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Nano et Bâtiment / Travaux publics (BTP) / Construction

Par MD & DL - Dernier ajout juin 2018

Cette fiche a vocation à être complétée et mise à jour avec l'aide des adhérents et veilleurs d'Avicenn. Vous pouvez vous aussi contribuer à l'améliorer en nous envoyant vos remarques à l'adresse redaction(at)veillenanos.fr.

Sommaire :

Le BTP, premier secteur utilisateur de nanomatériaux ?

Selon une étude publiée en 2012, diligentée par le ministère du Redressement productif, le BTP est le secteur le plus gros utilisateur de nanomatériaux1.

Une liste des nanomatériaux utilisés dans le BTP est disponible dans les bilans annuels de la déclaration obligatoire des nanomatériaux, préparés par l'Agence nationale de sécurité sanitaire (ANSES) et publiés par le ministère de l'écologie2.

Dans quels produits du BTP trouve-t-on des nanomatériaux ?

Vitres autonettoyantes, bois lasurés, bétons, ciments et peintures dépolluantes, matériaux d'isolation, carrelages et joints, interrupteurs, conduits aérauliques, revêtements de trottoirs et de routes3, les nanomatériaux sont de plus en plus utilisés dans le bâtiment et la construction :

Nano-BTP-DREAL-Nouvelle Aquitaine-fev-2014
Lien vers: http://www.nouvelle-aquitaine.developpement-durable.gouv.fr/nanomateriaux-nanoparticules-dans-les-batiments-r788.html
Source : http://www.nouvelle-aquitaine.developpement-durable.gouv.fr/nanomateriaux-nanoparticules-dans-les-batiments-r788.html

Pourtant, la législation n'oblige pas encore les producteurs et distributeurs à étiqueter la présence de nanomatériaux dans leurs produits, à l'inverse de ce qui se pratique dans les cosmétiques et les biocides et ce qui se pratiquera dans l'alimentation en 2015.

Les nanomatériaux n'apparaissent pas (ou très peu) non plus dans les Fiches de Déclarations Environnementales et Sanitaires (FEDS) ni les fiches de données de sécurité (FDS).

La Direccte Bretagne a mis en ligne en octobre 2013 une Fiche d'aide au repérage des nanomatériaux (BTP) utile pour les professionnels.

Le Center for Construction Research and Training (CPWR) a mis sur pied le elcosh NANO - Construction Nanomaterial Inventory qui recensait 400 produits en septembre 2014.

Début 2016, on trouvait 19 produits dans la catégorie "nanotechnologies d'étanchéité" du site italien http://www.ediliziafaidate.it/fr/22-nanotechnologies-d-etancheite

Le site http://www.nanoshop.com permet également de repérer des nanomatériaux utilisés dans la construction (vitres, métal, ...).

A quelles fins sont-ils utilisés ?

Les nanomatériaux sont utilisés dans le BTP pour leurs propriétés nouvelles ou renforcées par rapport aux matériaux classiques, structurés à l'échelle milli- ou micrométrique :

  • les fumées de silice amorphes, 100 fois plus petites que des grains de ciment, présentent une surface très élevée, de 15 à 30 m²/gramme ; comme les nanotubes de carbone, elles confèrent des propriétés de résistance mécanique accrue, pour des bétons "très hautes performances" ou des mortiers de réparation nano-structurants.

  • les nanoparticules de dioxyde de titane et d'oxyde de zinc permettent un auto-nettoyage en présence d'UV, de matériaux utilisés notamment dans le BTP4 comme le ciment, les céramiques, les peintures, les vitrages ou les revêtements plastiques.

  • les nanoparticules d'argent sont utilisées pour ses propriétés antibactérienne ou antifongique.

  • l'oxyde d'aluminium accroît la résistance aux rayures des matériaux.

  • les nanomousses (hydro-NM-oxyde) et nanostructures confèrent une bonne isolation thermique et phonique.

Quels sont les risques associés ?

  • Risques sanitaires et environnementaux
L'utilisation à grande échelle de matériaux contenant des nanomatériaux n'est pas sans risques pour l'environnement et la santé des travailleurs exposés : voir à ce sujet notre Dossier Nano et Santé au travail.

En 2012, l'INERIS a publié un document Nanoparticules et matériaux de construction.

Et la même année l'INRS a publié une note spécifique sur l'Utilisation du dioxyde de titane nanométrique - Cas particulier de la filière BTP.

En décembre 2017, l'OPPBTP a présenté ses travaux et son approche sur les nanos au comité de dialogue nano de l'ANSES.
  • Risques économiques
Les risques ne sont pas seulement sanitaires : ils sont aussi d'ordre économique, notamment pour les maîtres d'ouvrages. En effet, le désamiantage leur coûte très cher. Les autorités pourraient être amenées à ordonner le "dénanoparticulage" de bâtiments, à l'occasion des travaux de rénovation de peintures ou de déconstruction d'un bâtiment par exemple, les maîtres d'ouvrage devront en supporter les coûts !

Quelles sont les recherches sur le sujet ?

En France, l'INRS, l'INERIS, l'ANSES, le CEA et d'autres organismes de recherche en France et à l'international travaillent pour en savoir plus. Nous relayons leurs publications quand nous les repérons. (Voir aussi notre rubrique Nano et Santé au travail).

A noter tout particulièrement, le projet « Release_NanoTox » (financement ANSES 2015-2018) qui vise à apporter, par une approche réaliste, des connaissances nouvelles concernant l’impact potentiel des nano-objets issus de matériaux nanocomposites sous contrainte d’usage, sur les fonctions cérébrales. « L’impact toxicologique in vivo sur les fonctions cérébrales associé à l’inhalation d’un aérosol est encore trop peu étudié », précise-t-on au LNE.
Les équipes scientifiques ont développé un banc expérimental permettant de réaliser une exposition réaliste à partir de nanoparticules de TiO2 issues du ponçage de matériaux nanoadditivés. Le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et le LNE (Plateforme MONA) ont participé à la phase de caractérisation aéraulique de ce banc et à la caractérisation physico-chimique des nano-objets émis dans la chambre d’exposition. Puis l’ANSES et le laboratoire CarMeN ont été impliqués pour les phases d’exposition par inhalation et d’analyse in vivo des altérations morphofonctionnelles cérébrales des souris au cours de l’exposition. Les premiers résultats sont en cours d’exploitation5.

Au niveau européen :

  • Le projet EnDurCrete (2018-2021) vise à concevoir des bétons innovants, "verts" et durables, intégrant des sous-produits industriels et des systèmes hybrides faisant intervenir des nanotechnologies, pour des applications civiles, industrielles et offshore

  • Le projet NanoGeCo vise à caractériser les fractions non volatiles des peintures aérosols dans les applications sous forme de process de revêtements sous forme de spray

  • Un projet de recherche européen intitulé NanoHouse a étudié le cycle de vie des nanomatériaux pour la construction, en particulier sur l'exposition chronique pour les nanoparticules d'argent et de dioxyde de titane contenues dans les peintures et revêtements utilisés en intérieur et à l'extérieur des habitations. Les travaux menés de 2010 à 2013 ont évalué le taux de relargage des nanoparticules de 1 à 2% seulement - et sous forme d'agglomérats6. Mais d'autres études sont beaucoup moins rassurantes : une étude de l'INERIS et de l'université de Compiègne publiée début 2015 a par exemple montré que le nanorevêtement de dioxyde de titane appliqué sur une façade de bâtiment peut se détériorer sous l'effet du soleil et de la pluie ; ce faisant, il entraîne le relargage de particules de titane dans l'air en quelques mois - et qui plus est, sous forme de particules libres (plus dangereuses que lorsqu'elles sont agglomérées entre elles ou avec des résidus d'autres matériaux)7, il convient donc dans ces conditions de minimiser le recours aux nanorevêtements.
    RelargageNanoTiO2Facades
Source : Emission of titanium dioxide nanoparticles from building materials to the environment by wear and weather, Shandilya, N et al., Environmental Science & Technology, 49(4): 2163-2170, 2015

Des restrictions en Suisse

Le Grand Conseil de la République et canton de Genève déconseille l'utilisation du TiO2 nanoparticulaire sur les chantiers de l'Etat ainsi que dans les constructions des entreprises privées8. Il se base notamment sur l'étude réalisée par le Service cantonal de toxicologie industrielle et
de protection contre les pollutions intérieures qui considère qu'il est "irresponsable d'utiliser un tel produit avant même de rechercher les dangers connus et d'évaluer leurs risques", déplore "l'emploi prématuré de ces produits en Italie, en France et en Belgique" et souhaite "que ces imprudences ne soient pas répétées sur le territoire de notre Canton"9.

En savoir plus

Lire aussi sur notre site :

Ailleurs sur le web :
- Nanomatériaux dans le BTP : quels bénéfices pour quels risques ?, batiactu, 1er juin 2018
- Le Namur Nanosafety Center étudie la toxicité des nanomatériaux en peinture, Université de Namur, février 2018
- Nanomatériaux et BTP, OPPBTP, décembre 2017
- "Le titane : promesses et risques d'un dépolluant" in La civilisation des nanoproduits, Jean-Jacques Perrier, éditions Belin, septembre 2017
- Couche isolante à nanoparticules pour l’isolation intérieure, Le Moniteur, octobre 2017
- Les nanomatériaux : un risque sournois, C. Barruyer, Prévention BTP, n°200, pp.50-52, 2016
- Atelier Innovation dans le bâtiment : retours d'expériences, visions d'acteurs, focus santé nanomatériaux, Ville Aménagement durable, novembre 2016
- Nouvelles technologies au service de la construction : BIM, instrumentation, nanomatériaux, SCOR Global P&C, novembre 2016
- La photocatalyse et les nanomatériaux, NanoResp, février 2016
- Santé : droit dans le mur... autonettoyant, Alternative Santé, 6 janvier 2016
- Comment les nanotechnologies contribuent-elles à la transition énergétique ?, Forum NanoResp, novembre 2015
- Nanoparticules, assainissement ou pollution ?, Veille Construction, 7 septembre 2015
- Construction de routes moins chères et durables grâce à une nanotechnologie indienne, Planète nano, 17 mai 2015
- Les risques des nanomatériaux utilisés dans la construction, Officiel Prévention, mars 2015
- La construction devient nano, infomaison, 27 mars 2015
- Le projet SCAFFOLD - Des stratégies de sécurité pour le secteur de la construction (nanomatériaux), CORDIS, janvier 2015
- Les nanotechnologies et le secteur de l'Ameublement, FCBA, janvier 2015
- Jacques Tati, prospective architecturale et nanoparticules, Simon Guesdon, UrbaNews, 5 septembre 2014
- Nanomatériaux : bénéfiques ou dangereux?, Le Magazine de la Maison Saine, 26 août 2014
- Aide au repérage des nanomatériaux en entreprise, INRS, ED 6174, juin 2014 (fiche "Construction, bâtiment et travaux publics" pp 19-20)
- Les nanomatériaux se répandent dans le bâtiment, Batiactu, 2 mai 2014
- Compte rendu de la rencontre-débat Nanomatériaux, habitat et construction. Quelles informations pertinentes, pour quels acteurs et pour quoi faire ?, NanoResp, 28 avril 2014, Paris
- Les nanomatériaux/nanoparticules dans les bâtiments, DREAL Limousin, février 2014
- Fiche d'aide au repérage des nanomatériaux (BTP), Direccte Bretagne, octobre 2013
- Retour sur la conférence dédiée aux nanomatériaux dans la construction, NeoBuild et CRP Henri Tudor, juin 2013
- Nanotechnologies : "La maîtrise de l'infiniment petit n'est pas chose facile" - Entretien avec Suzanne Déoux, présidente de Bâtiment Santé plus, Le Moniteur, avril 2013
- Utilisation du dioxyde de titane nanométrique - Cas particulier de la filière BTP, INRS, Hygiène et Sécurité au travail, Note documentaire 2367, 4ème trimestre 2012
- Nanotechnologies et nanomatériaux pour la construction - Bâtiment et milieu urbain, Techniques de l'ingénieur, août 2012
- Nanoparticules et matériaux de construction, INERIS, mai 2012
- Journée d’étude sur les nanotechnologies et nanoproduits, CGT, février 2012
- Les nanoparticules gagnent le bâtiment, Ecologik, février-mars 2011
- Nanomatériaux : quels risques sanitaires ?, Prévention BTP, n°121, septembre 2009
- Nanotechnologies et matériaux de construction contenant du TiO2, Nanoforum du CNAM, novembre 2007

En anglais :
- How to use nanotechnology safely in construction and demolition, IOSH, janvier 2018
- Nanoparticles in paints, DaNa2.0 (Data and knowledge on Nanomaterials)
- Environmental release of engineered nanomaterials from commercial tiles under standardized abrasion conditions, Bressot C et al., J Hazard Mater., 2017 (INERIS)
- Environmental exposure to TiO2 nanomaterials incorporated in building material, Bossa N et al., Environmental Pollution, 220, B : 1160-1170, janvier 2017 (CEREGE, INERIS, IRCELYON)
- Nanomaterials in Construction and Other Jobs, Occupational Health Watch, Occupational Health Branch (OHB), California Department of Public Health, janvier 2016
- Scaffold's results: a summary - Innovative strategies, methods and tools for occupational risks management of manufactured nanomaterials (MNMs) in the construction industry, 2015
- 'Self-cleaning' pollution-control technology could do more harm than good, study suggests, Indiana University, 13 juin 2013
- E-fact 74: Nanomaterials in maintenance work: occupational risks and prevention, OSHA Europe, juin 2013
- Nano in the Construction Industry, ITA (Institute of Technology Assessment of the Austrian Academy of Sciences) , août 2012
- Particle Flow Analysis: Exploring Potential Use Phase Emissions of Titanium Dioxide Nanoparticles from Sunscreen, Paint, and Cement, Arvidsson R et al., Journal of Industrial Ecology, 16(3) : 343-351, juin 2012
- Environmental and health effects of nanomaterials in nanotextiles and façade coatings, Environment International, 37(6) : 1131–1142, août 2011

Sur le même sujet (mais pas spécifiquement nano) :


NOTES et REFERENCES
1 - Les réalités industrielles dans le domaine des nanomatériaux en France - Analyse de la réalité du poids des nanomatériaux dans la filière industrielle concernée, D&Consultants pour la Direction générale de la compétitivité, de l'industrie et des services (DGCIS, du Ministère du Redressement productif), juin 2012

2 - Cf. https://www.ecologique-solidaire.gouv.fr/nanomateriaux#e3

3 - Il s'agirait de nanorevêtements de dalles de béton conçus par l'université de Twente, aux Pays-Bas, censés décomposer les oxydes d'azote (polluants urbains nocifs) commercialisés en France par la société URBAPT. Cf. "Le titane : promesses et risques d'un dépolluant" in La civilisation des nanoproduits, Jean-Jacques Perrier, éditions Belin, septembre 2017 :

4 - Cf. notamment :
  • "La Cité des arts et de la musique de Chambéry, inaugurée en 2003, a été l'un des premiers bâtiments dont le ciment de couverture comprenait du TiO2 ; l'ont bientôt suivie l'hôtel de police de Bordeaux et l'îlot Mermoz à Maisons-Laffitte. Le pavillon italien de l'Exposition universelle à Milan en 2015 et l'église du Jubilé à Rome, inaugurée en 2007, sont d'autres exemples de bâtiments blancs autonettoyants utilisant des ciments à base de dioxyde de titane" : "Le titane : promesses et risques d'un dépolluant" in La civilisation des nanoproduits, Jean-Jacques Perrier, éditions Belin, septembre 2017 :
  • Nano-coating to protect buildings against pollution, Youris, septembre 2017
  • Eco-efficient construction and building materials, Torgal, FP & Jalali, S, Constr. Build. Mater., 25, 582-590, 2011
  • Application of titanium dioxide photocatalysis to create self- cleaning materials, Stamate, M.; Lazar, G. Modell. Otpim. Mach., Build. Field (MOCM), 13 (3), 280-285, 2007

5 - Cf.

6 - Research into the safety of nanoparticles - No nano-dust danger from façade paint, EMPA, 13 janvier 2014 ; subventionné à hauteur de 2,4 millions d'euros par la Commission européenne, sur un budget global de 3,1 millions d'euros, le projet NanoHouse s'est étalé de janvier 2010 à juin 2013, avec pour partenaires français le CEA et ISTerre.

7 - Cf. Shandilya, N et al., Emission of titanium dioxide nanoparticles from building materials to the environment by wear and weather, Environmental Science & Technology, 49(4): 2163-2170, 2015 ; un résumé vulgarisé est accessible gratuitement ici : Nanocoating on buildings releases potentially toxic particles to the air, "Science for Environment Policy", Commission européenne, 28 mai 2015

8 - Santé : droit dans le mur... autonettoyant, Alternative Santé, 6 janvier 2016 et Rapport M 1741-A du Conseil d'Etat au Grand Conseil de Genève, 2008

9 - Annexe 2 du précédent document

Fiche créée en novembre 2013
 BTP SantéTravail bâtiment construction nanomatériaux nanoparticules risques