Le secteur de la construction continue d’être l’un des principaux responsables des gaz à effet de serre à l’origine du changement climatique, et l’essentiel de la « faute » en revient au béton. Chaque année, 30 milliards de tonnes de ce matériau sont utilisées, malgré son coût très élevé pour l’environnement : pour chaque tonne, plus de 600 kilos de CO2 sont rejetés dans l’atmosphère. Pour éviter cela et, en outre, améliorer les caractéristiques du béton conventionnel, des ingénieurs et des scientifiques du monde entier, y compris l’Espagne, développent de nouveaux mélanges et solutions pour obtenir des composés plus résistants ou capables de stocker de l’énergie.
L’un des composants les plus importants du béton à haute performance depuis l’époque romaine est les pouzzolanes, matériaux à base de silice qui améliorent les propriétés connu sous le nom de ciment Portland. Les plus largement utilisées sont les scories sidérurgiques et les cendres volantes du charbon, mais toutes deux sont en baisse en qualité et en disponibilité (et, compte tenu de la rareté, leurs prix augmentent). C’est pour cette raison que, ces dernières années, différents fabricants ont choisi de développer de nouveaux mélanges à partir de matériaux tels que le GGP ou les pouzzolanes en verre dépoli.
L’un des derniers exemples nous vient du Canada, où le prestigieux studio d’architecture Provencher_Roy, à l’origine de joyaux d’ingénierie comme le pont Champlain (construit par l’entreprise espagnole ACS), a breveté son propre GGP. Grâce à ce matériel, il a obtenu un béton plus résistant et écologique pour construire deux ponts « jumeaux » de 37 mètres de long.
Les ponts Darwin à Montréal. Stéphane Brugger Omicrono
« Ce projet innovant s’appuie sur 17 ans de recherche sur l’intégration du verre dépoli dans les infrastructures citoyennesen collaboration avec l’Université de Sherbrooke et la ville de Montréal », précise l’étude sur sa page web.
poudre de verre
Dans les années 1920, l’industrie de la construction a commencé à intégrer les cendres volantes, afin de réduire les coûts et d’améliorer à la fois la résistance et la durabilité du béton, quelque chose de fondamental dans les structures critiques telles que les ponts. Cependant, en raison de la fermeture massive des centrales électriques au charbon, il est de plus en plus difficile de se procurer ce sous-produit dont la rareté a provoqué une hausse surprenante des prix.
Poudre de verre utilisée pour se mélanger au béton. Pozzotive Omicrono
Pour sa part, des scories de fonderies d’acier ont également été incorporées au béton depuis plus d’un demi-siècle. Cependant, la fermeture des hauts fourneaux aux États-Unis et en Europe et l’essor de la sidérurgie chinoise ont considérablement limité l’offre de cet autre liant utilisé pour obtenir un mélange de béton durable et résistant.
Ces dernières années, la recherche sur des matériaux de construction plus écologiques a contribué à offrir alternatives aux cendres volantes et aux scories. L’une des plus prometteuses sont les pouzzolanes en verre dépoli, avec des études comme celles de l’Université technologique de Nanyang (Chine) et de l’Université Deakin (Australie), auxquelles on peut ajouter le mélange breveté de Provencher_Roy et les apports technologiques d’autres entreprises.
Tests avec le béton Pantheon KLAW Industries Omicrono
L’américain KLAW Industries a par exemple développé une technologie permettant d’utiliser n’importe quel verre issu du système de recyclage, d’éliminer les matériaux indésirables (plastique des bouchons, papier des étiquettes…) et de fabriquer un GGP ultra pur nommé Panthéon.
Ce matériau a été soumis à diverses expériences et tests en laboratoire pour démontrer que peut surpasser l’écume en termes de résistance « de 11 % avec un taux de remplacement du ciment de 20 % (dans un mélange de 4 000 psi) », selon le magazine spécialisé Roads & Bridges.
[El ladrillo de hormigón para que la construcción contamine menos: captura CO2 y es más resistente]
Pozzotive est une autre des entreprises qui fournit son propre GGP depuis le plus longtemps. Selon Ils expliquent sur leur site internet, celui-ci « nécessite moins d’eau, a une meilleure adhérence des granulats, une plus grande résistance à la traction et dure plus longtemps » que les autres liants. Et ils l’ont également vérifié avec des tests expérimentaux : Le béton contenant 40 % de Pozzotive dure cinq fois plus longtemps que les mélanges conventionnels.
L’entreprise souligne, entre autres avantages, sa grande résistance aux attaques des sulfates, un problème courant dans les zones côtières et dans les eaux contenant des composés soufrés. En outre, ne souffre pas de l’application de sels de déneigement couramment utilisés pour faire fondre la glace et la neigeet est capable de réduire la pénétration de l’humidité, ce qui le rend idéal pour la construction de routes dans les zones sujettes au gel fréquent.
Ponts, routes et bâtiments
Dans le cas de Provencher_Roy, ce studio d’architecture a développé son propre GGP grâce à une entente de collaboration avec des scientifiques de l’Université de Sherbrooke et l’a utilisé pour construire les nouveaux ponts Darwin. C’est comme ça qu’on les appelle d’élégantes infrastructures courbes nouvellement inaugurées à Montréalqui en remplacent d’autres dont la durée de vie utile est arrivée à son terme.
Dans ceux-ci, de la pozolane en verre broyé « a été ajoutée comme liant ternaire, ce qui a permis au projet d’avoir un impact environnemental direct en réduisant les émissions de gaz à effet de serre« .
Vue aérienne des ponts de Darwin. Stéphane Brugger Omicrono
Au béton coulé sur place avec lequel les ponts ont été construits, ont été ajoutés 10 % de verre broyé en fine poudre, ce qui a donné 40 000 kilos de ce matériau recyclé localement, une quantité équivalent à environ 70 000 bouteilles de vin. Ce mélange a non seulement permis d’économiser dans l’atmosphère 40 tonnes de gaz à effet de serre, mais a considérablement prolongé la durabilité de ces nouvelles ingénieuses passerelles montréalaises : Sa durée de vie utile dépasse 125 ans, soit 50 de plus que n’importe quelle structure en béton conventionnelle.n.
Par ailleurs, et au regard uniquement de leurs attributs architecturaux, ces viaducs « s’intègrent harmonieusement dans l’environnement. Formes, proportions, matériaux et traitements de surface ont été choisis dans le but de concevoir des structures élégantes, sobres et claires« , selon les architectes.
Passerelle inférieure des ponts de Darwin. Stéphane Brugger Omicrono
La sécurité et l’accessibilité des piétons et des cyclistes ont également été améliorées, ajoutant un nouvel éclairage LED et passerelles plus largesavec 4 mètres de séparation des voies de circulation.
Les ponts Darwin sont la dernière démonstration que ces matériaux pouzzolaniques Ils peuvent être utilisés avec succès dans tous types de structures. Différents architectes et entreprises de construction l’intègrent mondialement dans le béton prémélangé pour la construction de gratte-ciel, mais aussi pour fabriquer des blocs de béton, des dalles en béton précontraint et même des pavés.
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