Présentation

Les BFUP : Béton Fibrés Ultra Performant, sont une famille de béton très innovante sortie des laboratoires voilà 10 ans. Ce matériau trouve toute son intelligence dans sa base cimentaire constituée d’un empilement granulaire parfait, empêchant toute connexion des pores résiduelles.

A l’échelle microscopique, l’optimisation de l’empilement granulaire confère à la matrice cimentaire une parfaite compacité.

Le premier corollaire de cette propriété fondamentale est la très grande résistance à la compression du béton. De plus, l’ajout de fibres permet d’obtenir un matériau résistant et ductile également en traction.

Le deuxième corollaire est la porosité connectée nulle. Il est impossible pour tout élément chimique de traverser par capillarité les parois BFUP.
Le BFUP est donc étanche. Il forme une barrière chimique à l’eau, aux embruns et à toutes agressions chimiques. Il est en cela extrêmement durable, sans besoin de maintenance, contrairement à l’acier.
La durée de vie des BFUP est supérieure à 100 ans.

Composition

  • pre-mix à base de fumée de silice, bauxites et de ciment
  • adjuvant + eau
  • fibres métalliques et/ou synthétiques


Caractéristique mécanique

  • masse volumique = 2500 à 2800 kg/m 3
  • module de Young = 50 à 70 GPa
  • résistance à la compression (28j) > 180 MPa
  • résistance à la flexion (28j) > 40 MPa

performance de durabilité des BFUP
Indicateurs de durabilité Béton classique Béton haute performance BFUP
porosité capillaire ml / 100g 20 - 25 % 12 - 20 % 0
porosité à l'eau % 12 - 16 9 - 12 1 - 6
perméabilité à l'oxygène 10 ^ (-19)m² 1000 - 10 000 100 < 1 (granit)
profondeur de carbonatation mm après un mois 10 2 < 0,1
résistance à l'abrasion 4 2,8 1
diffusion des ions chore 10^(-14)m²/s 2000 200 2
teneur en portlandite km/m³ 76 86 0
résistance au cycle gel-dégel g/m² 1000 900 10


Réglementation

L’utilisation des BFUP est possible depuis plusieurs années car son emploi est encadré réglementairement.

Il s’agit des Recommandations SETRA et AFGC, Janvier 2002, portant sur la conception, le dimensionnement, la fabrication et les essais de convenance.
La réactualisation au niveau français et européen est en cours.

Fournisseurs
Performances

  • Résistances mécaniques très élevées = réductions des sections porteuses
    • réduction des sections porteuses
      • élancement
      • encombrement, retombée
    • réduction des quantités de matière
      • descente de charge
      • manutention, pose
      • entretien
  • Etanchéité du matériau
    • une seule peau structurelle et étanche
  • Durabilité
    • agressions chimiques, pollution
    • embruns
    • gel-dégel, vieillissement
    • immersion sous-marine
  • Zéro maintenance
    • auto-protection
    • comparé notamment à l’acier ou d’autres revêtements étanches et structurels
  • Valeur architectonique
    • béton moulé et préfabriqué
    • auto-plaçant
    • teintes et traitements surfaciques

Optimisation économique

Les performances des BFUP correctement prises en compte permettent d’envisager une économie de projet nouvelle : une seule épaisseur structurelle, étanche et architectonique.

Notre expérience sur les chantiers réalisés a démontré que la simplification constructive induite, sur toutes les phases du chantier, a un impact décisif sur la réduction des durées de chantier et des montants des travaux et de maintenance.

Exemples : Passerelle du Pont du Diable (Passerelle des Anges), Stade Jean Bouin, Galerie Navarra, Pont SNCF Champigny.

Applications

Ces caractéristiques permettent d’envisager des applications dans des domaines classiques ou nouveaux :

  • Ouvrage d’art et structure grande portée
  • Clos et couvert des bâtiments, couverture étanche en béton
  • Façade (architectonique, thermique)
  • Poutre aqueduc, écoduc
  • Canaux, réservoir, silos
  • Ouvrages maritimes
  • Installations industrielles
  • BFUP non armé, BFUP armé, BFUP précontraint

Environnement

Contrairement aux matériaux équivalents (acier, aluminium), le BFUP est un matériau composite infiniment plus durable :

  • réalisé à partir de matières premières locales
  • issu de procédés industriels simples et courts
  • et porté par des métiers et savoir-faire locaux, non délocalisables et pérennes

L’empreinte écologique et sociale est meilleure :

  • réduction des consommation en énergie primaire
  • réduction de la pollution de l’air et de l’eau
  • non participation à l’épuisement des ressources naturelles

Comparatif matériau établi sur la base de 3 familles d’indicateurs :

  • l’énergie grise
  • la consommation d’eau
  • le GWP (Global Warning Potential) mesurant l’impact sur l’air

L’énergie grise est la somme de l'énergie dépensée sur tout le cycle de vie du matériau, de la conception d'un produit à son recyclage, incluant transports, stockage, transformation.

Le GWP mesure les émissions de gaz dans l'air ramenées en équivalent CO2. Les impacts sur l'air analysés sont la contribution à l'effet de serre (CO2) et la contribution à l'acidification atmosphérique (Nox,SOx).

Tableau données matériaux

matériaux densité
(Kg/m3)
energie primaire (Gj/m3) consommation Eau (m3/m3) GWP (100 ans)
(Kg C02 équ/m3)
BFUP 2500 6.62 10 2051
Acier armatures 7800 84.94 196.25 27361
Acier structurel 7800 216 196.25 27361
Tôles Acier 7800 204.98 196.25 27361
Aluminium 2700 684 270 27810
Verre 2500 38.1 44.75 3175





Etudes de différentes solutions pour le Stade Jean Bouin : Etudes environnementales (enveloppe du Stade Jean Bouin)