Le Ductal est un béton pas comme les autres

Le programme de recherches lancé par le triumvirat Bouygues, Lafarge et Rhodia pour mettre au point un béton de nouvelle génération remonte à 1994. Il aura fallu travailler cinq années pour déposer les brevets d'un produit baptisé Ductal en raison de sa forte ductilité.

Depuis cette date, ce matériau a vu son champs d'applications s'élargir de par ses performances. La recette consiste à ajouter à un béton des fibres soit métalliques soit organiques afin d'accroître ses performances mécaniques mais aussi de jouer sur le caractère esthétique d'un matériau laissé apparent. Il s'agit également d'optimiser la courbe granulométrique, le choix des matières premières, et le rapport eau/ciment.

La passerelle construite à Séoul en Corée du Sud aura ainsi marqué un des premiers chantiers tests dans le secteur des ouvrages d'art. Ces deux dernières années, plusieurs applications dans le bâtiment, auréolées d'ATEx, lui ont donné une nouvelle visibilité.

Trois ATEx pour trois chantiers

Un des bâtiments réhabilités de l'université de la Doua près de Lyon dispose depuis l'année dernière de lames pare-soleil de 2,4 m de long en Ductal. Légères, ces lames qui ne possèdent pas d'armatures passives reposent simplement sur des équerres métalliques.

Ce chantier a bénéficié d'une ATEx, tout comme la casquette zénithale qui coiffe un ouvrage tertiaire de la banlieue d'Angers. Ici, la portée de la partie haute est légèrement supérieure à 2 m pour des dimensions de 2,5m sur 5m.

Troisième ATEx, celle accordée aux garde-corps et bacs à fleurs de la Flower Tower de l'architecte Edouard François, dans la ZAC d'Asnières.

Les ATEx portent tout à la fois sur les systèmes d'accroche mais aussi sur la solidité du produit. Les éléments sont à chaque fois préfabriqués en usine, ce qui est également le cas de cabines de douche conçues pour les trois centres pénitentiaires de Liancourt, Chauconin et La Farled. Les blocs en béton ductile de 2cm d'épaisseur et de 2m de haut utilisable en milieu humide, ont été choisis pour leurs capacités de résistance à l'humidité et aux dégradations. Doté d'un classement au feu M0, le Ductal joue le rôle d'un produit sanitaire puisqu'il a permis en sus de s'affranchir du revêtement de carreaux de faïence.

Une ATEx a été délivrée pour le premier établissement.

Un béton qui gagne à être connu

Si les architectes se montrent de plus en plus intéressés par ce béton d'un genre nouveau, le Ductal doit encore gagner en reconnaissance. Lafarge s'est attelé à la tâche en tentant de faire comprendre tant aux architectes qu'aux entreprises, que ce matériau ne doit pas se substituer à un béton standard. Exemple : remplacer une poutre en béton classique par une autre en Ductal serait une erreur, non seulement parce que son coût serait plus important mais surtout parce que ce BEFUP est conçu pour de nouvelles applications, telles que celles décrites plus haut.

Tout récemment, l'architecte et designer Patrick Nadeau a fait usage du Ductal pour la création de jardinières pour son concept de jardin public urbain hors-sol, créé sur la place de la République de Rennes. Ici, la dalle n'autorisant pas de fortes surcharges, et donc d'ajout en quantité importante de terre végétale, a conduit à installer le végétal dans des bacs et des pots suspendus en Ductal, réduisant ainsi le poids des jardinières tout en travaillant sur leur esthétique.

Obligeant à utiliser du béton là où il n'a historiquement pas pu ou su trouver sa place, le Ductal pousse nécessairement à innover. De densité identique à un béton standard, le Ductal comprend soit des fibres organiques pour le Ductal FO, fibré à hauteur de 4%, pour des applications architectoniques, soit des fibres métalliques pour le Ductal FM, fibré à 2%, pour des applications structurales, là où l'esthétique n'est pas primordiale. Ainsi que le précise Olivier Bayard, responsable technique Ductal auprès de Lafarge Corporate, « le Ductal étant un produit très fluide, il exige certaines précautions lors de la phase de préfabrication. Cette fluidité qui dans le même temps qu'elle supprime la porosité en surface limite fortement la vibration demande aussi à ce que le moule soit parfaitement étanche et en bon état, afin d'assurer un produit sans aspérités permettant une utilisation brute ».

La prise du Ductal est effective après 15 heures, l'élément étant démoulable au bout de 24 heures. Il faut alors attendre trois jours afin d'obtenir un produit final qui a acquis sa stabilité dimensionnelle.

Quatre campagnes d'essais et une Evaluation Technique conduites au CSTB

Les caractéristiques mécaniques ont été notamment testées lors de quatre campagnes d'essais conduites au Centre scientifique et technique du bâtiment afin de procéder à une Evaluation Technique de ce matériau innovant. Etudes sur le comportement à la fatigue, sur la durabilité du matériau, sur le comportement en fluage ainsi que sur les variations dimensionnelles se sont succédées au département Sécurité Structures et Feu dans la division Etudes et Essais Mécaniques. Les caractéristiques mécaniques du Ductal apparaissent alors différentes des bétons courants. Pour ces derniers, les valeurs en compression sont de l'ordre de 20 à 40 MPa, contre des résistances supérieures à 120 MPa pour le Ductal. En traction, les valeurs sont de 3 à 4 MPa pour un béton ordinaire, contre plus de 10 MPa pour le Ductal.

Plus durable donc moins sensible aux dégradations qu'un béton courant, travaillant sans armatures passives, ce béton fibré est également plus étanche à l'eau. Ainsi que l'explique Pierre Pimienta, chef de division adjoint, « un béton ordinaire poreux est beaucoup plus sensible à la pénétration des éléments agressifs - chlorures, acide carbonique… -. Les migrations sont ici ralenties du fait de la perméabilité très inférieure de ce type de béton. D'où une plus grande durabilité du matériau ».

Béton hybride, à mi chemin entre béton et acier, le Ductal comme toutes les innovations dans le secteur de la construction devrait encore mettre quelques années à véritablement s'imposer auprès des prescripteurs Il faudra offrir à ses inventeurs leur Flower Tower pour les convaincre.