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TECHNOLOGIE DU B%u00c9TON38 PBI %u2013 Pr%u00e9fa B%u00e9ton International %u2013 4 | 2025 www.cpi-worldwide.comDans le secteur des infrastructures et plus particuli%u00e8rement dans la construction de tunnels, les interactions complexes entre le sol et l'ouvrage et les exigences %u00e9lev%u00e9es en mati%u00e8re de durabilit%u00e9 des constructions n%u00e9cessitent d'%u00e9normes quantit%u00e9s de mat%u00e9riaux dont la production s'accompagne, entre autres, d'%u00e9missions de CO2 et d'une forte consommation de ressources. Les syst%u00e8mes de support de tunnel standard se composent g%u00e9n%u00e9ralement de segments de b%u00e9ton %u2013 %u00ab cuvelages %u00bb %u2013 qui, dispos%u00e9s en anneaux, forment le tube du tunnel. Dans ce contexte, la construction de tunnels utilise encore actuellement de mani%u00e8re standard des cuvelages %u00e0 base de ciment Portland, dont les %u00e9missions de CO2 li%u00e9es %u00e0 la fabrication sont tr%u00e8s marqu%u00e9es, de l'ordre de 700 %u00e0 1 000 kg CO2/m%u00b3. Cela s'explique entre autres par les exigences %u00e9lev%u00e9es en mati%u00e8re de d%u00e9veloppement de la r%u00e9sistance initiale de ces %u00e9l%u00e9ments de construction pr%u00e9fabriqu%u00e9s. Ainsi, l'obtention d'une r%u00e9sistance %u00e0 la compression de 15 MPa apr%u00e8s 8 heures est la norme pour la fabrication de cuvelages.Pour augmenter la r%u00e9sistance initiale, diff%u00e9rentes mesures sont disponibles dans la pratique, par exemple l'augmentation de la temp%u00e9rature du b%u00e9ton frais pendant le durcissement [1], l'augmentation du degr%u00e9 de broyage du ciment et donc de la surface des composants r%u00e9actifs afin d'acc%u00e9l%u00e9rer la r%u00e9action d'hydratation [2] ou la promotion de la germination de C-S-H par l'ajout de farine calcaire finement broy%u00e9e [3, 4] ainsi que de germes de silicate de calcium hydrat%u00e9 (C-S-H) [5].L'augmentation du degr%u00e9 de finesse par broyage des composants r%u00e9actifs du liant offre un tr%u00e8s grand potentiel d'augmentation de la r%u00e9sistance initiale [6, 7]. Ainsi, dans l'application pratique, on cherche souvent %u00e0 augmenter le degr%u00e9 de broyage, par exemple en utilisant un CEM I 52,5 R, m%u00eame lors de la fabrication d'%u00e9l%u00e9ments pr%u00e9fabriqu%u00e9s en b%u00e9ton en utilisant du ciment Portland pur. Dans le cas des ciments composites Portland, et plus particuli%u00e8rement des compositions de liants ternaires, par exemple constitu%u00e9es de clinker, de laitier granul%u00e9 et de farine calcaire, il faut tenir compte des nombreuses interactions entre les diff%u00e9rents composants [8]. Dans [9], il a %u00e9t%u00e9 d%u00e9montr%u00e9 que la finesse des diff%u00e9rents composants du liant influence de mani%u00e8re d%u00e9terminante la cin%u00e9tique d'hydratation et les propri%u00e9t%u00e9s m%u00e9caniques qui en r%u00e9sultent. Des %u00e9tudes syst%u00e9matiques ont montr%u00e9 que l'hydratation du laitier granul%u00e9 ultrafin (d50 < 2,0 %u03bcm) est 67 % plus rapide que celle du laitier granul%u00e9 ordinaire (d50 < 10,0 %u03bcm) [7]. Lorsque la finesse du laitier granul%u00e9 augmente, la composition des phases change et il se forme une microstructure plus performante avec un plus grand volume de phases C-S-H [9]. En raison de la plus grande finesse des autres composants r%u00e9actifs du liant, le clinker peut %u00eatre remplac%u00e9 par d'autres mati%u00e8res premi%u00e8res, comme la farine calcaire. Par exemple, l'utilisation de laitier granul%u00e9 tr%u00e8s fin (d50 < 5,2 %u03bcm) permet de r%u00e9duire la teneur en clinker jusqu'%u00e0 30 % en masse, tout en conservant une forte proportion de farine calcaire (40 % en masse), avec un rapport eau/liant de 0,45 pour les b%u00e9tons de structure standard [10]. Outre des propri%u00e9t%u00e9s m%u00e9caniques am%u00e9lior%u00e9es, ces b%u00e9tons pr%u00e9sentent %u00e9galement des propri%u00e9t%u00e9s de durabilit%u00e9 am%u00e9lior%u00e9es. Il convient toutefois de noter que tant les besoins en %u00e9nergie que les co%u00fbts du processus de broyage et, par cons%u00e9quent, du liant, augmentent sensiblement avec la finesse des mati%u00e8res premi%u00e8res [11]. C'est pourquoi les conditions limites %u00e9cologiques et %u00e9conomiques doivent toujours %u00eatre consid%u00e9r%u00e9es en m%u00eame temps que les performances techniques de ces liants hautement substitu%u00e9s.De multiples %u00e9tudes dans la litt%u00e9rature montrent en outre que la germination de C-S-H peut augmenter consid%u00e9rableApproches d'optimisation de la technologie du b%u00e9ton pour la fabrication de syst%u00e8mes de support de tunnel efficaces en termes de ressources et r%u00e9duisant les %u00e9missions de CO2D%u00e9veloppement d'une r%u00e9sistance pr%u00e9coce %u00e9lev%u00e9e malgr%u00e9 une faible empreinte %u00e9cologiquen Dr.-Ing. Tobias Schack, Institut des mat%u00e9riaux de construction / Universit%u00e9 Leibniz de Hanovre, AllemagneDr.-Ing. Oliver Mazanec, Master Builders Solutions Deutschland GmbH, AllemagneDipl.-Ing Stefan Schubert, Dyckerhoff GmbH, AllemagneNicolai Klein, M.Sc., Master Builders Solutions Deutschland GmbH, AllemagneDipl.-Ing. Ingo Helbig, TPA GmbH, AllemagneDr.-Ing. Max Coenen, Institut des mat%u00e9riaux de construction / Universit%u00e9 Leibniz de Hanovre, AllemagneDr.-Ing. Peter-Michael Mayer, Ed. Z%u00fcblin AG, AllemagneUniv.-Prof. Dr.-Ing. Michael Haist, Institut des mat%u00e9riaux de construction / Universit%u00e9 Leibniz de Hanovre, Allemagne