Béton sculpté, GRC, EPS, FRP : choisir le matériau

D'abord les exigences, ensuite le matériau

Un projet doit impressionner, mais il doit aussi résister au transport, au montage, aux intempéries et à un usage intensif. Avant de nommer un matériau, nous définissons donc l'échelle de l'ouvrage, le lieu de pose, les conditions climatiques, les charges, le contact avec l'eau, le découpage en modules et l'accès de maintenance.

Un grand ouvrage extérieur demande d'autres solutions qu'un élément de décor léger en intérieur, une enseigne ou un objet que les visiteurs toucheront chaque jour. En pratique, nous combinons le plus souvent plusieurs technologies dans un même ouvrage.

L'usage après réception compte aussi. Un élément qui doit rester accessible à la maintenance, un élément touché par des enfants et un élément vu uniquement de loin peuvent exiger des couches de finition et des modes de fixation différents.

Béton sculpté et systèmes cimentaires

C'est la base de notre travail depuis nos premières années d'activité. La pierre en béton architectonique modelée directement sur le mur forme une surface monolithique : chaque pierre, chaque joint et chaque cassure sont réalisés à la main, le motif ne se répète pas et le parement enveloppe sans rupture les angles, les arcs et les détails atypiques.

Nous utilisons les systèmes cimentaires et modifiés aux polymères sur les façades, les faux rochers, les sculptures et les éléments au contact de l'eau. Leur atout : la surface peut être sculptée à la main à l'échelle réelle, puis finie par une mise en peinture multicouche et un revêtement adapté à l'exposition.

Le béton sculpté n'est pas un produit unique, mais une famille de solutions. Mélanges et armatures se choisissent selon le support et les conditions dans lesquelles la surface travaillera. Nous transmettons aussi ce savoir en formation : modelage de pierre en béton architectonique avec et sans moules, coloration et patine multicouches, et préparation de mélanges pour des conditions précises.

EPS et XPS : un noyau léger pour la forme

Le polystyrène expansé (EPS) et extrudé (XPS) permet de construire une grande forme pour une faible masse. Nous y avons recours lorsqu'un poids réduit est nécessaire, par exemple pour une sculpture posée au-dessus de l'entrée d'une attraction, comme le Gardien de pierre. À partir d'un modèle 3D, on peut préparer les fichiers pour l'usinage CNC des noyaux.

Le noyau n'est cependant ni une finition ni une structure. Il lui faut une ossature porteuse, une coque armée et une couche de surface adaptée. Sans ces couches, la légèreté donne un ouvrage vulnérable aux chocs.

Les panneaux eux-mêmes diffèrent. Le XPS a généralement une structure fermée et une densité plus élevée que l'EPS ; il est donc souvent choisi là où comptent la résistance à la compression et à l'humidité. Le choix final dépend toutefois de tout le système, et non d'un seul panneau. Le noyau peut être découpé à la main d'après un gabarit ou usiné à partir d'un modèle 3D.

GRC et FRP : les composites renforcés de fibres

Le GRC est un béton renforcé de fibres de verre, le FRP un polymère renforcé de fibres. Tous deux associent une épaisseur relativement faible à la résistance ; ils conviennent donc là où comptent la légèreté, la répétabilité des éléments ou la préfabrication hors site.

Dans nos systèmes, les composites renforcés de fibres interviennent comme une couche parmi d'autres, et non comme matériau unique. Dans le Gardien de pierre, la résistance est assurée par une coque en composite à fibres de verre sur un noyau EPS/XPS. Dans le concept pour la commune de Rewal, le GRC fait partie d'un langage matériel commun aux côtés du béton sculpté, du bois dans les zones de contact, des pigments minéraux et de la lumière dissimulée.

Combiner les technologies dans un même ouvrage

Le système du Gardien de pierre au Park Ogrodzieniec en est un bon exemple : une ossature en acier comme structure, un noyau EPS/XPS pour une forme légère, une coque en composite à fibres de verre pour la résistance, un béton polymère léger comme surface modelée, une peinture scénographique pour le réalisme et un revêtement de protection incolore. Chaque couche a un rôle différent.

Nous développons aussi nos propres matériaux. Artisan Sculpt Epoxy Universal, une pâte à sculpter époxy, est en phase de recherche et développement : ce n'est pas un produit disponible sur le marché, et des essais en laboratoire indépendant constituent la prochaine étape. Sur nos chantiers, nous utilisons des systèmes éprouvés en pratique.

Comment la décision se prend en pratique

Pour chaque projet, nous posons des questions similaires. L'ouvrage est-il à l'extérieur toute l'année ? Est-il en contact avec l'eau, la chimie de piscine ou le sel ? Les visiteurs vont-ils le toucher, s'y asseoir ou l'escalader ? Faut-il le transporter en plusieurs parties et le monter à la grue ? Des réseaux de lumière, de son ou de fumée doivent-ils passer à l'intérieur de la forme ?

Les réponses mènent à un montage de couches précis. Si le client ou l'architecte dispose déjà d'une spécification des matériaux, nous travaillons selon celle-ci, et pour les projets complexes nous proposons des échantillons ou des maquettes avant le lancement de la production. Si la réglementation exige des calculs de structure formels, ils sont réalisés ou validés par un ingénieur structure habilité dans le pays concerné.

Questions et réponses