HS2 (High Speed 2) est la nouvelle ligne ferroviaire à grande vitesse du Royaume-Uni, et le plus grand projet d'infrastructures du pays. Balfour Beatty VINCI (BBV) — joint-venture entre Balfour Beatty et VINCI Construction — le partenaire constructeur de HS2 dans les Midlands, est responsable de la livraison de 90 km de voie, de Long Itchington dans le Warwickshire au centre de Birmingham, et continuant jusqu'à Handsacre dans le Staffordshire.
Cette section de la voie comprend 11 km de viaducs, 64 passages supérieurs, 76 remblais, 44 déblais, 28 passages inférieurs, 2 tunnels bitubes et 2 tunnels en tranchée couverte.
Plus de 2 millions de m3 de béton sont nécessaires pour la livraison de cette partie de la voie. Plus d’1 million de m3 de béton ont déjà été coulés, avec l’utilisation d’un ciment composite CEM I à base de laitier de haut fourneau granulé broyé.
Conformément aux normes et standards du Royaume-Uni, le projet utilise 90 % de solutions de bétons bas carbone comprenant du laitier de haut fourneau granulés broyés, conformes au standard EXEGY.
Trois fournisseurs de béton prêt à l’emploi fournissent le béton : Tarmac, Cemex et Holcim. Ceux-ci opèrent entre eux 11 centrales à béton assignées à l’opération HS2, situées dans des complexes des sites ou des installations existantes proches du projet, afin de minimiser les distances de transport.
À ce jour, approximativement 130 formulations de bétons sont fournies à cette section de la voie, englobant des applications structurelles, de l’ingénierie géotechnique et des types d’ouvrage auxiliaires, avec des classes de résistance allant de C2/3 à C70/85. Les bétons structurels les plus répandus sont en C35/45, C40/50 et C50/60, et remplissent les conditions pour les classes d’exposition XC3/4, XF4 et XD3. Les formulations structurelles sont aussi conçues pour atteindre les classes chimiques de conception DC3 ou DC4, basées sur des critères environnementaux, tandis que les formulations des pieux atteignent la classe DC4 + 1APM en raison des conditions des sols contenant du sulfate.
Deux types de ciment composite ont été utilisés pour quasiment toutes les conceptions de formulations : du CEM III/A, utilisé en hors-sol, et du CEM III/B, employé pour les structures entrant en contact avec le sol. Les formulations en CEM III/A sont typiquement à base de 50 % de laitier de haut fourneau granulé broyé et 50 % de CEM I, bien que 40 % de mélanges en laitier de haut fourneau granulé broyé ont été utilisés, tandis que les formulations en CEM III/B sont typiquement composées de 70 % dudit type de laitier avec des niveaux de mélanges atteignant les 85 % de ce laitier de haut fourneau incorporés dans les conceptions de formulations.
Le béton est utilisé pour un certain nombre de différentes structures, dont des ponts, des remblais, des fondations, des déblais, des tranchées stabilisées et des voussoirs préfabriqués pour le revêtement de tunnels et des travées de viaducs.
BBV a collaboré avec ses fournisseurs pour optimiser ces formulations bas carbone conformément à la performance requise, comprenant la maximisation du laitier de haut fourneau granulé broyé. Bien que l’usage de ce laitier soit la norme au Royaume-Uni depuis des années, les formulations ont été développées sur mesure pour l’atteinte de la performance attendue, tout en réduisant le carbone au minimum.
BBV a également mis en place l’utilisation de la technologie numérique pour superviser les formulations de bétons. Cette approche a réduit le besoin d’essais physiques, amélioré la productivité et réduit les déchets. Des capteurs numériques installés dans la bétonnière ont permis de contrôler des températures de cure maximale pour éviter les défauts du béton causés par des facteurs thermiques, tout en surveillant le développement de la résistance pour améliorer les temps de décoffrage.
La gamme des formulations se range typiquement dans les catégories bas carbone et très bas carbone de la matrice d’EXEGY, elle-même basée sur des références des normes européennes. En comparaison, les formulations entrent dans les catégories C et D établies par le Système de classification du carbone incorporé dans le béton d’Arup. Les pourcentages de ces formulations entrant dans les catégories d’EXEGY sont indiquées dans les tableaux 1 et 2. 96 % des bétons fournis par l’un des fournisseurs, Holcim, appartiennent aux catégories bas carbone ou très bas carbone, tandis qu’un autre, Tarmac, est à 84 % dans les mêmes catégories.
Tableaux 1 et 2 | Diagrammes circulaires indiquant le pourcentage de bétons structurels entrant dans chaque catégorie EXEGY
