Innovations matérielles : qu'est-ce que le bambou d'ingénierie structurelle (SEB) ?

May 13, 2023

Aussi prétentieux que cela puisse paraître, nous pouvons dire avec certitude que le bambou est l'un des matériaux les plus prometteurs pour l'avenir de l'industrie de la construction. Neil Thomas, ingénieur principal à l'atelier un, dit que si nous devions concevoir un matériau de construction idéal, il ressemblerait beaucoup au bambou. En effet, il pousse très rapidement, est présent dans de nombreux pays du monde, a une section transversale très efficace et une force portante impressionnante. Mais au-delà de son utilisation structurelle sous sa forme brute, le bambou est aussi un matériau qui permet un haut niveau de transformation et peut être laminé pour les revêtements de sol, les luminaires et, comme nous le verrons dans cet article, pour les structures Structural Engineered Bamboo (SEB), qui sont très similaires au bois d'ingénierie. Nous avons parlé avec Luke D. Schuette, fondateur et PDG de ReNüTeq Solutions, LLC, une entreprise de St. Louis, Missouri, qui travaille avec cette technologie de matériau structurel.

Le bambou d'ingénierie est fabriqué à partir de tiges de bambou brutes qui, par la pression et la chaleur, forment un composite stratifié qui est ensuite collé pour former des pièces structurelles. Dans le cas de Renüteq, le processus de préparation des lattes et le produit fini sont brevetés spécifiquement pour les applications de construction structurelle, appelées Radial Laminated Bamboo. RadLam® optimise la fibre la plus performante du chaume en éliminant les fibres les moins résistantes de l'intérieur de la latte de chaume avant la stratification, tout en augmentant l'efficacité pendant la production en réduisant les déchets. Les principales applications de SEB sont les systèmes structuraux (colonnes et poutres), les systèmes de vitrage structurel pour les bâtiments (pour les entrées, les toits, les systèmes de façade), ainsi que les murs-rideaux et les cadres du sol au plafond.

Bien que les utilisations soient similaires, selon Luke, "d'un point de vue structurel, le SEB est beaucoup plus solide que n'importe quel bois de masse sur le marché. Le module d'élasticité du SEB de ReNüTeq est supérieur à 4 millions de PSI, soit plus du double de la force de tout produit en bois d'ingénierie ou en bois lamellé-collé. En tension, il est plus de 10 fois plus résistant en raison de la teneur continue en fibres de silice dans tout le bambou. La densité plus élevée de SEB est idéale pour la conception des assemblages car la fibre de bois s'écrasera dans les assemblages boulonnés, alors que cela maintient son forme sous une compression plus élevée." Parce qu'il est 40% plus dense que le bois d'ingénierie, cela signifie également que les structures en bambou ont une performance au feu nettement meilleure que le bois, car son taux de carbonisation est beaucoup plus lent. "Le bambou, à son niveau cellulaire, est plus fermé que la fibre de bois, ce qui le rend beaucoup plus stable face aux changements d'humidité et de température. SEB est plus de 28 % plus stable que Mass Timber dans des conditions volatiles, ce qui le rend optimal pour les systèmes structuraux et vitrés. ."

En plus de ses utilisations structurelles, le bambou présente également des avantages concernant son impact environnemental. Luke souligne qu'une plantation de bambous produit 37 % d'oxygène en plus que les forêts traditionnelles. "Le bambou Guadua non seulement séquestre le carbone, mais il produit également de l'oxygène au cours de sa croissance, jusqu'à 37 % d'oxygène en plus que les arbres. Au cours de la révolution industrielle et même aujourd'hui, des quantités massives d'arbres naturels ont été éliminées dans le monde entier. La construction en bois est considérée comme durable par rapport au béton et à l'acier, mais c'est loin d'être le cas du bambou, surtout si l'on tient compte des forêts naturelles déjà épuisées." Le bambou a une courbe de croissance géométrique qui le rend 10 fois plus rapide que l'élimination du CO2 à base d'arbres. Récolté de manière intensive, il peut séquestrer jusqu'à 1,76 tonnes de CO2/groupe/an, soit jusqu'à 362 tonnes/hectare/an sur une exploitation gérée de manière optimale. Les produits de Renüteq sont fabriqués avec l'espèce Guadua, cultivée en Amérique latine et certifiée par l'ASTM (American Society of Testing Materials).

De plus, un autre facteur à prendre en compte est la qualité du sol, qui n'est pas toujours mentionnée. Selon Luke, "le système racinaire du bambou Guadua reste intact tout au long de la croissance et de la récolte. Lorsque le bois est récolté, le système racinaire meurt et provoque une instabilité drastique du sol, et la conséquence est l'érosion de la couche arable. Des cas extrêmes de cela se sont produits partout dans le monde dans des endroits tels que comme l'Inde, l'Asie, l'Afrique et l'Amérique centrale/du Sud. Lorsque les vieilles forêts et les exploitations forestières sont supprimées, la qualité de la couche arable est perdue et la repousse de toute forme de végétation est limitée. Replanter des arbres n'est pas la solution. Abattons moins d'arbres. Pour illustrer cela, il rappelle une citation de Sahdguru, fondateur de Conscious Planet en Inde : "Save the Soil to Save the Environment. La dégradation des sols est le défi écologique le plus pressant de notre époque. L'agriculture ne peut prospérer que sur un sol riche - il pas d'autre moyen. La régénération du sol est une vivification de la vie.

Le seul obstacle, dit Schuette, réside toujours dans l'accès aux connaissances sur les solutions et les exemples de bâtiments et de conceptions de produits déjà réalisés avec ce matériau. Faire connaître les avantages clés en termes de performance et de durabilité du bambou par rapport aux autres matériaux de construction structurels sera un élément important pour garantir son utilisation future.

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Note de l'éditeur:Cet article a été initialement publié le 08 novembre 2022.