Béton de bois pour une construction durable et bas carbone – ÉCO²-HORIZON

En réponse aux enjeux environnementaux et aux besoins de la filière de la construction, le Laboratoire Commun ÉCO²-HORIZON (Béton de bois pour une transition vers un habitat durable à faibles émissions carbone) est initié entre l’équipe « Matériaux Innovants » du laboratoire Institut Pascal (IP – UMR 6602), membre de Clermont Auvergne INP (Puy-de-Dôme), et la PME CCB Greentech, fondée en 2006 et basée à Beaurepaire (Isère).

Le laboratoire IP – UMR 6602 sous cotutelle Université Clermont Auvergne / CNRS dispose d’une expérience de plus 15 ans dans la caractérisation mécanique et hygrothermique des matériaux bio et géo-sourcés pour la construction. L’équipe de chercheurs est active sur les plans nationaux et internationaux au travers de de la Direction du GDR MBS « Matériaux de construction biosourcés » et de comités techniques de l'Union Internationale des Laboratoires et Experts en Matériaux, Systèmes et Structures de Construction (TC RILEM). Elle dispose de nombreux moyens d’essais, allant de la caractérisation multi-physiques des granulats végétaux, à l’échelle des produits composites, jusqu’aux essais de structure (plateforme expérimentale MSGC).

La société CCB Greentech a quant à elle mis au point une technologie brevetée de béton de bois, nommée TimberRoc®. Ce béton de bois est réalisé à partir d’un mélange innovant composé d’eau, de 80% de granulats de bois additivée (bois de trituration - ne permettant pas de faire du bois d'œuvre, issu de forêts certifiées PEFC), et de ciment. Cette part très importante de bois permet au béton de bois d'afficher un bilan carbone négatif, compris entre -11 et -61 kg CO2e / m² selon le principe constructif choisi. Les murs et planchers préfabriqués en béton de bois sont destinés à la construction de bâtiments à faible consommation d’énergie, voire passifs, respectant la nouvelle règlementation environnementale RE2020, et répondant à des critères de qualité, de durabilité et de confort de vie.

Toutefois, de nombreux défis technologiques critiques persistent pour les nouveaux systèmes constructifs à base de béton de bois. En particulier, la durabilité et le vieillissement du béton de bois, notamment en termes de retrait, de fluage, et de stabilité dimensionnelle, nécessite des études poussées pour chaque nouveau système constructif afin de garantir la fiabilité des ouvrages. Il est en effet crucial d’optimiser la durabilité des éléments structuraux, en harmonisation avec les aspects normatifs liés à l’Eurocode 2, tout en s’assurant de la réduction du carbone émis. De même, les propriétés hygrothermiques, et notamment les performances des solutions à bases de béton de bois en termes de confort thermique, n’ont pas été quantifiées à ce jour, avec des besoins de tests sur démonstrateurs, des simulations, et des retours d’expériences.

Ainsi, la stratégie du Laboratoire Commun ÉCO²-HORIZON s’appuie sur la synergie entre les deux acteurs, académique et industriel, afin de répondre aux objectifs d’innovations suivants :
• Sous 12 à 18 mois : développer et valider une nouvelle formulation de béton de bois aux propriétés mécaniques améliorées et adaptée à l’hybridation béton de bois – ossature bois ;
• Sous 18 à 48 mois : caractériser et valider d’un point de vue mécanique et hygrothermique de nouveaux principes constructifs de murs et planchers préfabriqués à base de béton de bois ;
• Sous 40 à 60 mois : étendre la technologie du béton de bois à d’autres principes constructifs et applicatifs (béton de bois autoplaçant, hybridation multi-composants…).