Solutions Le magazine d information des bfup de lafarge

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1 octobre N 14 Solutions Le magazine d information des bfup de lafarge normalisation : les bfup entrent dans l ère industrielle vision d architecte : Bernard tschumi Le Mucem conçu par Rudy Ricciotti : performances et créativité du ductal

2 sommaire actualités - 3 > 6 Brèves > 3 Normalisation > 4 Les BFUP entrent dans l ère industrielle point de vue - 7 > 9 Bernard Tschumi L architecture invente des concepts et les matérialise Marchés - 10 > 17 Façade > 10 Assurer de nouvelles fonctionalités d enveloppe Éoliennes > 13 Résistance, étanchéité et souplesse d utilisation Ponts & passerelles > 14 Pont de la République (France) Passerelle Blandan (France) Évolution de Ductal pour les joints de clavetage (Amérique du Nord) réalisation - 18 > 23 Le Mucem > 18 Ductal conjugue performances techniques et créativité architecturale Comité de rédaction : Directeur de la publication : Jean Martin-Saint-Léon - Rédactrices en chef et contacts : Lisa Birnie - ; Marie Escaich - - Crédits : Photothèque Lafarge - Charles Plumey-Faye - Philippe Ruault - Max Lerouge - Patrick Kennedy - Luc Boegly - Hervé Abbadie - Ignus Gerber - Brian Moore, Wapello County - Andy Marshall, Ricciotti Architecte - Lisa Ricciotti - Martin Mai - Peter Mauss/Esto - Christian Richters - Iwan Baan - J. M. Monthiers - Base - Explorations architecture - Conception éditoriale et graphique : Agence All Write - Traduction : Tagline - Impression : TCS/ARCM Contact commerciaux Adresses postales : Europe, Afrique, Asie, Moyen Orient : BFUP / Ductal - Lafarge - 2, avenue du Général de Gaulle Clamart Cedex - France Amérique du Nord : UHPC / Ductal - Lafarge Airport Road, Mississauga, Ontario - Canada L4V 1S7 PAGE 2 I

3 Actualités stade Jean-Bouin (france) Inauguré à Paris le 30 août 2013, le nouveau stade Jean-Bouin, imaginé par l architecte Rudy Ricciotti, s habille d une peau dissymétrique et ondulante composée de panneaux triangulaires autoportants en Ductal gris clair. La toiture, imperméable, avoisine les m² ; et les panneaux de résille autoporteurs de le façade s étendent sur une surface de m². Pérez Art Museum de Miami Le Pérez Art Museum de Miami, en Floride (États-Unis), conçu par des architectes Herzog & de Meuron, ouvrira ses portes au public en décembre Sur m², il proposera des œuvres d art, des activités pédagogiques ainsi que des espaces de détente et de restauration. Pour concilier les contraintes en matière d esthétique et de résistance à l ouvrage, le BFUP Ductal a été retenu pour produire une centaine de montants verticaux longue portée qui soutiennent la large façade rideau vitrée qui enserre le bâtiment, en parfaite harmonie avec les autres éléments de la structure coulés en place. Architectes : Agences AREP et Groupe3 Architectes. casablanca : 2,2km de brise-soleil Conçu par les agences AREP et Groupe3 Architectes, la nouvelle Gare de Casa-Port à Casablanca (Maroc) ouvrira ses portes en Côté ouest, la façade de la gare sera habillée d un moucharabieh contemporain en BFUP de 840 m², permettant à la fois d ouvrir la gare sur l extérieur et de réguler l apport de lumière. À côté de la gare, un immeuble de bureaux sera protégé de la luminosité avec des brise-soleil en BFUP d une longueur totale de 2,2 km. I PAGE 3

4 Actualités Normalisation Les BFUP entrent dans l ère industrielle L investissement en ingénierie des industriels soutenu par l engagement et le sens de l innovation des concepteurs et des maîtres d ouvrage ont permis aux bétons fibrés à ultra-hautes performances (BFUP) de démontrer leurs capacités. Les BFUP exigent aujourd hui un cadre technico-juridique adapté à la croissance des volumes et à la diversité de leurs applications. Les travaux normatifs en cours devraient, à brève échéance, faciliter l assurabilité des projets en s appuyant sur des référentiels reconnus et partagés. Un triple travail normatif En cohérence avec les normes existantes, la réflexion normative actuelle porte sur trois déclinaisons pour les BFUP que les recommandations AFGC de juin 2013 préfigurent : - une norme sur le matériau avec essais de caractérisation ; - une norme sur les méthodes de calcul ; - une norme sur la mise en œuvre. S il est encore un peu tôt pour annoncer des parutions, il est envisageable que sur la première partie portant le matériau, une version de travail soit réalisée courant 2014, et qu une norme compatible avec l Eurocode 2 soit prête d ici un à deux ans. Nés de la recherche industrielle dans les années 90, les BFUP ont exploré des performances jusqu alors inédites. Soutenues par des partenariats et par la recherche publique, de nombreuses réalisations sont venues confirmer tous les atouts de ces matériaux. Tous ont été tour à tour validés par des contrôles techniques menés pour chaque nouveau bâtiment et chaque nouvelle infrastructure. «Jusqu ici les documents de référence traduisaient une règle de l art, pas une norme», rappelle François Toutlemonde. «La révolution proposée par les BFUP, leurs méthodes de calcul très éloignées de celles utilisées pour la plupart des applications industrielles, a incité l Association française de génie civil (AFGC) à élaborer, le premier document de recommandations provisoires sur les BFUP dès janvier 2002 en partenariat avec les ministères, les grands maîtres d ouvrage, industriels, les organismes de contrôle, et les entreprises de BTP. Ces recommandations ont fait l objet en juin 2013 d une nouvelle version définitive qui intègre plus de quinze ans de retours d expériences. Cette version a été mise en cohérence avec les règlements européens de calculs (Eurocodes),» commente Jacques Resplendino. «Ce travail de prénormalisation volontaire était indispensable pour pouvoir appliquer l innovation que constituaient ces nouveaux bétons. Rédigé en français et en anglais, il a répondu aux premières questions et aux attentes d un marché plus que jamais mondialisé.» «Pour autant, ce document n affirme qu un consensus technique», explique François Toutlemonde. «Et si la prise de risque diminue avec la multiplication des références et l accroissement des volumes, il n en demeure pas moins que du point de vue des assureurs, ou vis-à-vis d enjeux économiques à l international, rien ne remplace la force de la norme.» «Pas même les Appréciations techniques d expérimentation, qui suivent une procédure relativement complexe et qui, d ailleurs, dans le cadre des BFUP, portent souvent plus sur des questions connexes que sur leurs performances propres», renchérit Jacques Resplendino. Une normalisation est désormais d autant plus urgente que les BFUP ont poursuivi leur évolution et qu un nombre croissant d acteurs se sont confrontés à leur utilisation sur des créneaux qui n étaient pas forcément ceux envisagés par la R&D d origine. La mise au point d une norme a pour enjeu de faciliter la prescription des BFUP et leur acceptation par les autorités de contrôle. François Toutlemonde Délégué scientifique à l IFSTTAR (Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux) Colloque international sur les BFUP Du 1 au 3/10/2013 au Mucem à Marseille BFUP 2013 est une rencontre organisée par l'afgc et ses partenaires, a destination des ingénieurs, architectes, bureaux d'études, industriels, universitaires, maîtres d'ouvrage... centrée sur la recherche et l'innovation, elle est l'occasion d'un partage de conaissances. PAGE 4 I

5 Actualités Ce travail de normalisation est indispensable pour pouvoir appliquer l innovation que constituent ces nouveaux bétons. Jacques Resplendino Directeur Sud-Est de l organisation d ingénierie Setec TPI, et animateur du groupe de travail de l AFGC sur les BFUP «Cette diversification de l offre pour s adapter aux nouvelles fonctions demandées (résistance mécaniques accrues, propriétés anti-feu, performances en milieux agressifs ) s inscrit aujourd hui dans un marché plus mûr» poursuit François Toutlemonde. «Dans ce contexte, la mise au point d une norme a pour enjeu de faciliter la prescription des BFUP et leur acceptation par les autorités de contrôle. Bien plus opposable que les documents actuels, la norme offre un système de référentiels, une garantie et une assurabilité qui confortent les maîtres d ouvrages sur la pertinence de leur choix constructif.» La mise au point d une norme répond dès lors à des enjeux techniques mais aussi économiques. «Il est primordial que ce travail associe toutes les parties prenantes afin que le texte final soit le fruit d un consensus transparent et responsable», affirme François Toutlemonde. «L urgence de ce processus normatif s inscrit aussi dans une perspective internationale», souligne Jacques Resplendino. «L avance technologique et documentaire acquise par la France a initié, voire soutenu le travail mené dans de nombreux pays (Chine, Suisse, Australie, Allemagne, USA ) pour élaborer leurs propres recommandations. Il est donc urgent de doter la France d un référentiel qui pérennise les standards sur lesquels nous sommes habitués à travailler et qui nous permette d être moteur au sein des organisations normatives internationales.» «Car en définitive, le travail de normalisation a pour vocation première de consolider la qualité et la sûreté d une technique. Le passage d un système de brevets à un système normatif permet de garantir une montée en puissance qualitative. Tous les experts sont d accord pour que la norme favorise cet enjeu qualitatif qui cadre de façon stricte les règles du jeu technique et économique. Avec ce travail normatif, la France s engage à prolonger son avance et cet esprit d innovation.» Regards d experts Juan Carlos López Agüí, ancien président du Comité européen de normalisation (CEN) de 2007 à 2012 et expert de la fiabilité des structures en béton Michel Delort, Directeur Produits et Applications à l Association technique de l industrie des liants hydrauliques (ATILH) et animateur du groupe de travail «Groupe d experts BFUP» de la Commission de normalisation des bétons AFNOR/P18B En quoi le passage de règles professionnelles à une norme BFUP est-elle un défi? Juan Carlos López Agüí : Ces normes vont correspondre à une extension de l utilisation du BFUP. Il est crucial qu elles maintiennent le niveau de qualité et de professionnalisme établi en France, car il a permis l absence de litiges, indispensable au développement de toute innovation. Avec l extension du BFUP et l établissement de ces normes, le défi sera également de passer de chantiers de référence spectaculaires à des chantiers «normaux» tout aussi probants. Je suis confiant, ce travail a été mené par des acteurs et des techniciens de tout premier ordre. Quelles sont les caractéristiques principales que vous avez relevées dans les recommandations 2013? J.C.L.A. : J ai été frappé par la démarche globale et la coordination entre tous les aspects matériau, exécution du projet. En particulier, la description fiable de l orientation des fibres est inédite et essentielle, notamment pour les structures sans armatures. La méthode peut être encore améliorée, avec une marge de sécurité encore plus stricte et étudiée. Mais, appliquées telles quelles, les recommandations 2013 garantissent d ores et déjà un haut niveau de fiabilité. En quoi la démarche de normalisation des BFUP est-elle différente de la normalisation du béton selon l EN 206? Michel Delort : Dédiée au BFUP, la démarche de normalisation affirme son originalité sur au moins trois points essentiels : - la Norme EN 206 présente des classes de béton armé (ou non armé) destiné à des structures calculées selon l Eurocode 2, alors que nos travaux s intéressent aux bétons armés uniquement de fibres, conçus, prescrits et réalisés selon les recommandations de l AFGC ; - avec le BFUP, il y a un saut de classes de résistance. Alors que la norme EN 206 couvre les bétons d une résistance maximale de 100 MPa, pour le BFUP on parle de béton de structure présentant une résistance supérieure à 130 MPa ; - enfin, nos travaux de normalisation ont l ambition d inclure une composante performantielle, ce qui n est pas encore le cas avec la norme EN 206. I PAGE 5

6 Actualités Amérique du Nord ACI 239 : Définir ce qu est un béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP) Tess Alhborn Professeure associée de génie civil et environnementale de la Michigan Technological University (États- Unis), chargée d un programme de recherche sur les bétons innovants associés aux ponts en béton précontraint, y compris applications BFUP ; Directrice du Centre de durabilité structurelle du Michigan Tech Transportation Institute ; membre fondatrice du «Groupe de travail BFUP nord-américain» et membre fondatrice de l une des dernières commissions du American Concrete Institute, «ACI 239 UHPC». La mission du comité ACI 239 que préside Tess Alhborn consiste à élaborer et présenter les informations sur le BFUP. Quelle est la mission du comité ACI 239? Tess Ahlborn : Le comité ACI 239 est un comité technique créé en 2009 avec le soutien de l ACI (American Concrete Institute) pour élaborer une définition commune du BFUP qui soit générale et exhaustive. Notre mission est définie comme suit : «Élaborer et présenter les informations sur le BFUP». En effet, il n existe actuellement pas de définition commune ni aux États-Unis ni dans le monde. Au sein du comité, nous sommes tous des experts du BFUP, mais nous avons naturellement des opinions différentes. La proposition de définition suivante, très générique et simple, est en cours d examen par l ACI et en attente de validation : «Béton fibré à ultra-hautes performances - béton ayant une résistance à la compression spécifiée minimale de 150 MPa ( psi) avec des exigences spécifiées de durabilité, ductilité et dureté ; des fibres sont généralement incluses pour atteindre les exigences spécifiées.» Comment l ACI 239 va-t-il contribuer au développement du BFUP aux États-Unis? T. A. : Notre objectif est d informer, de favoriser l appropriation des BFUP et d élaborer des guides. C est une action d autant plus nécessaire aux États-Unis que les maîtres d ouvrage, concepteurs et préfabricants méconnaissent les avantages et le potentiel des BFUP. Un vrai challenge pour toutes les entreprises qui ambitionnent de développer le marché de ce matériau. Nous travaillons donc à l élaboration de deux documents : à court terme, un rapport sur une technologie émergente présentant la mise en pratique du BFUP en donnant des informations élémentaires sur sa mise en œuvre et ses performances, puis un rapport exhaustif sur l état de l art traitant du développement, du déploiement et des recommandations pour utiliser plus largement le BFUP dans l industrie du béton. Que pensez-vous des principes de conception et des recommandations sur le BFUP publiées en France, au Japon et en Australie? T. A. : Il est important de capitaliser sur l expérience de nos collègues dans le monde. Des documents similaires devront être rédigés aux États-Unis. Nous devons fournir les principes techniques et constructifs et évaluer les codes et standards courants pour pouvoir faire des recommandations sur les changements nécessaires relatifs au BFUP sur le marché américain du béton préfabriqué. Quels sont les challenges pour le comité ACI 239? T. A. : Ils sont nombreux, à brève et longue échéances. Travaillant sur la base du volontariat, notre enjeu actuel est de trouver suffisamment de temps à consacrer à ces rapports. À plus long terme, nous devrons nous concentrer sur l identification des failles dans la connaissance et la recherche ainsi que l élaboration de guides pour le dosage des mélanges, la conception, la mise en place et la certification. Souhaitez-vous que Lafarge intervienne dans ce processus? T. A. : Bien sûr, Lafarge ne peut pas rédiger les standards pour le marché américain, mais les premières méthodes de test du BFUP que j ai utilisées avaient été rédigées par Lafarge. Nous avons besoin de codes et de standards rédigés par l industrie comme par l ACI et l ASTM (American Society for Testing and Materials), pas sur un seul produit mais sur le BFUP dans son ensemble. Et la prochaine étape? T. A. : Plusieurs membres du comité ACI 239 co-organisent un «Symposium sur le BFUP» avec l ASTM, le 8 décembre 2013, à Jacksonville en Floride. Son objectif est d être un forum de discussion sur les spécifications matérielles actuelles de l ASTM afin, lorsque les méthodes de test du béton sont inadaptées au BFUP, de proposer de nouveaux tests, et d échanger des idées sur la nécessité d élaborer des spécifications et méthodes nouvelles. Ce sera un événement très important car nous allons débattre du développement de nouveaux standards, de nouveaux sous-comités et/ou d élargir le rôle de sous-comités ATSM existants. Le passage inférieur de Hodder Avenue à Thunder Bay au Canada utilise des raccordements et des éléments préfabriqués en BFUP coulés en place dont trois colonnes piliers et un grand couronnement de pilier. Ingénieur : Hatch Mott MacDonald. Auvents, Chester, Royaume-Uni. Architecte : Donald Insall Associates Limited. PAGE 6 I

7 Point de vue Franco-suisse, vit et travaille à Paris et à New York. Études d architecture à l ETH Zurich, enseigne à l AA à Londres puis dirige la Faculté d Architecture de Columbia University à New York. Essais théoriques : The Manhattan Transcripts, Architecte and Disjunction, Event-Cities, et plus récemment Architecture Concepts : Red is Not a Color. Conçoit et réalise le parc de la Villette à Paris, le musée de l Acropole d Athènes, le MuséoParc Alésia, Le Fresnoy - à Tourcoing, les Zéniths de Rouen et de Limoges. Expositions personnelles notamment au MoMA à New York (1994) et à la Biennale de Venise (2006). Grand Prix National d Architecture (1996). Bernard Tschumi L architecture invente des concepts et les matérialise Qu évoque la nouvelle signature de Lafarge «Construire des villes meilleures»? Comment entre-t-elle en résonnance avec son travail d architecte et d urbaniste? Quels liens peuvent se tisser entre concept architectural et innovation dans les matériaux? Telles sont les questions auxquelles répond Bernard Tschumi, Grand Prix National d Architecture en I PAGE 7

8 Point de vue Tour Bleue, New York, États-Unis. Architecte : Bernard Tschumi. Hall d accueil, Zénith de Limoges, France. Architecte : Bernard Tschumi. MuséoParc Alésia, France. Architecte : Bernard Tschumi. Qu est-ce que la nouvelle signature de Lafarge «Construire des villes meilleures» vous évoque? Bernard Tschumi : Il est étonnant de constater que depuis près d un demi-siècle, il n y a eu de la part des architectes et des urbanistes que très peu d idées et de propositions pour inventer ou transformer les villes. Après les CIAM (Congrès international d architecture moderne) - dans les années 30-40, le Team X dans les années 50, les inventions des Métabolistes ou de Yona Friedman dans les années 60, les préconisations d un retour au passé avec les Aldo Rossi ou Colin Rowe dans les années 70, il n y a presque plus rien aujourd hui. À de très rares exceptions, il n y a plus de projets créatifs alors que nous vivons la période d urbanisation la plus intense depuis les débuts de l humanité. Voyez les villes qui se construisent en quelques années en Chine ou au Moyen-Orient : il n y a pas de concept, pratiquement pas d idées nouvelles. C est pourquoi l accent mis récemment par Lafarge sur Construire des villes meilleures pourrait être important. On se souvient des polémiques de Le Corbusier qui avait conçu un plan Voisin (du nom d un constructeur automobile) pour révolutionner Paris. À quand un plan Lafarge pour construire un nouveau type de ville dans plusieurs parties du monde? Quelles sont les principales innovations dans le domaine des matériaux de construction qui retiennent votre attention récemment et de quelle façon envisagez-vous la relation avec les industriels de ces matériaux sur vos sujets de réflexion? B. T. : L architecture invente des concepts et les matérialise. J entends par là qu il n y a pas d architecture sans idée ou concept, et qu une idée ou un concept est plus important qu une forme. Mais l architecture a cette particularité qui la distingue de la philosophie ou des mathématiques, qui est que ce concept se réfère toujours à une matérialité potentielle, à une matérialisation. Donc, il y a un rapport étroit entre concept et matériau. Par exemple, un matériau peut suggérer une idée. La brique chez les Romains, l architecture de fer au 19 e siècle, le béton au début du 20 e, et le verre dès les années 70 ont tous été des vecteurs d innovation architecturale. Lafarge en sait quelque chose en ce qui concerne les bétons fibrés. Inversement une idée peut générer une recherche vers un nouveau matériau. Ce sont dans ces deux sens que la relation avec les industriels peut avoir lieu....un matériau peut suggérer une idée. Bernard Tschumi PAGE 8 I

9 point de vue Folies au parc de la Villette, France. Architecte : Bernard Tschumi. Intérieur, musée de l Acropole, Athènes, Grèce. Architecte : Bernard Tschumi. Quels sont les axes majeurs de travail que vous identifiez dans votre production actuelle en tant qu architecte ou urbaniste? B. T. : Dès les origines, le rapport entre concept et matériau a été crucial dans la production architecturale de mon équipe. D où le fait que pour chaque nouveau bâtiment, nous avons cherché à développer un concept à travers le choix d un matériau spécifique, qu il soit traditionnel ou innovant. Ainsi, les réalisations se sont exprimées par la tôle émaillée rouge des folies au parc de la Villette, la double enveloppe béton acier pour le Zénith de Rouen (suivi de la double enveloppe bois-polycarbonate pour celui de Limoges), le verre teinté pour la tour Bleue à Manhattan, les enveloppes de bois à Alésia et pour le Zoo de Vincennes. Sans oublier le béton du musée de l Acropole et, aujourd hui, notre centre Anima en Italie qui est entièrement en béton massif coulé en place avec une épaisseur de 80 cm sur la façade sud sur 24 m de hauteur. Pour ce dernier bâtiment, dont le chantier commence début 2014, nous n avons pas voulu jouer sur la légèreté et le côté diaphane d un Ductal par exemple, mais, au contraire, nous avons travaillé sur la masse et la pesanteur, ancrant fermement le bâtiment sur son site en jouant sur différents types de perforations pour chacune de ses cinq façades. Lequel de vos projets illustre le mieux, selon vous, la phrase «Construire des villes meilleures» selon vous? B. T. : Nous travaillons depuis 2006 sur une ville entièrement nouvelle sur un site vierge à Saint-Domingue pour habitants. Nous l appelons «Elliptic City» et les premiers bâtiments sont prévus pour être livrés en Le concept est radical et cherche à préserver la forêt qui couvre le site en créant une série de clairières fonctionnelles et spatiales qui accueilleront chacune logements, bureaux, écoles, magasins, etc. Le projet est novateur dans le sens où il invente des poches programmatiques à grande densité, mais dans une forêt qui permet à la ville de respirer Dès les origines, le rapport entre concept et matériau a été crucial dans la production architecturale de mon équipe. Bernard Tschumi Hall d accueil, Zénith de Rouen. Architecte : Bernard Tschumi. I PAGE 9

10 Marchés Façade Assurer de nouvelles fonctionalités d enveloppe Proposer des éléments de façades qui apportent toujours plus de fonctions, tel est l enjeu des nouveaux BFUP. Au-delà de l ambition technologique, c est toute l économie du projet qui s en trouve modifiée. Guillaume Aelion, président de Betsinor, explique en quoi ces nouvelles générations de BFUP offrent une multitude de solutions pour relever les défis constructifs contemporains. Panneaux de vêtage texturés, Centre bus de Thiais, France. Architecte : Agence ECDM (Emmanuel Combarel - Dominique Marrec). Betsinor, préfabriquant d éléments architectoniques, fait partie du réseau de licenciés BFUP Lafarge depuis Comment analysez-vous l évolution du marché de la façade? Guillaume Aelion : Cette question mérite d être mise en perspective dans le contexte plus large de l environnement économique actuel. Nous vivons un changement de cycle où l opulence dans laquelle nous avons vécu ne peut plus avoir cours. Nous ne pouvons plus nous permettre de tester, de faire des erreurs, de revenir en arrière. Reconnaissons que depuis 30 ans, les modes constructifs ont très peu évolué. Mais dans le même temps, la réglementation s est considérablement densifiée, avec pour conséquence une inflation considérable des coûts de construction. Aussi sommes nous confrontés à une nécessaire mutation des modes constructifs, plus particulièrement perceptible sur le marché de la façade. Meilleur véhicule de l image du bâtiment, celle-ci doit aussi remplir de plus en plus de fonctions. Autant d enjeux assignés aux matériaux pour que la façade propose une solution en adéquation avec les contraintes budgétaires et environnementales auxquelles notre société est confrontée. PAGE 10 I

11 Marchés Panneaux perforés, en continuité avec le béton matricé, musée d art moderne de Lille, France. Architecte : Manuelle Gautrand. Le cercle vertueux de la construction Quelles sont les réponses de Betsinor à ces évolutions? G. A. : Spécialisé dans la conception, la production et la pose d éléments architecturaux en matériaux composites à base de matrices cimentaires, Betsinor développe plusieurs types de réponses, toutes cependant focalisées sur cet objectif d apporter des fonctions dans des façades toujours plus légères et plus performantes. Ainsi, les deux gammes de murs que nous proposons (BEPIV et WOODIV ) s appuient sur des complexes dont le niveau d étanchéité passif est dès aujourd hui en phase avec les probables exigences de la RT Et ce dans des épaisseurs globales allant de 15 cm à 35 cm maximum. Car tel est bien l un des atouts majeurs des BFUP : une consommation de matière considérablement réduite, donc des bâtiments moins lourds, des solutions de transports moins polluantes, des chantiers plus rapides, tout en offrant plus de fonctions et plus de résistance. En cela, ils permettent un cercle vertueux de la construction qui répond à la mutation que nous évoquions. La façade légère serait donc la façade d avenir? G. A. : Les études montrent qu il est difficile d estimer le moment où le marché traditionnel sera confronté à ses limites. Mais sur le segment de l isolation thermique par l extérieur en constante progression ces dernières années, la sous-famille qui progresse le plus est celle du parement rapporté sur mesure. Quel est l objectif du partenariat que vous avez signé avec Lafarge? G. A. : L une des évolutions imposées par la conjoncture est de sortir d un système où il n existerait qu une solution. Notre objectif commun est de proposer des formulations adaptées aux process de fabrication qui permettent de répondre aux problématiques de chaque typologie de projet. Et ainsi, de favoriser des façades bénéficiant des performances des BFUP pour toujours plus de fonctions, de créativité et de durabilité. Dans cette perspective, il fallait par exemple que l étanchéité à l air soit apportée par le BFUP avec des éléments qui soient autoportants pour pouvoir tenir isolants et huisseries. Ce qu aucun produit projeté ne permet aujourd hui. Telle est la révolution qu offre le futur BFUP projeté. Une technologie qui permettra de s affranchir du contre moule souvent indispensable pour les éléments à géométrie complexe et qui présentera sur 20 mm d épaisseur des fonctions équivalentes à un béton projeté de 20 cm. Avec, en fil rouge, la qualité des produits, l expérience et cette expertise innovation qui depuis toujours confère à Lafarge cette avance technologique sur laquelle Betsinor s appuie depuis de très longues années. Une solution BFUP pour chaque typologie de projet Mur rideau, Rotman School of Management à Toronto, Canada. Architecte : KPMB Architects. I PAGE 11

12 Marchés 23cm c est l épaisseur de mur rendue possible par l utilisation des BFUP en respectant une bonne Isolation thermique par l extérieur Vêture isolée étanche, Crèche Budin à Paris, France. Architecte : Agence ECDM (Emmanuel Combarel - Dominique Marrec). Résille toute hauteur de l Etablissement Hospitalier rue Blanche à Paris, France. Architecte : Philippon-Kalt Architectes. Façade : tour d horizon des nouvelles solutions BFUP Suppression des ponts thermiques, étanchéité, légèreté, finesse, minéralité, Ductal a montré combien les caractéristiques des BFUP répondent avec brio aux enjeux de l Isolation thermique par l extérieur (ITE). Dans la lignée de ce précurseur, de nouvelles formulations s imposent aujourd hui afin d offrir des solutions ciblées et simples d utilisation pour des façades qui associent ITE, esthétisme et durabilité. Revue de détail. Le BFUP projeté : une innovation majeure Vêtures isolées étanches, panneaux de façade, brisesoleil, parements, les BFUP offrent chaque jour davantage d applications pour les façades contemporaines. A l instar de l isolation par l extérieur, ces nouvelles solutions permettent d enrichir les fonctions remplies par la façade. «Les performances mécaniques des BFUP permettent des éléments de façades beaucoup plus légers, très faciles à mettre en œuvre», explique Emilie Hergott, ingénieur d affaires BFUP Lafarge et chef de projet façades légères. «Aujourd hui les solutions que nous développons en vêture isolée étanche permettent d obtenir une ITE performante avec des murs de 23 cm, quand la solution brique/ isolation/bardage est difficilement inférieure à 36 cm.» Ces mêmes performances mécaniques constituent aussi un atout créatif majeur. «Le procédé de coulage et la ductilité du matériau lui permettent de s adapter à toutes les géométries. La finesse de la matrice cimentaire assure par ailleurs la reprise de tous les motifs du moule pour une très grande liberté de texture.» Autant de spécificités mises à profit aujourd hui dans les formulations dédiées à la réalisation de résilles mais aussi de balcons très élancés ou de brise-soleil participant, eux aussi, à l efficacité énergétique du bâtiment tout en ouvrant des horizons créatifs aux concepteurs. C est en s appuyant sur le savoir-faire déployé depuis 20 ans avec Ductal que «Lafarge élargit aujourd hui sa gamme de BFUP dédiés, qui optimisent les meilleurs paramètres en fonction de l utilisation envisagée», poursuit Emilie Hergott. «Pour les BFUP architectoniques, nos recherches ont eu pour ambition de revoir les constituants de la matrice cimentaire pour, à des performances quasiéquivalentes, proposer des alternatives adaptées aux objectifs architecturaux mais aussi budgétaires de chaque projet.» Cette recherche appliquée, au cœur de l ADN du Groupe, s oriente également vers le développement de nouvelles formules projetables : en partenariat avec Betsinor (voir l interview de Guillaume Aelion pages 10-11), cette solution exonérerait le BFUP du process moule/contre moule pour la réalisation d éléments non plans. La fabrication de panneaux de façades à géométrie complexe sera donc enrichie d un nouveau process de mise en œuvre des BFUP, bénéficiant de toute l expertise conjointe de Lafarge et de Betsinor. Panneaux perforés de la médiathèque d Évry, France. Architecte : DeSo Architectes Associés. PAGE 12 I

13 Marchés Éoliennes Résistance, étanchéité et souplesse d utilisation Imaginer de nouvelles solutions en BFUP pour les mâts d'éolienne. La multiplication des projets des fermes éoliennes exprime tous les espoirs placés dans les énergies alternatives. Le retour d expérience sur les premiers mâts construits en acier montre les limites de durabilité de ce choix technologique pour les réalisations offshore. Et si les BFUP apportaient une alternative durable? Jusqu ici majoritairement réalisés en acier, les premiers mâts d éoliennes obligent à augmenter notablement l épaisseur d acier, sacrificielle, pour assurer une durabilité de l ouvrage d environ 25 ans. Une durée considérée par beaucoup comme insuffisante au regard de l investissement et de la complexité constructive de ce type d ouvrage. Et ce, d autant plus que les performances des BFUP laissent entrevoir qu avec la même masse qu en acier, critère déterminant pour ce type d ouvrage, les BFUP pourraient proposer une durabilité quatre fois supérieure. L absence de pénétration des sels marins dans les BFUP, constatée lors de la réparation de plusieurs ouvrages en mer, laisse donc à penser que ces matériaux pourraient offrir une alternative d avenir. «La réparation d une balise au large de Lorient (France), par coulage héliporté de Ductal dans un coffrage, a permis de démontrer les possibilités d utilisation du Ductal même en haute mer pour mettre à contribution les performances des BFUP», souligne Dominique Corvez, directeur BFUP Amérique du Nord Lafarge. Une expérience qui renforce l idée que seuls des partenariats associant entreprises générales, turbinistes, énergéticiens et fabricants de BFUP pourront ouvrir la voie d un marché mondial répondant aux grands enjeux énergétiques que tous les pays se doivent de relever. Coulage en mer réussi à Lorient Coulage par héliportage de la tourelle du Cabon dans la rade de Lorient, France. Illustration des possibilités offertes par les BFUP pour le marché des éoliennes et les structures offshore, le partenariat entre Lafarge, le CETMEF (Centre d études techniques maritimes et fluviales) et l EPFL (École polytechnique fédérale de Lausanne) a permis l élaboration d une formulation de BFUP spécifique pour la réparation d une tourelle particulièrement détériorée dans la rade de Lorient (France). L opération a consisté au chemisage intégral de la tourelle du Cabon par le coulage en place de BFUP sur 6 cm d épaisseur. Compte tenu de la configuration de cet ouvrage, cette formulation de BFUP innovante offre un retrait réduit et un comportement écrouissant en traction grâce à un haut taux de fibres métalliques, et un retrait réduit pour reprendre les efforts d entrave. Son caractère autoplaçant (classe SF2 norme EN 206-9), est également un critère essentiel pour le coulage en zones confinées. Particulièrement adaptés aux environnements marins très agressifs, les BFUP présentent une très grande durabilité (perméabilité ) favorisant la résistance aux agressions extérieures (chlorures, gel/dégel, érosion...). La mise en œuvre du produit fut, elle aussi, très spécifique, puisque le malaxage s est fait en centrale à béton pour la production rapide d importantes quantités de BFUP, soit 5 m³ de BFUP en 2 h. Cette formulation à long maintien de rhéologie (3 h) fut transportée en camions toupies puis par héliportage jusqu au sommet de la tourelle. Autant d avantages concrétisés sur cette opération qui démontrent qu au-delà de leurs atouts de performances mécaniques, les BFUP bénéficient aussi d une durabilité et d une souplesse de mise en œuvre. Ils sont ainsi particulièrement adaptés aux contextes d accessibilité difficile tels que ceux des équipements offshore. I PAGE 13

14 Marchés Ponts & passerelles Les fines béquilles en forme de Y réalisées en BFUP supportent le tablier du Pont de la République. Architecte : Rudy Ricciotti. Pont de la République à Montpellier : élégance immaculée Le nouveau pont enjambant le Lez, cours d eau traversant les nouveaux quartiers de Montpellier (France), le pont de la République, réalisé par l architecte Rudy Ricciotti et le bureau d études Lamoureux & Ricciotti, a séduit le jury municipal par «son élégance et la finesse de son traitement architectural». Des caractéristiques esthétiques qui doivent beaucoup à une nouvelle formulation du Ductal intégrant des fibres inox qui évitent toute corrosion sur les 34 béquilles blanches sur lesquelles repose le tablier. 74 mètres de long sur 17 mètres de large Deux rangées de 17 béquilles en Y de 9 mètres de portée et de 30 centimètres de diamètre, en Ductal blanc inox Une résistance en compression des béquilles supérieur à 150 MPa après traitement thermique par étuvage Une nouvelle formulation : Ductal blanc + fibres inox Reliant les nouveaux quartiers de l hôtel de ville de Montpellier et de l Odysseum, le pont de la République est doté de 2 voies routières, de voies cyclistes et piétonnes. Au dessus du Lez, un fleuve bucolique dont les crues sont cependant redoutées, le pont présente une grande résistance aux agressions chimiques et à l humidité, des contraintes plaidant encore en faveur du BFUP. Un ouvrage en béton fibré à ultra-hautes performances, de 17 m de large et 74 m de long. Il comprend trois sections d égale longueur, formées chacune de poutres préfabriquées portées par 17 béquilles et contre-béquilles préfabriquées en Ductal, précontraintes en atelier (par post-tension). Les poutres sont fabriquées par précontrainte en atelier (par pré-tension), et sont assemblées transversalement sur site par précontrainte (par post-tension). «Un des enjeux de ce chantier, qui a démarré en mai dernier, est de respecter les périodes de crues pour ne pas avoir à tout décaler d un an», souligne Alexandro Guitton, ingénieur d affaires BFUP Lafarge. «La préfabrication constitue ici un accélérateur de chantier précieux.» Mais si cet ouvrage, imaginé par Rudy Ricciotti «à la manière d un millepatte», a séduit les élus, il le doit surtout à cette élégance immaculée qui créée toute son originalité. «En venant enrober tous les éléments précontraints, le BFUP renforce les propriétés mécaniques et la durabilité grâce à une parfaite étanchéité aux agressions chimiques», explique Alexandro Guitton. «La nouvelle formulation de ce Ductal blanc, qui intègre des fibres inox une première, évite les éventuels points de rouille et répond au besoin esthétique requis par les concepteurs.» Un enjeu esthétique majeur PAGE 14 I

15 Marchés Passerelle Blandan : le BFUP magnifie le patrimoine Au cœur d un ancien site militaire, le parc Blandan (17 ha) constituera un poumon vert à la lisière de trois arrondissements du centre de Lyon (France). Composé d espaces verts aménagés, d un solarium, d un mur de jeux, le parc proposera une promenade à «l assaut des anciens remparts» sur une passerelle piétonne en BFUP avec une esthétique discrète et durable. Le parc Blandan, qui s annonce comme le troisième espace vert de la ville de Lyon, s inscrit à l emplacement d une ancienne caserne dont la Ville a souhaité conserver les éléments architecturaux révélateurs d un patrimoine militaire du XIX e siècle. La finesse de l acier, la Durabilité du béton «Pour accompagner cet enjeu historique fort, l agence de paysagistes Base, titulaire du marché qui nous a associés à son projet, a proposé un parcours qui donne à lire les systèmes de défense militaire des remparts à nos jours», indique Yves Pagès de l agence Explorations architecture, le concepteur de la passerelle piétonne qui traverse le parc. «La topographie des lieux permettait de symboliser cette montée par une passerelle qui vient s accrocher à eux après un parcours piéton de 100 m tout en offrant un autre point de vue sur le parc, notamment aux personnes à mobilité réduite», ajoute-t-il. «Dans ce paysage très sophistiqué, il nous paraissait intéressant de venir intégrer un ouvrage minéral qui présente la finesse de l acier et la durabilité du béton et qui s associe aux vestiges patrimoniaux que le parc met en valeur. Mais aussi une passerelle la plus monolithique, la plus discrète, la plus intégrée possible à ces espaces verts.» La passerelle en Ductal offre 100 m de promenade piétonne à l assault des anciens remparts. Architecte : Explorations architecture. Composée d un tablier en Ductal gris foncé de 5 cm d épaisseur et d un longeron de 40 cm d épaisseur, posé sur des poteaux en acier, la passerelle de 100 m de long sur 2,30 m de large surplombe le parc en gravissant un dénivelé de 4 m. «Notre parti pris est de démontrer que les BFUP ne sont pas réservés à de grands chantiers emblématiques. Leurs performances et leurs capacités couvrent un champ d applications extrêmement large leur permettant de répondre tout aussi bien à des attentes plus modestes, tant en termes d ampleur que de budget. La durabilité et l absence totale d entretien nous ont aidés à convaincre les élus de ce parti pris de finesse et de discrétion» assure Yves Pagès. «Réalisé en Ductal, l ouvrage bénéficie d une durabilité très rassurante pour le maître d ouvrage», explique Dominique Corvez, directeur BFUP Amérique du Nord Lafarge. «Associé à une préfabrication par Bonna Sabla des 10 voussoirs avec seulement deux moules et deux contremoules, nous parvenons à une économie de projet en phase avec les impératifs budgétaires de la Ville.» Monolithique et discrète, la passerelle en Ductal s intègre aux espaces verts. Architecte : Explorations architecture. I PAGE 15

16 Marchés Évolution de Ductal pour les joints de clavetage Des débuts modestes à une croissance d envergure La collaboration entamée il y a près de dix ans entre Lafarge et le ministère du Transport de l Ontario (MTO) a permis le développement d une solution en béton fibré à ultra-hautes performances révolutionnaire, «Ductal Joint Fill». Depuis, cette solution très durable (coulée en place et utilisée principalement sur des ponts pour les joints de clavetage) a été utilisée sur de nombreux projets. Grâce à ces réussites avérées et à des recherches exhaustives désormais validées, la solution connaît un essor rapide en Amérique du Nord. des performances supérieures Le premier projet de joints de clavetage en Ductal a été achevé pour le compte du MTO en 2006 sur un petit pont d autoroute à portée unique (24,4 m de long x 11 m de large) audessus du Canadian National Railway à Rainy Lake, dans l Ontario. La réussite du projet a montré que Ductal présentait de nombreux avantages pour les systèmes de ponts préfabriqués : solidité, résistance et fluidité supérieures, ainsi que liaison améliorée. La matrice fibrée du matériau est plus résistante que le béton traditionnel et affiche une meilleure performance en termes d usure, d abrasion et de résistance aux produits chimiques, de geldégel, de carbonatation et de pénétration des ions de chlorure. Les essais ont montré qu après l équivalent de dix millions de passages, le joint ne présente aucun signe de fuite. Son utilisation pour faire la jointure entre des voussoirs préfabriqués en béton assure une fabrication et une installation simplifiées. En outre, le joint n est plus le point faible de la structure, et garantit une meilleure cohésion de l ensemble. À l heure actuelle, le BFUP Ductal est utilisé sur des structures bien plus conséquentes et nécessitant un degré d exigence élevé. Les Pont de Little Cedar Creek, dans l Iowa, premier pont d Amérique du Nord construit avec un tablier alvéolé, des poutres et des joints en BFUP Ductal. Ingénieur : Wapello County. premiers projets étaient des ponts de petite taille à portée unique, qui nécessitaient en moyenne 5 m³ ; dernièrement, des projets de plus grande envergure à portée multiple ont été possibles et les nouveaux projets prévus représenteront jusqu à 500 m³ de BFUP. Les ponts jumeaux sur la Mackenzie River en Ontario, au Canada, constituent le plus grand projet de joints de clavetage en Ductal à ce jour. Chaque pont intègre deux voies et trois portées pour une longueur totale de 180 m. Pas moins de 130 voussoirs préfabriqués ont été utilisés ; les joints de clavetage sont coulés en Ductal de même que les cavités anticisaillement (entre les blocs et les poutres en acier). Autour des dalles d approche préfabriquées, du Ductal est également coulé. Tous les éléments préfabriqués pour ce projet ont été fabriqués par Lafarge Precast à Winnipeg, dans le Manitoba. La production des 175 m³ de matériaux nécessaires n aura demandé en tout que dix jours. Le recours à cette solution, associée aux éléments de pont préfabriqués en béton, a augmenté de manière significative ces dernières années. Plusieurs maîtres d œuvre prescrivent désormais Ductal : le MTO et le New York State Department of Transportation (NYSDOT) continuent d ouvrir la voie avec une utilisation répétée des BFUP dans leurs projets de pont, nécessitant pour la plupart une rénovation rapide ou le remplacement de structures existantes défaillantes. Auparavant, le NYSDOT n envisageait pas de fermer une autoroute entre deux États en raison d un trafic dense. Désormais, grâce à l expérience cumulée par les réussites des projets en zone rurale, l organisme a la possibilité de remplacer les tabliers de pont en ne procédant à une fermeture de la circulation que le temps d un week-end. CHANGER D ENVERGURE PAGE 16 I

17 Marchés Le plus vaste projet de joints de clavetage en Ductal jamais réalisé : le pont jumeau sur la Mackenzie River, près de Thunder Bay, dans l Ontario, au Canada. Ingénieur : McCormick Rankin Corp. En Amérique du Nord, l activité des joints de clavetage en Ductal représente une énorme opportunité de croissance. En 2010, cinq ponts ont été réalisés avec le BFUP Ductal. À l été 2013, 36 projets étaient prévus pour un achèvement avant la fin de l année. Avec des projets désormais achevés en Ontario, dans l état de New York, dans l Iowa, dans le Montana, le Massachusetts et l Oregon, la volonté d utiliser ce matériau se fait de plus en plus forte. D'ici fin 2014, la réalisation de projets de joints de clavetage est prévue en Pennsylvanie, dans l'ohio, le Manitoba, le Nebraska, le New Jersey, l'utah et la Caroline du Sud. Les solutions de ponts BFUP fonctionnent extrêmement bien lorsqu elles sont utilisées en association avec des joints BFUP coulés en place, générant ainsi des structures de pont durables, plus résistantes et construites pour durer. Dans les zones reculées, cette solution est particulièrement utile en l absence d un accès à du béton prêt à l'emploi, le réglage ultérieur de la précontrainte peut ainsi être éliminé, ce qui simplifie le processus de construction. Ductal représente également une excellente solution pour la construction de pont accélérée. Par exemple, certains projets ont été finalisés avec succès pendant des fermetures d une durée n excédant pas un mois, une semaine ou même un week-end. L association des caractéristiques supérieures des BFUP et d éléments de ponts préfabriqués permet de fait une exécution sur chantier plus rapide et améliore la résistance et la cohésion de l ensemble. AJOUTER DE LA VALEUR RECOMPENSES Coulage de BFUP Ductal dans un joint sur un système de voussoirs préfabriqués. Voici une liste de distinctions décernées aux projets en Ductal pour des joints de clavetage : > Concrete Bridge Award de la Portland Cement Association (PCA) Pont de Hawk Lake, Ontario, Canada (2010) ; > Design Awards du Precast/Prestressed Concrete Institute (PCI), Mention honorable/solution spécifique Pont de la Route 31 sur Canandaiga Outlet, New York, États-Unis (2010) ; Pont de Little Cedar Creek, Iowa, USA (2012) and Pont de Hodder Avenue, Ontario, Canada (2013) ; > Ontario Concrete Awards Pont de Whitemans Creek, Ontario, Canada (2012) et ; > Harry H. Edwards Industry Advancement Award du PCI Pont de Hodder Avenue, Ontario, Canada (2013). I PAGE 17

18 Réalisation Architecte : Rudy Ricciotti. PAGE 18 I

19 Réalisation Le MuCEM Ductal conjugue performances techniques et créativité architecturale Evénement majeur de Marseille «capitale culturelle européenne», l inauguration du nouveau Musée des Civilisations de l Europe et de la Méditerranée a mis en lumière toutes les performances des BFUP. Conçu par Rudy Ricciotti, le MuCEM met à profit les qualités architectoniques et structurelles du Ductal dans un ensemble architectural qui initie de nouveaux modes constructifs, de nouvelles voies créatives. Poteaux porteurs précontraints par post-tension, résille brise-soleil, passerelle reliant ce musée à l enveloppe minérale au fort Saint-Jean, Ductal joue ici, face au large et aux embruns, toutes ses partitions esthétiques et fonctionnelles, alliant ductilité et durabilité, résistance mécanique et légèreté. Visite guidée d une référence technologique et esthétique. I PAGE 19

20 Réalisation Suspendu entre mer, terre et ciel, le MuCEM, édifié sur l ancien môle portuaire du J4, s efface devant le fort Saint-Jean et le Vieux-Port. Pourtant, avec ses structures verticales précontraintes et son enveloppe en résille, le bâtiment de m² frappe par ses prouesses technologiques. Son concepteur, Rudy Ricciotti, souhaitait «un projet dématérialisé, très féminin, mais aussi très musculaire avec des tendons, des nerfs». Il en résulte un édifice épuré, presque dépouillé. Le choix d un BFUP a permis de réduire les dimensions «jusqu à n être plus que la peau et les os». Le MuCEM exploite toutes les performances architectoniques et structurelles du Ductal dans les éléments qui constituent la signature de l édifice : les passerelles piétonnes, les poteaux de façade arborescents, les résilles de façade et de toiture Eléments en BFUP 5 1 Résille de façade 2 Passerelle de liaison avec le fort Saint-Jean (135 m avec le retour) 3 Poteaux arborescents 4 Résille de toiture 5 Potences Architecte : Rudy Ricciotti. Une prouesse technique validée L utilisation du BFUP pour les éléments porteurs d un bâtiment recevant du public a nécessité des ajustements de formulation, en particulier en termes de résistance au séisme et à l incendie. À ce titre, un dosage optimal en fibres de polypropylène a permis de rendre le BFUP compatible avec les hautes températures. Les techniques de montage furent également inhabituelles, compte tenu du recours systématique à la préfabrication, non seulement pour les éléments en BFUP, mais aussi pour les planchers. La collaboration de Lafarge, Bonna Sabla et du groupement Dumez- Freyssinet avec l architecte et le Bureau d Etudes Lamoureux & Ricciotti a permis de dépasser ces obstacles. Les éléments préfabriqués du MuCEM ont fait l objet de 5 ATEX (Appréciation technique d expérimentation) délivrées par le CSTB. PAGE 20 I

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