Le béton peut-il encore être le matériau du XXIe siècle?

Le béton est partout. Routes, ponts, immeubles, infrastructures industrielles: aucun autre matériau de construction n’est utilisé dans de telles proportions. En Suisse, près de 40 millions de tonnes sont consommées chaque année. Une abondance qui explique aussi son poids environnemental: malgré des émissions relativement faibles par kilogramme produit, les volumes considérables utilisés font du béton un enjeu majeur de la transition écologique du secteur de la construction.

«Le principal moteur des émissions totales du béton n’est pas son émission spécifique par kilogramme de matériau, mais la quantité exceptionnellement grande dans laquelle il est utilisé », explique Mateusz Wyrzykowski, responsable du groupe Technologie du béton à l’Empa.

Selon ce spécialiste, le béton représente environ 3,1 millions de tonnes de CO₂ par an en Suisse, soit près de 3 % des émissions de gaz à effet de serre liées à la consommation du pays. Un chiffre qui reste inférieur à celui d’autres matériaux comme l’acier, mais qui s’explique par son usage massif. Dans le secteur de la construction, le béton représente environ 70 % des volumes produits, tout en étant responsable d’environ 30 % des émissions associées.

La priorité n’est donc pas nécessairement de remplacer totalement le béton, mais de l’utiliser de manière plus intelligente. «Il faut d’abord éviter le surdimensionnement des éléments en béton et ne prévoir que les propriétés réellement nécessaires», souligne le chercheur. La réduction de la quantité de ciment utilisée constitue l’un des principaux leviers, puisque c’est la fabrication du ciment qui concentre l’essentiel des émissions.

Le développement de bétons moins émetteurs est déjà une réalité. Mais les marges de progression ne sont pas infinies. Une partie importante des émissions du ciment provient en effet d’une réaction chimique incontournable : la transformation du calcaire lors de sa fabrication. «Ces émissions liées au procédé ne peuvent pas être totalement évitées tant que la chimie actuelle du ciment est maintenue», explique Mateusz Wyrzykowski.

Les chercheurs et industriels explorent donc plusieurs pistes en parallèle: réduction de la teneur en ciment, nouveaux liants, matériaux alternatifs ou encore utilisation accrue de composants recyclés. L’évolution des normes joue également un rôle clé. Jusqu’ici, les règles de construction imposaient principalement des compositions précises de matériaux. Elles évoluent progressivement vers une approche basée davantage sur les performances attendues, ce qui ouvre la porte à davantage d’innovations.

Parmi les solutions prometteuses figurent notamment les argiles kaolinitiques, certaines fractions fines issues du béton recyclé ou encore de nouveaux composants cimentaires. Mais leur déploiement à grande échelle prendra du temps. «Les nouveaux matériaux et procédés doivent être soigneusement testés, validés et intégrés dans les normes et réglementations», rappelle le chercheur.

La Suisse dispose déjà d’un atout : le béton fait partie des matériaux de construction les mieux recyclés. Environ 85 % du béton déconstruit est aujourd’hui valorisé, principalement sous forme de granulats réutilisés. Un recyclage qui permet surtout de préserver les ressources naturelles, même s’il réduit encore peu les émissions de CO₂. La prochaine étape consiste à mieux exploiter les fractions fines du béton recyclé, qui pourraient être utilisées comme composants contribuant à réduire la quantité de ciment neuf nécessaire.

Autre piste explorée : le stockage du carbone dans le matériau lui-même, notamment grâce à l’intégration de biochar, un charbon végétal capable de retenir du carbone sur le long terme. Mais cette approche doit rester complémentaire aux efforts de réduction. « Les émissions négatives ne doivent pas être comprises comme un substitut aux réductions d’émissions. La priorité reste toujours l’évitement et la réduction systématiques des émissions », insiste Mateusz Wyrzykowski.

Pour le spécialiste de l’Empa, le béton conservera un rôle central dans la construction du futur. «Il n’existe actuellement aucune alternative réaliste disponible en quantités suffisantes et offrant simultanément des propriétés techniques comparables», estime-t-il. L’enjeu sera donc moins de tourner la page du béton que d’apprendre à mieux l’utiliser: avec moins de matière, davantage de recyclage et une vision à plus long terme.

Pour la Société suisse des ingénieurs et des architectes (SIA), le débat ne doit pas opposer le béton aux autres matériaux. Le véritable enjeu consiste à réduire l’impact environnemental global des constructions en choisissant, pour chaque projet, la solution la plus pertinente. Et le premier levier ne se trouve pas forcément dans les matériaux neufs: le meilleur matériau est celui qui est déjà en place. C’est pourquoi l’association préconise de réutiliser, de prolonger, de surélever ou de réaffecter les bâtiments existants.

Lorsqu’il faut construire, l’objectif doit être de faire mieux avec moins. Pour Walter Kaufmann, professeur à l’EPFZ et président de la commission SIA 262 «Construction en béton», remplacer massivement le béton par du bois ou d’autres matériaux est illusoire. En Suisse, le bois ne pourrait couvrir qu’environ 15 % des besoins actuels en béton, tandis que ce dernier demeure incontournable pour les ponts, tunnels, barrages et autres infrastructures. «Il faut surtout concentrer les efforts sur une utilisation plus efficace du béton», estime-t-il.

La réglementation évolue dans ce sens. Entrée en vigueur en 2025, la norme SIA 390/1 introduit le bilan des émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble du cycle de vie des bâtiments comme un paramètre de conception. L’annexe nationale ND, qui a récemment complété la norme SN EN 206, a par ailleurs supprimé l’exigence d’une teneur minimale en ciment, ouvrant la voie à des bétons et liants plus sobres.

La construction pourrait également être transformée par l’automatisation. Walter Kaufmann anticipe une progression de la préfabrication en usine, notamment pour réaliser plus facilement des structures complexes tout en réduisant les coûts. La réutilisation d’éléments entiers devrait également gagner du terrain. A terme, le choix des matériaux pourrait surtout être dicté par leur empreinte carbone. «Dès que des objectifs de CO₂ seront exigés dans les concours et les appels d’offres, le choix de solutions durables à tous les niveaux s’imposera presque de lui-même», estime-t-il.