Sur les chantiers ou au travers du dialogue avec nos partenaires, dans la conception du métro ou pour le pilotage du projet, le Grand Paris Express est un concentré d’innovations. Tout l’été, nous vous proposons un rendez-vous pour en découvrir une. Cette semaine, nous revenons sur la nouvelle composition du béton pour concevoir les 700 000  voussoirs (éléments de structure en béton constituant l’anneau du tunnel) du Grand Paris Express.

En matière de béton, il y aura un avant et un après Grand Paris Express. Jusqu’à présent, pour concevoir les voussoirs, on utilisait le béton armé, c’est-à-dire du béton coulé autour de cages d’armatures métalliques massives. Depuis 2020 sur la ligne 16, environ 4 km de tunnel ont été conçus en béton fibré et c’est un déploiement bien plus important qui est désormais prévu compte tenu des derniers marchés attribués. C’est une échelle de déploiement rare dans le secteur des infrastructures de transport en France.

Le béton fibré  contient une multitude de morceaux de fibres métalliques de dimension centimétrique, telle une pelote métallique, répartie de manière homogène dans le béton. Ce passage de l’un à l’autre représente incontestablement une innovation positive pour de multiples raisons.

Avantages à tous les étages

Le béton fibré, moins consommateur en acier, permet d’économiser de la ressource. « Comme son nom l’indique, le béton armé est renforcé par une armature métallique qui représente de grosses quantités d’acier, environ 100 kg d’acier pour 1 mètre cube de béton », décrypte Alex Moubé, responsable de la mission bas carbone à la Société du Grand Paris. La version fibrée est deux fois moins consommatrice en acier pour les mêmes performances. Il faut 50 kg de fibre métallique pour 1m cube de béton. La consommation d’acier est divisée par deux et on économise 5 000 tonnes d’acier pour 10 km de tunnel. Permettant, du même coup, de réaliser de substantielles économies de coût.

Toujours en matière la ressource, le béton fibré peut permettre de réduire les quantités de béton de 2 à 3 cm d’épaisseur de voussoir grâce au béton fibré.

Outre les quantités d’acier et de béton économisées, le béton fibré permet aussi de réduire les dépenses de CO2, tant dans les cimenteries que dans les aciéries : 10 000 tonnes de CO2 sont économisées en moyenne pour 10 km de tunnels par rapport au béton armé.

Ce n’est pas tout, le béton fibré permet également d’améliorer les performances techniques des ouvrages construits. Grâce à la présence de fibres, les voussoirs ont un meilleur comportement face aux fissures. Non seulement elles sont moins importantes que pour le béton armé mais en plus elles se referment avec le temps. De même, les voussoirs résistent mieux à la corrosion. L’acier en effet, au contact de l’air et de l’eau, se corrode. Comme les fibres sont parsemées dans les matrices cimentaires, si une fibre est corrodée, elle ne propagera pas sa corrosion dans les autres fibres. Dans le temps, on sera donc en présence d’un matériau beaucoup plus durable. 

La confiance, gage de l’innovation

Il y avait déjà eu des expérimentations de béton fibré par le passé, sur la ligne 14 par exemple. Mais aucune n’était pérenne. Le Grand Paris Express a été le premier projet d’infrastructures d’une telle ampleur où le béton fibré est utilisé de manière aussi massive. En effet, après le lot 1 de la ligne 16, son déploiement  se poursuit sur le lot 2, puis sur le lot 3 quand les travaux commenceront en fin d’année. Sur la ligne 18 lot 1, le marché a été notifié à Vinci qui proposait aussi le béton fibré. Les prochains marchés pourraient également emprunter cette voie.

Cette impulsion doit beaucoup à la Société du Grand Paris qui a invité les candidats à proposer ce type de solutions y compris à travers des offres variantes. Grâce au lien de confiance entre les acteurs, forgé grâce aux premiers résultats obtenus, les candidats proposent désormais des voussoirs en béton fibré dans leur offre de base. « Les grosses entreprises qui ont acquis cette compétence sont désormais les ambassadrices du béton fibré, elles proposeront forcément du béton fibré lors de prochains chantiers, explique Alex Moubé. On a aujourd’hui des certitudes qu’on n’avait pas il y a 3-4 ans. Cela va créer un précédent dans les futurs projets d’infrastructures ».