Le béton est partout. L’industrie de la construction est fortement dépendante de ce matériau, qui est utilisé pour construire une grande variété de structures, depuis les routes et ponts jusqu’aux murs et bâtiments entiers. En raison de son coût élevé pour l’environnement, de nombreux projets de recherche ont inclus ces dernières années des éléments surprenants à la liste des ingrédients pouvant être utilisés pour rendre sa production moins polluantecomme les pneus, les couches usagées ou encore le marc de café.
L’objectif des chercheurs est d’améliorer les propriétés du béton et, en même temps, de donner une nouvelle vie à des déchets potentiellement utiles. En ce sens, peu d’initiatives bénéficient d’un plus grand soutien et d’un plus grand potentiel que le projet ReMatBuilt, dirigé par des experts de l’Institut Fraunhofer pour la recherche sur le bois, le Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI). Les chercheurs ont développé diverses solutions qui valorisent les vieux déchets de béton et de maçonnerie, ainsi que les déchets agricoles produire du béton recyclé plus performant en termes de résistance, de durabilité et d’isolation thermique et acoustique.
« L’idée de recycler les matériaux de construction et d’expérimenter des matériaux alternatifs issus de la nature n’est pas nouvelle. Ce qui rend notre projet unique, c’est son approche holistique », explique Lao Yan, directeur du projet, dans un communiqué. communiqué de presse. « Nous combinons nos connaissances des méthodes et propriétés des différents matériaux pour comprendre leur comportement chimique, physique et mécanique de l’échelle micro à l’échelle macro. Cela nous permet d’atteindre un très haut niveau de préparation technologiquece qui est un aspect important pour une application pratique.
Recyclage du béton
Le projet ReMatBuilt, financé par le ministère fédéral allemand de l’Éducation et de la Recherche (BMBF) dans le cadre de la stratégie nationale allemande pour la bioéconomie, a présenté ses premiers résultats au salon Hannover Messe Preview qui a eu lieu fin février.
Les matériaux résultants sont le fruit d’années de recherche et de collaboration entre des entités telles que l’Université du Hunan ou Xuchang Jinke Resource Recycling, toutes deux en Chine, toujours sous la direction de l’Institut Fraunhofer. En collaboration avec des partenaires industriels, ils ont évalué la meilleure façon de réutiliser les matériaux de construction, ainsi que les opportunités offertes par les déchets agricoles pour produire des éléments de construction haute performance.
Chercheur Libo Yan dans le laboratoire du WKI Fraunhofer WKI Omicrono
Le béton conventionnel, outre le ciment, contient généralement du gravier dont l’extraction entraîne une dégradation de l’environnement et constitue une ressource de granulats limitée. De plus, il nécessite généralement un transport jusqu’à l’endroit où il est mélangé au ciment pour fabriquer du béton. Au contraire, Les débris de bâtiments rénovés ou démolis et le vieux bois sont abondants, surtout dans les villes. Comme le soulignent les chercheurs, « d’un point de vue écologique et économique, ils constituent un substitut très intéressant ».
Dans le cas du ciment, habituellement utilisé comme liant pour les matériaux de construction, il est obtenu à partir de matières premières naturelles telles que le calcaire, l’argile ou le sable de quartzet sa production est responsable d’environ 8 % des émissions de dioxyde de carbone.
[El material que cambiará la construcción: adiós a hormigón y ladrillos copiando a los arrecifes]
Les chercheurs, sous la direction de Lao Yan, ont identifié le substitut idéal qui rend inutile la présence de ciment dans le mélange. « Le riz est l’aliment le plus répandu dans le monde et sa coque n’a pratiquement pas été utilisée. Nous avons découvert que cendres de balle de riz produites par un processus de combustion spécial convient parfaitement comme substitut du ciment », déclare Yan lui-même.
Ainsi, les déchets de béton et de maçonnerie, ainsi que les déchets de production agricole, peuvent être utiles pour produire béton recyclé, renforcé de fibres naturelles d’origine végétale et de déchets forestierscomme les vieux copeaux de bois.
Matériaux isolants
Tout au long de la recherche, l’équipe a créé différents mélanges et combinaisons jusqu’à trouver les plus adaptés grâce à divers tests dans leurs laboratoires. Les résultats ont été concluants : le ciment recyclé et les composants qui en sont issus, comme le béton, sont plus légers, plus solides et plus durables que leurs homologues conventionnels.
L’approche ambitieuse de l’initiative ReMatBuilt comprend également la fabrication de matériaux isolants fabriqués à partir de déchets végétaux, de la sciure de bois à la paille de riz ou de blé. Ceux-ci, en plus d’économiser des ressources très précieuses, pourraient remplacer le plastique, la laine minérale et le verre, qui sont actuellement les plus courants pour la fabrication de panneaux d’isolation thermique et acoustique.
Un des matériaux créés par le projet ReMatBuilt avec du béton recyclé et de la paille comme isolant Fraunhofer WKI Omicrono
Pour éviter que des tragédies comme l’incendie du quartier Campanar à Valence ne se produisent, ces panneaux Ils répondent aux réglementations les plus strictes contre la propagation du feu et ont des propriétés ignifuges.
L’objectif est que ces panneaux isolants durables puissent servir à relier les composants structurels en béton et former des murs en blocs isolés. Non content de cela, Lan et son équipe ont également conçu des systèmes composites : ils utilisent du béton recyclé avec du placage lamellé et du bois lamellé-croisé pour construire des sols dotés de « caractéristiques mécaniques impressionnantes, ainsi que d’une protection contre l’humidité et la chaleur ».
La balle de riz est l’un des matériaux ayant le plus grand potentiel dans la construction iStock Omicrono
En plus de rechercher, développer et tester des matériaux, ce projet a un autre point d’ambition et des perspectives d’atteindre le marché sous la forme de produits viables. « Notre travail crée des perspectives économiquement intéressantes« , non seulement pour l’industrie de l’isolation et de la construction, mais aussi pour l’agriculture et la sylviculture, par exemple, où les déchets de production sont désormais transformés en matériaux de construction précieux. »
En fait, comme l’ont confirmé les responsables, déjà se sont associés à des entreprises de recyclage et de fabrication de machines agricoles « obtenir et traiter de manière optimale les déchets végétaux pour produire les précurseurs correspondants. »
Le potentiel en Ukraine
L’obsession de Libo Yan et de son équipe est de rendre ReMatBuilt bénéfique aux gens aussi directement et rapidement que possible. C’est pourquoi l’une de ses priorités est que ces matériaux puissent « contribuer de manière significative à la reconstruction de l’Ukraine« .
Les images parlent d’elles-mêmes : les bombardements russes ont réduit des villes entières en ruines. « C’est horrible », reconnaît Yan, « mais d’énormes quantités de débris de construction y sont produites chaque jour. De plus, le pays est riche en ressources naturelles et est l’un des plus grands exportateurs mondiaux de matières premières agricoles, comme les céréales. Dans ce contexte , nous travaillons dur pour mettre nos résultats en pratique« .
Pour le moment, aucune construction ne profite des caractéristiques du ReMatBuilt prévu à Marioupol ou à Bakhmut, deux des centres urbains les plus durement touchés par les attaques de l’armée russe, mais ces nouveaux matériaux ont le potentiel de « aider de manière significative les Ukrainiens à reconstruire leur pays rapidement, économiquement et durablement. Nous pouvons le faire avec des composants en béton recyclé et une isolation correspondante fabriquée à partir de matériaux naturels, tous disponibles en abondance sur place », conclut-il.
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