Construction modulaire - Un concept constructif innovant

Cette recherche menée en collaboration avec le laboratoire MATEIS (INSA-LYON) et l’entreprise FRANCIOLI (CITYGIE) explore les nouvelles possibilités de l'habitat préfabriqué industriel. En rupture avec le concept constructif traditionnel poteaux-poutres et remplissage en maçonnerie, nous avons développé une approche basée sur des éléments surfaciques ultra-minces : 5 cm seulement pour les voiles et 7 cm pour les dalles, contre 20 cm habituellement utilisés dans la construction conventionnelle.

Ces éléments sont constitués de béton fibré à haut volume de fibres métalliques, soulevant plusieurs questions fondamentales : Quel est précisément le rôle mécanique des fibres ? Quel volume optimal de fibres faut-il incorporer ? Quels gains significatifs peut-on obtenir sur la capacité portante et sur la ductilité des structures lors des ruptures par flexion et par cisaillement ?

Pour répondre à ces interrogations, nous avons formulé puis caractérisé un béton spécifique répondant à un cahier des charges exigeant : autoplaçant pour faciliter la mise en œuvre industrielle, performant mécaniquement (module de Young, résistance en compression, résistance à la traction, coefficient de Poisson), et remarquablement ductile avec un écrouissage positif garantissant une excellente énergie de fissuration.

Les campagnes d'essais expérimentaux, complétées par des simulations numériques avancées, ont démontré que les éléments nervurés et plans (voiles et dalles) possèdent effectivement la capacité portante requise malgré leur faible épaisseur. La construction d'une maison démonstrateur a finalement validé le concept en prouvant que les éléments volumiques (cellules de base) sont parfaitement transportables et peuvent être assemblés sans générer de pathologies structurelles ou d'étanchéité.