Le béton est le matériau de construction le plus utilisé dans le monde : rares sont de nos jours les constructions dont celui-ci est absent. Mais qu'en est-il réellement de son impact écologique ? C'est ce que nous allons voir dans cet article.

Qu'est-ce que c'est ?

Le béton est un mélange composé de granulats (sables, graviers, etc.) et d'un liant hydraulique (argile, ciment, etc.) qui va agglomérer les granulats entre eux. Des adjuvants chimiques (plastifiants, accélérateurs de prise, etc.), qui vont améliorer les propriétés du matériau, entrent régulièrement dans sa composition.

Souvent associé à la construction de masse post-Révolution industrielle, le béton est pourtant un matériau très ancien, déjà utilisé par les Romains. Certaines maisons en terre crue, et notamment les maisons en pisé (mélange de sable, de terre et d'argile) peuvent être considérées comme du béton.

Bien sûr, il ne s’agit pas du même “béton” que celui qu’on utilise massivement aujourd’hui, mais c’est bien un mélange liant/granulats. Ici, nous nous intéresserons au béton le plus communément mis en œuvre dans le bâtiment, à savoir le béton de ciment, dont la consommation a explosé à partir des Trente Glorieuses.

Pour quelle utilisation ?

Le béton est un matériau extrêmement polyvalent. Dans les constructions, il peut être utilisé pour les fondations (dalles), pour l'ossature (murs, poteaux) pour les sols et les planchers, pour des éléments de second œuvre (escaliers, linteaux de portes, etc.), et même parfois pour du mobilier.

Le béton armé sert à concevoir les plus grands ouvrages de génie civil : il s’agit de béton renforcé en son coeur par une armature métallique qui lui confère une meilleure résistance mécanique.

Comment le produit-on ?

Comme le béton est un mélange de différents composants, voyons la fabrication de chacun d'entre eux :

• Le ciment : Il est issu d'un mélange de calcaire, d'argile et de sable chauffé à très haute température (près de 1500 °C !). Avant cela, il faut extraire le calcaire (avec des explosifs) et l'argile (avec des excavatrices).
• Les granulats : Le sable est extrait dans le lit des rivières, en bord de mer, ou bien fabriqué artificiellement par concassage de graviers. Les graviers proviennent de l'extraction de roches qui sont ensuite concassées.
• Les adjuvants sont quant à eux des produits de l'industrie chimique.

Quels sont les avantages et inconvénients du matériau ?

Le béton est un matériau qui a un très fort impact sur l'environnement. Le ciment, son principal composant, est très émissif en gaz à effet de serre, surtout en raison des réactions chimiques liées à sa fabrication. Le sable est une ressource qui se raréfie, et son extraction près des étendues d'eau a des effets néfastes sur la biodiversité. L'extraction des matières premières (calcaire, argile et granulats) consomme également beaucoup d'énergie. Si le béton est armé, il faut prendre en compte l'impact de l'acier, qui est également un matériau à fort impact environnemental.

Même si cela ne compense pas ce qui a été dit, il faut savoir que le béton absorbe du CO₂ durant sa vie : c'est le phénomène de carbonatation. Cela dit, ce n'est pas forcément une bonne nouvelle car le béton absorbe du CO₂ lorsqu'il vieillit, ce qui peut conduire à une dégradation de ses qualités structurelles.

La ressource est-elle disponible localement ?

Presque ! Il y a quelques dizaines de cimenteries en France, et les carrières sont le plus souvent situées à quelques km de celles-ci, on peut donc dire que le ciment est, du moins en France métropolitaine, un matériau local.

En ce qui concerne les granulats, la ressource est aussi majoritairement locale, les importations représentant seulement 3 % de la production nationale. Il y a quelques fabricants d'adjuvants pour bétons situés en France, mais il est difficile de savoir précisément quelles matières premières ils utilisent et surtout d'où elles viennent.

De manière générale, et même s'il provient de ressources plus ou moins locales, c'est un produit qui ne bénéficie pas d'une bonne traçabilité. Les artisans vont rarement chercher le ciment directement à la cimenterie et passent souvent par des distributeurs, de même pour les granulats et les adjuvants, et il est difficile de savoir d'où vient précisément le ciment que l'on utilise.

Et le bilan carbone ?

La production du ciment, principal composant du béton, serait responsable de près de 7 % des émissions mondiales de CO₂, trois fois plus que le transport aérien ! Pour produire une tonne de ciment, il faut émettre environ une tonne de CO₂.

Considérons une maison individuelle dont la surface des murs serait de 200 m². Avec des murs constitués de parpaings, les émissions de ceux-ci, depuis l'extraction de la matière première jusqu'à la pose sur le chantier, sont de 2,56 tonnes d'équivalent CO₂.

Les mêmes murs, construits en ossature bois, auraient permis de réduire les émissions de près de 40 %.

Qu'est-ce qui pourrait être amélioré ?

Le béton le plus écologique, c'est celui que l'on ne consomme pas. Quelle que soit l'utilisation prévue, il existe une alternative écologique au béton. Pour la structure, nous ne saurions trop vous recommander le bois, matériau écologique par excellence. Pour les autres utilisations, il est possible de recourir à d'autres matériaux, comme un béton naturel composé de paille de chanvre (chènevotte) de roche volcanique (pouzzolane) et de chaux. Notons que la chaux n’est pas non plus la panacée car sa production émet également du carbone. La terre crue, quand elle est disponible localement, est un choix de liant encore meilleur. En plus de sa faible empreinte environnementale, et contrairement au béton de ciment, le béton naturel est un matériau perméable à la vapeur d’eau (on parle de perspirance), ce qui permet au bâtiment de respirer.

Si toutefois, pour des raisons de coût ou de simplicité, il n'est pas envisageable de se passer du béton de ciment, il faut tendre vers plus de sobriété. Il est possible, en gardant des éléments similaires, de diminuer la quantité de béton utilisée en utilisant par exemple un système poteaux-poutres plutôt qu'un mur en béton banché, ou bien en utilisant des planchers alvéolés plutôt que pleins.

Dans certains cas, l’usage du béton peut être une solution technique pertinente, par exemple pour reprendre des charges importantes sur un élément de section relativement modeste par manque de place, ou pour obtenir de l’inertie thermique dans son bâtiment. Le tout est de bien réfléchir à un emploi parcimonieux de ce matériau là où il est vraiment utile et de sortir de la solution trop souvent retenue par défaut du “tout béton”.

Des améliorations techniques pourraient réduire l'empreinte carbone du béton. Un changement de la composition chimique du ciment pourrait permettre des meilleures performances écologiques, en contrepartie d'un temps de prise et de durcissement plus long, et donc d'une planification plus complexe des chantiers. Il existe également des projets de bétons "bas carbone" qui recyclent des déchets de construction en granulats. L'utilisation de ces alternatives reste cependant marginale pour le moment.

Sources

Sur l'approvisionnement des cimenteries : Inventaire des carrières d’approvisionnement des cimenteries en France métropolitaine

Sur la production de granulats : Statistiques de branches, édition 2020-2021 de l'Union nationale des industries de carrières et matériaux de construction

Émissions de CO₂ du ciment : Article de l' Association mondiale du ciment et du béton (GCCA)

Décarbonation de la filière ciment-béton : Rapport de l'association The Shift Project

Données environnementales :

• Pour les murs en ossature bois : Murs ossature bois fabriqués en France non isolé épaisseur 145 mm
  
• Pour les parpaings : Bloc creux en béton B60 (pose à joints minces)