Chaire de formation et de recherche SWITCH

Sustainable Wood Insultation Condrete for a Transition to low Carbon Habitat

Missions et partenaires

Objet de la Chaire et missions

Portée par le département Génie Civil de Polytech Clermont, SWITCH regroupe des Enseignants-Chercheurs du domaine des bétons biosourcés, et la société CCB Greentech spécialisée dans le béton de bois structurel à bilan carbone négatif.

La chaire SWITCH a pour ambition de dévelop­per des matériaux innovants en émission car­bone voire à carbone négatif pour le domaine de la construction. Ces matériaux s’appuient sur des ressources locales issues du monde minéral et végétal. Il existe à l’heure actuelle de nombreux types de béton allant du béton léger au béton hautes performances dont la composition et les caractéristiques dépendent des applications envisagées.

L’un des objectifs de la chaire est la mise au point d’un béton auto-plaçant, composite béton de bois.

La chaire SWITCH comporte deux volets :

- un volet formation, orientée Décarbonatation des bétons de construction et valorisation de sous-produits végétaux au travers de cours, projets et visites pour les élèves-ingénieurs Génie Civil durant leurs trois années de formation en cycle ingénieur.

- un volet recherche sur le développement de béton de bois structural au travers d'une thèse.

La chaire SWITCH s'appuie également sur les plateformes de transferts et d'innovation technologique de Polytech Clermont : MSGC et ECOGRAFI

Parternaire

CCB GREENTECH

Grâce à 15 ans de R&D, CCB Greentech a mis au point un matériau de construction, labellisé Produit Biosourcé : le béton de bois TimberRoc®, et développé ses applications dans des principes constructifs brevetés de planchers et murs, porteurs ou non porteurs jusqu’en R+10, commercialisés auprès de partenaires préfabricants licenciés. Sa particularité est d'avoir une empreinte carbone négative, attestée par 5 FDES, et de posséder des propriétés techniques remarquables répondant parfaitement aux enjeux actuels du monde de la construction : confort d'été, absorption acoustique, résistance au feu, etc. Possédant 80% de bois en volume, labellisé Bois de France, le béton de bois contient un granulat de bois de haute qualité produit à partir de bois de trituration provenant majoritairement d'exploitants forestiers certifiés PEFC.

CCB Greentech dispose d’ATEX de cas A pour ses différents principes constructifs permettant la réalisation de tout type de bâtiment, sur les zones de sismicité 1 à 4.

Tutelles du projet : 

Recherche et Publications

Recherche

Les 8 axes de recherche
1- Caractérisation des matériaux bruts : L’équipe de Polytech Clermont Auvergne est spécialisée dans la caractérisation multi physiques des granulats végétaux. caractérisation morphologique (distribution granulaire 3D), absorption en eau, taux de poussière, physico-chimie des relargages en phase aqueuse, caractérisation acoustique des granulats, conductivité, effusivité, diffusivité, perméabilité vapeur, capacité calorifique, porosité, etc.
2- Caractérisation des composites béton de bois : CCB GREENTECH possède une technologie unique de formulation d’un composite béton de bois aux propriétés mécaniques, thermo physique et de cycle de vie exceptionnelle. La collaboration vise à travailler sur les mélanges pour aller encore plus loin dans l’innovation en travaillant sur l’optimisation des formulations. Il s’agit d’inventer des Bétons de Bois Auto-Plaçant. On se propose aussi de travailler sur une meilleure compréhension de l’interface granulat/matrice. C’est en effet au niveau de l’ITZ (Interfacial Transition Zone) que les transferts mécaniques et physiques se déroulent. De la qualité de l’interface découle la qualité du matériau.
3- Qualification de l’état limite de service (ELS) du béton de bois :  Les règles actuelles ont un fondement très sécuritaire et parfois même un peu arbitraire. On se propose donc de travailler sur une approche mécanique originale, à même de permettre une évaluation fine du matériau pour en définir l’état limite de service. On utilisera les techniques de corrélation d’image que nous maitrisons, alliées à des chargements mécaniques qui nous permettrons de détecter une limite de comportement à partir duquel le fluage et les déformations irréversibles deviennent problématiques.
4-Confort et Monitoring : Une des spécialités du laboratoire et le déploiement à distance de solutions de monitoring et d’outils de simulation avancée du comportement énergétique du bâtiment. Les simulations seront un outil efficace pour expliquer comment améliorer les bâtiments futurs en fournissant les valeurs cibles des propriétés des matériaux.
5-Essais de structure sur dalle d’essai : Le laboratoire dispose d’une expérience de plusieurs dizaines d’années d’essais de structure à échelle 1 (https://msgc-cust.fr/equipements/). Nous pourrons tester en flexion, en push-over, en compression et en cisaillement toute sorte d’éléments de type poteaux, poutres, murs et dalle sous sollicitations statique, cyclique voire dynamique. Nous disposons de compétences en dynamique des structures.
6- Béton drainant :  Outre la quantification classique de la perméabilité hydraulique, le laboratoire dispose d’un banc d’essai pour qualifier en conditions réelles et/ou de laboratoire le comportement thermique du revêtement.
7- FRCM : Le renforcement à l’aide de textile végétal est une voie très porteuse pour inventer un béton de bois armé à l’aide de solutions compatibles. Le laboratoire dispose de compétences pour étudier les possibilités de renforcement par confinement à même d’augmenter significativement les performances mécaniques avec des solutions bas-carbone.
8- FEUX : Le comportement au feu est une spécialité pour une partie du laboratoire, située à Montluçon. Nous envisageons d’étudier la protection du béton de bois sur les éléments de connexion qui peuvent être inclus dans les systèmes.
 

Publications

1- Bakkour, A., Ouldboukhitine, S. E., Biwole, P., & Amziane, S. (2025). Hygrothermal performance of wood-cement walls across various climate conditions. Materials and Structures, 58(1), 41. doi.org/10.1617/s11527-024-02560-224

2- Godchaux, A., Noca L., Coste, F., Toussaint, E., & Amziane, S. Characterization of the Elastic Modulus of Wood Concrete in Compression, Direct Tension, and Four-Point Bending Tension. Springer Nature Proceedings of ICBBM 2025, Rio de Janeiro, June 17–20, 2025. doi: under production.
 

Contrats

S. Amziane,Essais Beton F1000 (Compression / Cisaillement / Flexion), Société CCB Green Tech
S. Amziane,Essais Béton F800 Compression (PRD Caroline Havart), Société CCB Green Tech
S. Amziane,Essais de Dalles DS1 et DS4 en bétons de bois, Société CCB Greentech

Actualités

Avril 2024 :  visite du site CCB Greentech par la promotion GC4 de Polytech Clermont
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On parle de nous

Article CRNS du 23 octobre 2024

Contact

Professeur Sofiane AMZIANE 
sofiane.amziane@uca.fr

En images

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