Pourquoi les constructions en béton ne sont pas aussi durables que l'on pensait

Guy Keulemans — 27 août 2018 à 17h45 — mis à jour le 27 août 2018 à 17h45

Malgré sa réputation de durabilité, de nombreuses structures en béton remontant seulement au siècle dernier s’effritent et beaucoup d'autres, construites depuis 2001, seront obsolètes avant la fin du XXIe siècle.

Un camion resté au bord du pont autoroutier effondré à Gênes, le 14 août 2018.| Valery Hache / AFP

La qualité du béton était-elle en cause dans l’effondrement du pont de Gênes http://www.liberation.fr/planete/2018/08/19/pont-effondre-a-genes-le-bilan-monte-a-43-morts_1673384 –dont le viaduc était constitué d’un tablier à poutres en béton armé de 484,3 mètres de longueur? L’enquête le dira. C’est en tout cas l’occasion de se poser la question de la solidité, et de la durabilité, du béton armé.

Utilisé seul, le béton est un matériau de construction extrêmement durable. Le magnifique Panthéon de Rome, la plus grande coupole en béton non armé du monde, est en excellent état depuis presque 1.900 ans. Pourtant, de nombreuses structures en béton remontant seulement au siècle dernier –ponts, autoroutes et immeubles– s’effritent et beaucoup d'autres, construites depuis 2001, seront obsolètes avant la fin du XXIe siècle.

Problème: l'acier rouille

Compte tenu de la durée de vie des structures anciennes, cela peut sembler curieux. La différence essentielle réside dans l’utilisation moderne des armatures en acier, appelées barres d’armature, que l’on dissimule dans le béton. L’acier contient principalement du fer et ses propriétés inaltérables font qu’il rouille. Une réalité difficile à détecter et coûteuse à réparer, qui impacte la durabilité des structures.

Si certaines réparations peuvent se justifier par la volonté de préserver l’héritage architectural des constructions emblématiques du XXe siècle, comme celles de Franck Lloyd Wright, on peut se demander si elles seront abordables et désirables pour la grande majorité des structures. L’écrivain Robert Courland, dans son livre Concrete Planet, estime les coûts de réparation et de reconstruction des infrastructures en béton à plusieurs milliards de dollars aux seuls États-Unis, un coût imputé aux futures générations.
Il faut trouver de nouveaux fonds pour remplacer les vieux ponts. Phil’s 1stPix | Flickr.com, CC BY-NC


Au XIXe siècle, le renforcement de l’acier a été une innovation spectaculaire. Les barres d’acier augmentent en effet la résistance et permettent de construire de longues structures en porte-à-faux et des dalles plus minces et moins soutenues, ce qui accélère les temps de construction, puisqu’il faut moins de béton pour couler de telles dalles.

Ces qualités, vantées par l’industrie du béton de manière autoritaire et parfois hypocrite au début du XXe siècle, ont contribué à sa popularité.

Le béton armé est en concurrence avec des technologies de construction plus durables, telles que les structures en acier ou les briques et mortiers traditionnels. Il a été remplacé, aux quatre coins du monde, par des solutions respectueuses de l’environnement et à faible teneur en carbone, comme les briques de terre crue et le pisé, des pratiques historiques qui pourraient être aussi plus durables.


Une durée de vie de cent ans, maximum

Les ingénieurs du début du XXe siècle pensaient que les structures en béton armé dureraient très longtemps, peut-être un millénaire. En réalité, leur durée de vie est plus proche des cinquante ou cent ans, et parfois moins. Les codes et les politiques du bâtiment exigent en général que les constructions aient une durée de vie de plusieurs décennies. Pourtant, elles peuvent commencer à se détériorer au bout de dix ans seulement.

De nombreux ingénieurs et architectes soulignent les affinités naturelles entre l’acier et le béton, qui présentent des caractéristiques de dilatation thermique similaires. L’alcalinité du béton peut aussi aider à inhiber la rouille. Mais un manque de connaissances sur leurs qualités composites existe en ce qui concerne, par exemple, les changements de température liés à l’exposition au soleil.

Les alternatives au béton armé (tels que l’acier inoxydable, le bronze d’aluminium et les composites de fibres-polymères) ne sont pas encore largement utilisées. Le faible coût des armatures en acier est attractif pour les entreprises de construction et les urbanistes, mais nombreux sont ceux et celles qui ne prennent pas en compte les frais plus importants de maintenance, de réparation ou de remplacement.

Bon marché et efficace, à court terme tout du moins. Luigi Chiesa | Wikimedia, CC BY-SA

Des technologies capables de résoudre le problème de la corrosion de l’acier, comme la protection cathodique, où l’intégralité de la structure est connectée à une anode antirouille, existent –comme existent également de nouvelles méthodes pour contrôler la corrosion, par des moyens électriques ou acoustiques.

Une alternative consiste à traiter le béton avec un composé antirouille, bien que celui-ci puisse s’avérer toxique et inadapté pour les bâtiments. De nouveaux inhibiteurs non toxiques ont aussi vu le jour, y compris des biocomposites à base de bambou et des «biomolécules» dérivées de bactéries.

Cependant, aucun ne peut résoudre le problème inhérent à l’utilisation de l’acier dans le béton, à savoir qu’il diminue son grand potentiel de durabilité.

Coûts environnementaux

Les répercussions sur la planète sont graves. Le béton est la troisième cause de production d’émissions de CO2, après les automobiles et les centrales à charbon. La fabrication de ciment représente à elle seule environ 5 % des émissions mondiales de CO2. Le béton constitue également la part la plus importante de déchets de construction et de démolition, et représente environ un tiers de tous les déchets mis en décharge.

Son recyclage, difficile et coûteux, aboutit à une résistance réduite, et peut catalyser des réactions chimiques qui accélèrent sa dégradation. Le monde doit réduire sa production de béton,

La récupération des barres d’armature est une tâche coûteuse. Anna Frodesiak | Wikimedia commons

Dans un article récent, j’ai avancé l’idée que l’utilisation généralisée du béton armé était peut-être due à une vision traditionnelle, dominante et finalement destructrice du caractère inerte de la matière. Or, le béton armé ne l’est pas vraiment.

Généralement perçu comme un matériau semblable à la pierre, monolithique et homogène, il s’agit en fait d’un mélange complexe de calcaire cuit, de matériaux argileux et d’une grande variété d’agrégats rocheux ou sableux. Le calcaire lui-même est une roche sédimentaire faite de coquillages et de coraux, dont la formation est influencée par de nombreux facteurs biologiques, géologiques et climatologiques.


Cela signifie que les structures en béton, malgré leurs qualités pierreuses superficielles, sont faites des squelettes de créatures marines retenus dans la roche auxquelles il faut des millions d’années pour vivre, mourir et former du calcaire. Cette échelle de temps contraste fortement avec la durée de vie des bâtiments contemporains.

L’acier est souvent qualifié d’étant inerte et résistant. Des termes tels que «l’âge du fer» suggèrent une durabilité ancienne, bien que les artefacts de l’âge du fer soient relativement rares, dans la mesure où ils rouillent. Si l’acier de construction est visible, il peut être entretenu, comme par exemple le pont du port de Sydney, qui ne cesse d’être repeint.


«Cancer» du béton

Cependant, intégré dans le béton, il est caché et secrètement actif. L’humidité pénétrant dans des milliers de minuscules fissures crée une réaction électrochimique. Une extrémité de la barre d’armature devient une anode et l’autre une cathode, formant une «batterie» qui alimente la transformation du fer en rouille. La rouille peut dilater la barre jusqu’à quatre fois sa taille, élargir les fissures et forcer le béton à se fracturer dans un processus appelé écaillage, plus connu sous le nom de «cancer du béton».
Le cancer du béton n’est pas beau à voir. Sarang | Wikimedia

Il faut donc que nous changions notre façon de penser pour reconnaître le béton et l’acier comme des matériaux dynamiques et actifs. Il ne s’agit pas de changer les faits, mais plutôt de réorienter notre manière de comprendre et d’agir sur ces faits. Éviter le gaspillage, la pollution et la reconstruction inutile requiert une réflexion capable de s’affranchir des notions de temps, et cela est particulièrement vrai pour les secteurs du bâtiment et de la construction.

L’effondrement des civilisations passées nous montre la conséquence d’une réflexion à court terme. Faute de nous concentrer sur la construction de structures capables de résister à l’épreuve du temps, nous nous retrouverons avec des artefacts massifs et à l’abandon qui ne remplissent pas plus leur objectif initial que les statues de l’île de Pâques.


The ConversationLa version originale de cet article a été publiée sur The Conversation. Traduit de l’anglais par Karine Degliame-O’Keeffe pour Fast for Word.

ARTICLE DE 2016


De nombreuses expositions et articles de presse réhabilitent un matériau longtemps mal aimé du grand public.

Le toit de la Cité radieuse de Le Corbusier à Marseille I REUTERS/Jean-Paul Pelissier


Il n’y a pas un matériau qui illustre mieux que le béton le fossé qui sépare les architectes et les habitants. Si les premiers y voient le «marbre du XXe siècle», pour paraphraser l’architecte japonais Tadao Andō, le grand public, lui, ne l’envisage bien souvent qu’en symbole de l’urbanisation à outrance des Trente Glorieuses.

Mais sur ce point, les mentalités sont peut-être en train d’évoluer. Porté par une médiatisation moins accusatrice et quelques actions pédagogiques notables, le matériau semble ces derniers temps se racheter une image auprès de la population. De quoi presque donner raison au titre «Le béton, c’est tendance!», paru en 2012 dans le visionnaire Journal de la maison.





Parmi les quelques manifestations d’intérêts, une exposition intitulée «Sacrée béton!» prend place au musée urbain Tony Garnier de Lyon jusqu’au mois de décembre 2016. À travers l’histoire de ce matériau millénaire, l’événement s’attacherait avant tout à «faire tomber les clichés», selon la directrice du lieu Catherine Chambon.

Et c’est vrai que des clichés sur le béton, il en a existé par kilomètres cubes, créant tout autant de quiproquo. Le premier d’entre eux date de la découverte du matériau par la population, au sortir de la Seconde Guerre mondiale.

Le béton mal-aimé de la reconstruction

Pendant longtemps, les seuls à donner du crédit au béton, et à son dérivé le béton armé, furent les architectes eux-mêmes. Les habitants, à leur décharge, ne l’ont vraiment identifié qu’à partir des reconstructions de l’après-guerre, qui usèrent jusqu’à l’abus de cette manne constructive dans l’aménagement des grands ensembles.

A postériori, même les amoureux du béton s’accordent aujourd’hui sur la qualité médiocre d’une grande partie de l’architecture d’alors: il fallait faire vite, construire beaucoup de logements, et l’émergence de nouvelles normes instaurait de plus grandes surfaces. Le tout en ayant recours à ce nouveau matériau, économique et rapide de mise en œuvre, mais encore mal maîtrisé.




Pourtant, le béton était déjà utilisé auparavant. Sans remonter jusqu’à la découverte du ciment dans la Rome Antique, le mouvement moderne avait commencé à s’y familiariser dès le début du XXe siècle. Le Corbusier, par exemple, l’a mis en œuvre de nombreuses fois durant l’entre-deux-guerres. Que ce soit à Pessac pour ériger les maisons de la Cité Frugès, ou bien sûr dans son bâtiment manifeste du Mouvement moderne, la Villa Savoye de Poissy.


Mais la proportion du béton dans la production architecturale d’alors était bien moindre à ce qu’elle sera quelques années plus tard. Ce n’est donc peut-être pas tant que le béton va être exclusivement «mal utilisé» dans l’après-guerre, mais plutôt que les grands ensembles ont entraîné l’érection de tant de bâtiments qu’ils se substituèrent dans l’imaginaire collectif à une production un peu plus hétéroclite.

Le qualificatif parfois utilisé d’architecture «brutaliste» accentuera peut-être le quiproquo. L’aspect péjoratif du mot, qui découle en réalité de l’aspect brut du béton plutôt que de la brutalité de sa mise en œuvre, sera parfois assimilé à tort à toute utilisation du matériau.

Car dans son ensemble, l’architecture de béton qui suit l’immédiat après-guerre produit en fait une grande multitude de formes. Des barres denses et des tours hautes certes, mais aussi des réalisations plus gracieuses telles le Cnit de la Défense en 1952 par Robert Camelot, Jean de Mailly et Bernard Zehrfuss, les Maisons bulles d’Antti Lovag dans les années 1970 et 1980, ou encore le Parc des Princes à Paris (Roger Taillibert, 1972) et l’Auditorium de Lyon (Charles Delfante et Henri Pottier, 1975).


Les différentes formes d'architectures de béton

Certains de ces bâtiments, à l’architecture très éloignée pourtant de celle des grands ensembles, vont y être injustement assimilés. La ville de La Grande-Motte par exemple, sera affublée dès sa création du quolibet le plus insultant de l’après-1970: «Sarcelles-sur-mer».

Pour l’historien de l’architecture Gilles Ragot, la station balnéaire a surtout souffert du calendrier de sa construction:


«Nous sommes alors dans les années 1970. On arrive à la fin de la politique des grands ensembles qui a donné lieu à la construction de dix millions de logements sociaux en France, presque tous en béton, traités pour la plupart de manière assez médiocre. Il y a eu un amalgame assez facile entre La Grande-Motte et tous ces grands ensembles.»

Selon Gilles Ragot, le fait qu’il s’agisse de logements accentue encore la confusion. Preuve en est, la réception très différente dont ont fait l’objet, vingt ans plus tôt, deux bâtiments de Le Corbusier, construits à quelques années d’intervalle, l’Unité d’Habitation de Marseille ouverte en 1952, et la chapelle Notre-Dame-du-Haut à Ronchamp (1955):


«Dans les deux cas, on regarde le béton de manière très différente. À Marseille, c’est une grosse barre dont les qualités ne se voient pas formellement, on l’assimile au béton des logements sociaux. Tandis qu’à Ronchamp, outre ses formes extraordinaires, c’est avant tout une chapelle donc il n’y a pas de confusion.»

Quelques décennies plus tard, le quiproquo semble peu à peu s’estomper. Si pendant longtemps, une architecture de qualité pouvait se voir vilipender pour la seule utilisation du béton, il semblerait que l’évaluation d’un bâtiment ne soit désormais plus uniquement déterminée par la mise en œuvre ou non du matériau.


Certains collègues plus âgés que moi trouvent ces bâtiments affreux, pourtant ce sont des spécialistes d’architectures. Pour moi qui les ai découvert récemment, ils portent une nostalgie magnifique

Margaux Darrieux

Il suffit de voir l’accueil dithyrambique réservé au bâtiment principal du Mémorial du Camp de Rivesaltes, inauguré en octobre dernier par Manuel Valls. Le monolithe de béton conçu par l’architecte français Rudy Ricciotti s’est vu salué par toute la presse, admirant «la beauté austère et respectueuse» de cette architecture «sobre et délicate», «écrasante réponse de béton» à la problématique complexe de cet ancien lieu d’internement


Une nouvelle manière de regarder le béton

Quelques années plus tôt, un autre bâtiment de Ricciotti recevait plus de louanges encore. Le MuCEM, construit en front de mer à Marseille, a d’ailleurs obtenu il y a quelques mois le Prix du Musée 2015 du Conseil de l’Europe, qui prenait notamment en compte son «architecture exceptionnelle». L’architecte se félicite de cette évolution des mentalités. Lui aussi la justifie avant tout par «la médiocrité architecturale de la reconstruction», en partie oubliée près d’un demi-siècle plus tard.

L’explication semble d’autant plus plausible que cette nouvelle manière de percevoir l’architecture se développe en même temps que les constructions de l’après-guerre engagent leurs rénovations. L’an dernier, l’Agence nationale de la rénovation urbaine estimait à 450 le nombre de quartiers ayant entamé une requalification depuis la loi Borloo de 2003 annonçant la création d’un programme à l’échelle nationale.

Mais dans le cas de certains vieux bâtiments de béton, c’est peut-être justement leur vieil âge qui les rend aujourd’hui plus attractifs qu’avant. À Paris, la Cité de l’architecture expose une retrospective consacrée à l’AUA, dont les réalisations illustrent parfaitement le phénomène. Organisé autour de l’urbaniste Jacques Allégret dans les années 1960, ce collectif est à l’origine d’une bonne partie des constructions de certaines villes de banlieue parisienne comme Orly et Saint-Ouen ou encore Villeneuve-d’Ascq près de Lille, ou l’ensemble du quartier de la Villeneuve à Grenoble.

Pour Margaux Darrieux, journaliste au mensuel AMC, la perception de ces bâtiments n’est pas la même d’une génération à l’autre:


«Des architectes plus âgés trouvent ces bâtiments, qu'ils ont vu sortir de terre et fréquentés lorsqu'ils étaient plus jeunes, affreux. Pour moi qui les ai découvert récemment, au contraire, ils portent une nostalgie, une aura "vintage", dans l'air du temps.»*

AMC justement, qui faisait l’an dernier une couverture remarquée sur un bâtiment de La Grande Motte à l’occasion d’un dossier consacré par le magazine. Le label «Patrimoine du XXe siècle» obtenu en 2010, et les très nombreux articles élogieux (comme ici, là ou là) que dresse régulièrement la presse grand public à l’égard de La Grande Motte montrent que son aura dépasse aujourd’hui largement l’enceinte des écoles d’architecture, plus question de parler de «Béton-Plage».

À l'automne, une exposition dressait même le parallèle entre les pyramides de béton blanc de la station balnéaire héraultaise et deux villes incontournables de l’histoire de l’architecture moderne: Brasilia et Chandigarh. Le photographe Stéphane Herbert présentait une série de clichés des trois villes, et celle imaginée par Jean Balladur ne jurait certainement pas avec les œuvres de Niemeyer et Le Corbusier.


Les nouveaux matériaux n’ont pas de beauté propre. Il leur manque le dessin naturel des matières premières comme bois et marbre

Édouard Menkès

À deux cent kilomètres de là, une autre expo-photo s’installe cette fois au musée d’art moderne du Havre, à l’occasion des dix ans de l’inscription du centre-ville au Patrimoine Mondial de l’Unesco. Les images en noir et blanc de Bernard Plossu donnent la part belle au béton d’Auguste Perret et évoquent, outre une certaine nostalgie, l’incroyable beauté du lieu. «Le Havre, capitale de la poésie?» se demande-t-il en introduction de la visite. «Oui je le pense, sa poésie bien à elle…»

Vers une meilleure opinion sur le béton?

Force est de constater des évolutions notables dans la manière de présenter le béton. Néanmoins, certains restent tout de même assez prudents et hésitent à parler d’une page définitivement tournée. Les multiples expositions, les nombreux articles de presse faisant l’éloge du béton? «Un concours de circonstance favorable», selon Cyrille Simonnet. Cet architecte-historien, qui se dit pourtant «amoureux du béton», n’envisage pas une évolution durable de l’opinion publique sur le sujet.

Ce déficit d’image proviendrait d’abord selon lui de la nature même du matériau, cette «boue» qui n’existe pas dans la nature sous sa forme définitive. Dans son livre Le Béton, histoire d’un matériau, il explicite son point de vue par une citation de l’architecte Édouard Menkès dans la revue Chantier en 1933:


«Les nouveaux matériaux n’ont pas de beauté propre. Il leur manque le dessin naturel des matières premières comme bois et marbre. Ils sont amorphes et leur forme dépend entièrement de la capacité créatrice de l’architecte.»

Mais Cyrille Simonnet s’inquiète surtout pour les années à venir, et la dégradation inévitable des bâtiments. Prenant le contrepied d’une formule de l’architecte Auguste Perret associant la qualité d’une architecture à la beauté de ses vestiges («L'architecture, c'est ce qui fait les belles ruines»), l’historien ironise: «Le béton ne fait pas de belles ruines, il vieillit mal c’est indéniable!»


Selon lui, l’impact de l’environnement sur le béton provoque de graves dommages remettant en question sa résistance et son étanchéité. Mais surtout, note l’historien, il n’est pas assez écologique. Le béton consomme beaucoup d’énergie pour sa fabrication, se recycle mal, et nécessite une matière première qui se raréfie: «Il est conçu avec de grandes quantités de sables, hors on manque de sable désormais!»

L'avenir du béton tributaire de ses qualités techniques

Voilà peut-être le principal enjeu à prendre en compte pour envisager l’avenir réservé au matériau: arrivera-t-il ou non à faire sa transition écologique? Pour Rudy Ricciotti, Grand Prix National d’Architecture en 2006, la question se pose moins pour le béton que pour les autres matériaux: «L’empreinte écologique du béton est bien moindre que l’acier ou l’aluminium!»


Le béton, c’est un matériau économique, écologique, et par son implication dans la chaîne travail, c’est un matériau social!

Rudy Ricciotti

Dans les faits, les différentes manières de mettre en œuvre chacun des matériaux rend bien difficile la comparaison. Chaque fabricant dispose d’une armada de chiffres pour vanter les bienfaits de son matériau de construction. Du côté de chez LafargeHolcim*, l’un des principaux producteurs de béton au monde, on assure travailler continuellement sur des nouveaux procédés de fabrication.

Entre la commercialisation d’un ciment spécial dont la cuisson ne nécessite pas l’utilisation d’un four à très haute température, gourmand en énergie, ou la conception d’un sable industriel à partir de roches extraites de carrières, pour économiser les ressources alluvionnaires, les exemples sont nombreux.

Mais un argument retient particulièrement l’attention de Rudy Ricciotti, il se situe sur le terrain social: «Il ne faut pas oublier la dimension fondamentalement économique du béton, il s’inscrit nécessairement dans une chaîne courte de production. Même dans le cadre de bétons expérimentaux comme on a pu avoir par exemple avec le stade Jean Bouin, c’est maximum 20 à 30 kilomètres entre les lieux de production et de consommation. Ça implique des emplois territorialisés, donc non délocalisables!»

Et l’architecte d’aller plus loin, jusqu’à vanter la valeur «politique» du béton: «C’est un matériau économique, écologique, et par son implication dans la chaîne travail, c’est un matériau social! Mais bon, ce n’est pas étonnant qu’on n’aime pas le béton dans une société qui dévalorise la vertu du travail.»

Même Cyrille Simonnet, plus que mesuré lorsqu’on l’interroge sur une éventuelle «revanche» du béton dans l’opinion publique, reconnaît que son utilisation à l’avenir n’en sera pas moins importante pour autant. Les seules qualités techniques du matériau suffisent selon lui à justifier son emploi pour de longues années encore. Sa maniabilité, sa durabilité, sa résilience, mais surtout sa résistance exceptionnelle.


«C’est un incontournable! Même quand vous construisez une tour en verre, il faut un noyau de béton. Pareil pour les ponts, regardez le viaduc de Millau de Norman Foster, la pile la plus haute fait près de 250 mètres (340 au sommet du pylône). Le béton est le seul garant pour construire ce genre d’ouvrage.»


Ce fer vintage

Et si vraiment cette nouvelle manière de percevoir le béton ne reflète pas une évolution durable dans le regard que nous portons à notre environnement, si les expositions et les nombreux articles de presse (comme ici, là ou là) présentant le matériau sous un jour flatteur ne disent rien de l’appréciation que nous en avons désormais, alors au moins ils nous offrent des pistes pour nous aider à l’apprécier. Car quelque soit la manière dont va évoluer l’opinion sur le sujet, l’utilisation du béton dans l’architecture qui nous entoure ne semble pas prête de s’interrompre.


Et pour les plus allergiques d’entre nous, qui continueraient à détester le moindre bout de mur grisâtre, qu’ils s’en réfèrent au siècle précédent, lorsque l’architecture métallique était au coeur de toutes les stigmatisations. L’architecture des grandes halles, des gares ou des passages couverts, aujourd’hui louée par tous, pouvait jadis susciter des dénigrement semblables à ceux dont le béton fut l’objet quelques décennies plus tard. À l'instar du célèbre critique d'art John Ruskin, auteur en 1849 des Sept lampes de l'architecture, dans lequel il écrit: «La vraie architecture n’admet pas le fer comme élément matériel de construction.»


Article complet ici http://www.slate.fr/story/109721/revanche-beton