Bilan carbone du béton du ciment et de la chaux

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Bilan carbone du béton du ciment et de la chaux

Bilan carbone du béton du ciment et de la chaux

En France, le béton armé émet entre 88 et 200 kg de CO₂ par tonne selon son usage et sa formulation, d’après la Base Carbone de l’ADEME. Bien que ces chiffres soient inférieurs aux moyennes mondiales, le béton reste un matériau à forte empreinte carbone en raison de la présence de ciment, qui concentre l’essentiel des émissions. En France comme ailleurs, décarboner le béton est un levier clé pour rendre le secteur du BTP plus durable.

Dans cet article, découvrons ensemble les chiffres clés du béton français, les sources de ses émissions, les différences selon les usages, et les solutions pour réduire son empreinte carbone.


Pourquoi le béton émet du CO₂ ?

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Le béton est composé de granulats (sable, gravier), d’eau et de ciment, qui agit comme liant. C’est ce ciment, en particulier le ciment Portland (CEM I), qui est le principal contributeur aux émissions de gaz à effet de serre. Deux sources majeures d’émissions existent :

  1. La combustion fossile pour chauffer les fours à 1450 °C lors de la fabrication du clinker.
  2. La décarbonatation du calcaire (CaCO₃) en chaux (CaO), qui libère du CO₂ de manière chimique.

Les émissions du béton selon l’ADEME

Les données suivantes proviennent de la Base Carbone de l’ADEME, référence officielle pour la France. Elles permettent de comprendre la variabilité des émissions selon les usages :

Produit / UsageÉmissions (kgCO₂e / tonne)
Béton (C25/30 CEM II) – France continentale88
Béton armé – France continentale155
Béton armé continu – routier – France200
Béton de ciment – routier – France134
Ciment Portland – France continentale866
Chaux – France continentale1041
Bentonite / Kaolin – France continentale1100

✅ On constate que le ciment concentre à lui seul l’essentiel des émissions du béton, avec 866 kgCO₂e/t, contre seulement 88 à 200 kgCO₂e/t pour le béton selon l’usage.


Chapitre par produit

Ciment Portland

Le ciment Portland est le ciment le plus couramment utilisé dans la fabrication du béton. Il est composé en grande majorité de clinker, un matériau obtenu en chauffant à très haute température un mélange de calcaire et d’argile. Cette réaction chimique dégage énormément de CO₂ à la fois par la combustion (énergie fossile) et par la décarbonatation du calcaire.

Émissions : 866 kgCO₂e / tonne

Le ciment Portland est responsable à lui seul de 80 à 90 % des émissions du béton. C’est donc un levier clé pour la décarbonation du secteur.


Chaux

La chaux est utilisée comme liant ou additif dans certains bétons et mortiers. Elle est obtenue en calcinant du calcaire pur à haute température, ce qui libère du CO₂, de manière similaire à la fabrication du clinker.

Émissions : 1041 kgCO₂e / tonne

Son impact est très élevé du fait de la forte teneur en carbone du calcaire utilisé et de la température nécessaire à la transformation.


Béton armé

Le béton armé est un béton renforcé par des armatures métalliques (aciers). Il est utilisé dans la grande majorité des ouvrages de structure (dalles, poteaux, fondations). L’ajout d’acier augmente significativement les émissions carbone du produit fini.

Émissions : 155 kgCO₂e / tonne

C’est l’un des types de béton les plus utilisés dans le BTP, d’où son impact global important sur le secteur.


Béton routier

Le béton routier est un béton spécialement formulé pour la construction de voiries et d’infrastructures. Il est souvent plus résistant et nécessite une formulation plus riche en ciment ou en additifs.

  • Béton armé continu routier : 200 kgCO₂e / tonne
  • Béton de ciment routier : 134 kgCO₂e / tonne

Ce type de béton a un impact carbone plus élevé que le béton de structure traditionnel, en raison de ses exigences techniques.


Bentonite / Kaolin

La bentonite et le kaolin sont des argiles utilisées comme liants ou pour des applications spécifiques (étanchéité, forages, bétons spéciaux). Bien que naturels, leur transformation et leur séchage nécessitent des traitements thermiques lourds.

Émissions : 1100 kgCO₂e / tonne

Ces produits sont rarement utilisés en grandes quantités, mais leur impact unitaire est élevé.


Comparaison avec d’autres matériaux de construction

MatériauÉmissions (kgCO₂e / m² de mur)Commentaire
Béton standard110 à 150Selon usage et type de structure
Brique terre cuite80 à 100
Bois massif20 à 40Empreinte négative possible (stockage)
Paille (isolant + structure)10 à 30Biosourcé, très faible impact
Béton de chanvre30 à 60Bon compromis entre technique et bas carbone

Comment réduire l’empreinte carbone du béton ?

Voici les principales stratégies pour réduire les émissions liées au béton en France :

  1. Utiliser des ciments composés (CEM II, CEM III, CEM V)
  2. Remplacer les granulats par des matériaux recyclés (béton concassé, déchets de déconstruction)
  3. Optimiser les formulations pour réduire la teneur en liant
  4. Préfabriquer ou optimiser la mise en œuvre pour limiter les pertes
  5. Privilégier les matériaux biosourcés dès que possible (bois, paille, chanvre)

Conclusion

En France, grâce à une réglementation plus stricte et une industrie du béton en mutation, les émissions de CO₂ du béton sont inférieures aux moyennes mondiales. Toutefois, le ciment reste la clé de voûte du problème, avec près de 900 kgCO₂e par tonne. Pour respecter les objectifs climatiques, la transition vers un béton bas carbone est indispensable et passe par une meilleure formulation, le recyclage, l’innovation technique et le recours à des alternatives.

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Yassir

2 Comments

  • Vous oubliez de préciser que la chaux en faisant sa prise « réintegre » le CO2 émis pendant la cuisson. Ce n’ est pas un détail pour comparer une empreinte carbone.

    • Merci pour cette remarque très pertinente. Vous avez absolument raison de souligner que la chaux présente dans le béton réabsorbe une partie du CO2 émis lors de sa production par le phénomène de carbonatation. Les études récentes montrent effectivement que cette réabsorption peut représenter 10 à 33% du CO2 de process selon les conditions et applications.

      Cette dimension est d’ailleurs intégrée dans les méthodologies d’évaluation environnementale comme la norme NF EN 16757. Cependant, même en tenant compte de ce bénéfice, l’empreinte carbone nette du béton reste conséquente, ce qui justifie les efforts de recherche pour développer des bétons bas carbone et optimiser l’utilisation de ce matériau.

      Nous ajouterons une section sur cette carbonatation naturelle dans notre article pour donner une vision plus complète du cycle carbone du béton. Merci de contribuer à enrichir le débat !

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