser une première mondiale en produisant un clinker correspondant à la norme à partir de matériaux 100% recyclés. Cette opération permet de faire avancer à grand pas l’ingénierie nécessaire pour intégrer, de façon récurrente, plus de déchets dans le « cru » transformé quotidiennement en clinker dans les usines du groupe Holcim. Le clinker 100% recyclé d’Altkirch a été broyé dans l’usine de Dunkerque où il a été associé à divers composants recyclés pour réaliser un ciment normalisé CEM III/A 42,5 N destiné spécifiquement au projet Recygénie.
Les gravillons et le sable ont été fabriqués à partir de déchets (les « retours béton ») provenant des centrales à bétons parisiennes et de déchets de démolitions issus de la région Ile-de-France. Une partie provient d’ailleurs de la démolition de l’ancienne résidence Brenu de Gennevilliers. Concrètement, les gravats ont été transportés vers les plateformes de recyclage les plus proches du chantier de Gennevilliers (plateforme de Gennevilliers et de Goussainville). Ils ont été triés, concassés et criblés, pour produire des gravillons et du sable 100% recyclés. Enfin, ils ont été analysés en laboratoire pour s’assurer de leurs propriétés, c’est-à-dire de leur compatibilité et du bon respect des différents seuils normatifs (coefficient d’absorption d’eau…). Au total, près de 2 200 tonnes de granulats ont été préparées spécialement pour ce projet.
L’eau utilisée pour le béton entièrement recyclé est une eau provenant exclusivement du circuit des eaux de « process », qui a donc été utilisée au moins une première fois pour nettoyer les équipements de la centrale, les surfaces au sol ou les camions à leur retour de livraison. Particularité de la centrale à béton de Gennevilliers, celle-ci est également dotée de bassins de « stockage » permettant de retenir un volume d’eau complémentaire (en cas de fortes pluies), qui peut être utilisé pour approvisionner les bassins de décantation lorsque le niveau d’eau y est faible (en cas de pic d’activité). Sur la centrale de Gennevilliers, 90% des bétons sont réalisés avec l’eau recyclée provenant du circuit des eaux de process.
 
Le rôle de la R&D pour la formulation du béton entièrement recyclé
 
Pour réaliser l’ensemble de la superstructure en béton entièrement recyclé (les voiles intérieurs et extérieurs, les façades matricées et les dalles des toitures-terrasses), Holcim a travaillé à la définition d’une formule permettant de répondre aux prescriptions du cahier des charges, à savoir un béton C25/30 S4. À partir de mars 2022, les équipes du développement produit (direction Qualité), du laboratoire d’analyses des matériaux, et du centre de R&D mondial de Holcim, ont ainsi mené de nombreux essais afin d’optimiser le squelette granulaire du béton avec la nature recyclée de ses constituants : en premier lieu pour s’assurer de la consistance et du maintien du béton à l’état frais (rhéologie), notamment en adaptant les paramètres d’adjuvantation ; puis pour valider les propriétés mécaniques et la durabilité du béton une fois durci (résistance, module, retrait, fluage) ; enfin, des essais de tenue au feu ont été réalisés par un laboratoire agréé.

Un ATEx spécifique pour faire progresser le secteur
 
Bien que respectant la nouvelle norme béton NF EN 206+A2/CN, et en particulier la démarche performantielle permettant de justifier de la durabilité des bétons, Holcim et Seqens ont fait le choix de déposer un ATEx spécifique auprès du CSTB pour le chantier Recygénie (ATEx de cas « b »). L’objectif est de faire valider les hypothèses et le programme d’essais de ces bétons très innovants, et d’établir également une première base de données pour faire avancer la connaissance sur le comportement des matériaux recyclés dans le béton. L’ATEx de cas « b » permet également de garantir la compatibilité du béton avec les rupteurs de ponts thermiques de l’entreprise Schoeck. Les équipes techniques de Schoeck et de Holcim ont travaillé ensemble pour démontrer la conformité du complexe formé par les rupteurs Schoeck et le béton entièrement recyclé Holcim. L’ATEx de cas « b », a également permis de démontrer la bonne adhérence des produits de revêtement sur le béton entièrement recyclé : enduits, colle à doublage, lasure béton ou encore systèmes d’étanchéité des toitures-terrasses. Pour y parvenir, les experts des différents fabricants, comme PRB, ont travaillé étroitement avec le centre de R&D Holcim.
Réalisé par l’entreprise Legendre IDF, le chantier a débuté en août 2021 et l’ensemble des logements seront livrés au dernier trimestre 2024.
 
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