Le gros oeuvre fait sa mue numérique

[Paru le 31/03/17 dans Les Cahiers Techniques du Bâtiment]. Après la domotique dans l’habitat, le gros œuvre entame sa mue numérique avec des puces et des capteurs connectés qui vont aider à tracer le cycle de vie du bâtiment et suivre son évolution. Par Eliane Kan

La puce d’Edycem est simplement posée sur la chape liquide. © Edycem

En 2020, le nombre d’objets connectés pourrait atteindre ou dépasser les 50 milliards d’unités. Une grande partie d’entre eux vont concerner la surveillance des bâtiments et des ouvrages d’art, leur traçabilité et leur maintenance, prédit Jean-Christophe Lecosse, directeur général du Centre National RFID. Ces applications constituent un enjeu pour les fabricants de béton qui veulent apporter plus de valeur à leur offre à l’aide de puces pour tracer la vie des bétons et en suivre l’évolution de ces matériaux en temps réel. « Le béton voit ses performances se diversifier avec l’intégration de nouveaux adjuvants chimiques, fibres végétales, granulats recyclés, cendres volantes, etc », observe Carine Lachaud, coauteur d’une étude de veille sur le Béton interactif* réalisée par le ‎Centre d’Etudes et de Recherches de l’Industrie du Béton (Cerib), « Grâce à des puces intégrées lors de la fabrication du béton, on peut connaître sa composition, le nom du fabricant, la date et l’heure de la fabrication, etc. « Ces informations peuvent être utiles en cas d’expertise ou  de déconstruction du bâtiment » . Parmi les fabricants en pointe dans le domaine, citons Lafarge qui a développé des puces RFID destinées au béton. Encapsulées, elles résistent aux contraintes mécaniques, au malaxage et n’altèrent pas les propriétés intrinsèques du matériau. Ce béton connecté a été employé pour la réalisation du noyau de la Tour D2, située à la Défense.

Dans le sillage de Lafarge, Edycem, fabricant de béton prêt à l’emploi vient de développer avec l’Ecole centrale de Nantes, un produit connecté pour les chapes fluides. Il s’agit d’une puce baptisée « Smartcem ». Disponible gratuitement ces prochains mois, elle se déposera sur la chape liquide, à proximité du seuil de la porte. « A l’aide de n’importe quel smartphone, l’adaptateur, le poseur de sols mais aussi les occupants du bâtiments pourront connaître la date et lieu de production du béton, la nature du liant, la résistance mécanique du matériau, le marquage Ce du procédé, etc. », indique Estelle Breillat, directrice Développement d’Edycem.

Des puces NFC conçues pour durer 200 ans

Le béton connecté intéresse aussi la startup 360 Smartconnect qui a noué un partenariat avec STMicroelectronics, producteur franco-italien de puces. Tous deux proposent depuis le début de l’année des systèmes NFC que l’on peut positionner dans des banches ou les moules avant le coulage du béton, ou sur du matériau frais. A la différence des puces RFID, celles proposées par 360 Smartconnect sont lisibles à une distance  maximale de 5 cm par la plupart des smartphones. Elles contiennent un identifiant unique et sont repérables sur un mur grâce à un logo personnalisable. La lecture par smartphone donne automatiquement accès à des applications. Selon les droits dont dispose l’utilisateur du smartphone, il pourra y consulter des informations et y enregistrer de nouvelles données, comme un rapport de visite, indique Rolland Melet, le président de 360 Smartconnect, la marque commerciale de l’entreprise Finao. Sa solution comprend des puces et des applications qui peuvent s’interfacer avec des logiciels de Bim ou des carnets numériques.  

Des nanotubes de carbone pour détecter les fissures

Les puces dans le gros oeuvre ne sont pas dédiées à la seule traçabilité. Elles servent aussi à collecter les données issues des capteurs qui sont immergés dans les matériaux afin de suivre l’état des structures et des matériaux. 25 ans après l’apparition des premiers capteurs de corrosion à fibres optiques, les technologies continuent d’évoluer afin d’en réduire le coût et la taille mais aussi de transmettre les données, sans liaison filaire, vers des plate-formes. Des travaux de recherche menés notamment par l’Iffstar et le Laboratoire de Physique des Interfaces et des Couches Minces de l’Ecole polytechnique ont notamment abouti à la réalisation d’un capteur de contrainte de nanotubes de carbone et couplé à une antenne RFID pour la surveillance des fissures dans le béton. 10 prototypes ont été intégrés dans une structure réelle. Une affaire à suivre !

Eliane Kan

Le boom annoncé des capteurs connectés

Les capteurs connectés pour suivre les températures ambiantes, l’humidité ou détecter une ouverture de porte, etc, connaissent une forte demande. C’est d’ailleurs ce que confirme Willy Le Mercier, responsable commercial chez Ela Innovation. Pour aider les gestionnaires à superviser à distance les bâtiments, cette PME française propose notamment des capteurs de température et d’hygrométrie intégrés dans une puce RFID. D’une taille comparable à celle d’une pièce de monnaie et dotés d’une autonomie de 10 ans et plus, ils envoient leurs données à un lecteur distant qui peut être placé à une centaine de mètres. Pour l’heure, les produits d’Ela Innovation sont fixés ou posés sur des supports. « Ils ne sont pas encore conçus pour être noyés dans la masse du matériau, nous y viendrons car de plus en plus de demandes émanent des fabricants d’éléments en béton préfabriqués », indique le responsable commercial qui proposera un capteur sans fil pour suivre la qualité de l’air intérieur cette année.

* Ce document publié par le Cerib et co-rédigé par Carine Lachaud, Patrick Rougeau et Sylvain Dehaudt s’intitule « le Béton interactif capteurs et puces pour des produits en béton à plus forte valeur ajoutée » est téléchargeable sur le site du CERIB.