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BE France 13  >>  1/04/1995

>> Sommaire

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Rencontre avec
Pierre Richard, Directeur Scientifique du groupe Bouygues : BPR, une révolution dans le secteur du génie civil

http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/34989.htm

Directeur scientifique et vice-président du groupe Bouygues, Pierre Richard est, au plan technique, une des figures marquantes du secteur des travaux publics. L'Arche de La Défense et le Pont de l'Ile de Ré sont là pour en témoigner. Aujourd'hui, Pierre Richard rêve de reconstruire le Phare d'Alexandrie, copie conforme d'un édifice que les Anciens considéraient comme la 7ème merveille du monde. Dans le même temps, à la tête de son équipe, il ébauche le pont suspendu du prochain siècle, un ouvrage dont le tablier en forme d'aile d'avion est stabilisé grâce à l'utilisation de l'énergie du vent. On entre alors dans l'ère du pont "intelligent" piloté par ordinateur. A plus long terme, il imagine ce que seront les îles artificielles à une époque où la surpopulation obligera l'homme à mettre en oeuvre ces solutions extrêmes. Mais pour l'heure, il poursuit des recherches sur un béton hautes performances dit béton de poudres réactives (BPR). Matériau aux propriétés physiques étonnantes, l'arrivée de ce béton représente une véritable révolution dans le secteur du génie civil. Propos recueillis par Jean-François Desessard.

Jean-François Desessard - On parle de plus en plus aujourd'hui de nouveaux bétons. A quelle époque et dans quelles conditions sont-ils apparus ?

Pierre Richard - Les nouveaux bétons développés aujourd'hui ont été inventés progressivement, à partir du début des années 80. Tout, d'abord, on a commencé à voir appararaître sur les chantiers ce qu'on appelle des fluidifiants, des produits permettant de mettre en place le béton plus aisément. Or en utilisant ces fluidifiants, on s'est aperçu qu'il était possible d'obtenir des bétons beaucoup plus résistants. En accord avec Françis Bouygues, nous avons donc décidé de reprendre cette idée d'une manière industrielle, dès 1983. Un an plus tard, nous réalisions un petit pont d'une centaine de m2 pour la SNCF. Très rapidement, ce béton a été utilisé pour de grandes réalisations. Au Pont de l'Ile de Ré notamment, nous avons pris la décision, bien que ce pont ait été calculé avec un béton à 45 MPa, de faire un béton à 60 MPa. A cette époque, nombreux étaient ceux qui pensaient que cela était "industriellement" impossible. Ayant un problème de granulats à l'Ile de Ré, nous avions en effet des gros granulats concassés de granit, des sables de mer donnant des bétons raides, face auxquels les fluidifiants ne peuvent pas faire grand-chose, nous avons ajouté de la fumée de silice, évitant ainsi d'aller chercher des granulats roulés dans l'Estuaire de la Gironde. Nous avons donc fabriqué industriellement 35.000 m3 de béton à hautes performances sans le moindre incident. Par la suite, ce béton a été utilisé notamment pour l'Arche de la Défense et, plus récemment, la Bibliothèque de France.

JFD - Des développements ultérieurs vous ont conduit à mettre au point un autre béton hautes performances baptisé béton de poudres réactives ou BPR. Pouvez-vous nous expliquer?

Pierre Richard - Ayant travaillé sur les bétons hautes performances, nous voyons parfaitement ce qui n'allait pas dans les raisonnements que l'on tenait sur ces bétons. Nous avons donc été amenés à définir les BPR, c'est-à-dire les bétons de poudres. Autrement dit, il s'agissait de faire des bétons avec de la poudre, utilisant très largement la fumée de silice. On est ainsi parvenu à réaliser des bétons qui ont des résistances commençant, à la température ambiante, à 200 MPa, et vont jusqu'à 800 MPa, c'est-à-dire autant que l'acier mi-dur, avec un traitement thermique simple (excluant les autoclaves).

Après avoir obtenu ces résultats, nous nous sommes aperçus néanmoins que nous avions inventé un matériau ne servant à rien. Pourquoi? Tout simplement parce qu'il reste d'une très grande fragilité. Autrement dit, pour l'utiliser il faut mettre des armatures. Or ces armatures entrainent des contraintes au niveau de la géométrie de l'ouvrage. Conclusion : on ne tire donc aucunement partie de la grande résistance de ce béton. Nous avons donc poursuivi notre réflexion et décidé, contre toutes idées reçues, de faire un béton résistant à la traction et plastique. Aujourd'hui, on obtient donc des bétons, à température ambiante, qui font, (en traction-flexion), 40 MPa, soit autant en traction que les anciens bétons, et qui donnent, dans certains cas de traitements thermiques, jusqu'à 140 MPa.

JFD - Quelles sont les applications d'un tel matériau ?

Pierre Richard - C'est un matériau qui nous permet de faire du béton précontraint sans aucune armature passive. Nous n'avons que nos câbles de précontrainte à mettre, lesquels peuvent être en dehors des sections. Ce qui fait que nous pouvons mouler nos pièces à la dimension que nous souhaitons. Par exemple, on réalise des tôles de béton d'un centimètre d'épaisseur. A l'occasion d'une récente convention, nous avons posé une automobile de type Twingo (Renault) sur une tôle de béton de quatre mètres de portée et de deux centimètres et demi d'épaisseur. Il n'y a aucune armature dans cette tôle et le béton va faire une "flèche" de 6 centimètres.

On a donc inventé un matériau qui est à la fois très résistant en compression, qui possède une résistance en traction/flexion très suffisante pour éliminer les armatures classiques, et qui fait en allongement à rupture jusqu'à 0,8%. Autrement dit, on a là un matériau véritablement plastique. On peut donc dire que ce béton constitue une révolution dans notre métier de la construction.

JFD - Est-il déjà prévu d'utiliser ce béton dans un avenir proche et pour quel type de réalisations ?

Pierre Richard - EDF a lancé l'idée de reconstruire le Phare d'Alexandrie, qui était la septième merveille du monde chez les anciens. A cette occasion, c'est ce béton, le BPR, qui sera utilisé. Il s'agira d'une structure triangulée sans armature, mais simplement précontrainte. Par ailleurs, nous allons probablement réaliser au Canada une passerelle à l'occasion des Jeux Universitaires 95.

Notre filiale de Belgique est actuellement en train de développer avec succès des tuyaux conçus en BPR. Il s'agit de tuyaux de 3 ou 4 cm d'épaisseur, dans lesquels il n'y a plus d'armature. Il faut savoir que ces tuyaux ont des comportements supérieurs à ceux que l'on fabrique actuellement. Avec un industriel Suisse, nous sommes en train d'étudier des socles de machines de précision. Ce sont des gens qui fabriquent des machines à érosion électrique. Or ils ont beaucoup de problèmes avec leurs bâtis en fonte. Nous allons donc concevoir des socles pour ces machines.

Autre application qui a séduit les architectes : l'idée de faire des plaques en béton d'un centimètre et puis de recouvrir ces plaques soit de quatre dixièmes de bronze, ou encore de titane, ou d'autres matières. Ils peuvent ainsi s'offrir de fausses plaques de bronze, de fausses plaques de titane pour leurs façades. Un architecte a déjà imaginé un projet d'édifice dont la façade est faite de plaques de bronze.

D'autre part, nous avons comparé le Pont de l'Ile Ré tel qu'il a été construit et tel qu'on le construirait avec le BPR. Le pont actuel fait O,67m d'épaisseur moyenne. Or avec le BPR, on tombe au tiers. Nous nous sommes donc amusés à faire un petit calcul. En partant du prix d'un béton classique à 450 F le m3 et de celui du BPR qui est de 4 500 F le m3, nous nous sommes rendus compte qu'à l'arrivée le BPR nous fait déjà gagner de l'argent, dans des proportions relativement importantes, uniquement au niveau du matériau.

Ce matériau ayant beaucoup plus de richesses physiques qu'un béton classique, il est donc évident qu'il offre plus d'applications. Imaginez ce qu'il est possible de faire en matière de construction para-sismique avec un tel matériau. Avec un tel béton, il est possible de construire des bâtiments furtifs et concevoir des pistes d'atterrissage résistantes à des agressions.

JFD - Est-il encore possible d'apporter de nouvelles améliorations à cet étonnant béton ?

Pierre Richard - Oui. Mais précisons que nous ne cherchons pas à progresser tellement en résistance à la compression. Il faut savoir que plusieurs décennies vont s'écouler avant que les concepteurs adoptent ce matériau. Ce n'est donc pas la peine d'atteindre 1.000 MPa ou plus; 200 à 800 MPa, c'est suffisant. Par contre, ce que nous cherchons à faire c'est augmenter la résistance en traction-flexion aussi bien sans traitement thermique qu'avec traitement thermique. L'allongement à rupture peut également être augmenté.

JFD - Vos concurrents travaillent-ils sur des bétons identiques ?

Pierre Richard - Je ne crois pas qu'ils le fassent. Par exemple, les Japonais cherchent vainement des bétons de ce type depuis une quinzaine d'années, et ils n'y sont jamais parvenus. De leur côté, les Américains reconnaissant l'intérêt de ce nouveau béton travaillent à des développements avec nous. C'est une révolution. Il n'y a pas d'autre mot pour qualifier l'arrivée de ce nouveau matériau.

Avec ce béton, nous sommes désormais plus forts dans notre métier, le génie civil, et nous allons nous implanter dans des industries qui jusqu'à présent nous étaient étrangères.

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Code brève
ADIT :
34989

Rédacteur :

ADIT - Jean-François Desessard - email : jfd@adit.fr

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Origine :

BE France numéro 13 (1/04/1995) - ADIT / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/34989.htm
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