Méthode simple pour améliorer la durabilité de la construction

Apr 20, 2023

TOKYO, JAPON - Des siècles de bâtiments, de ponts et d'autres constructions ont utilisé le béton en raison de sa grande résistance et de sa production simple. Néanmoins, environ huit pour cent des émissions mondiales de carbone proviennent de la production de ciment. Ainsi, des efforts sont en cours pour minimiser cette énorme empreinte carbone. Certains de ces efforts de réduction de la pollution se concentrent sur la réutilisation des déchets de béton. Par exemple, des chercheurs au Japon ont récemment lancé le compactage à haute pression comme moyen simple de recycler le béton. Cependant, d'autres améliorations sont nécessaires pour utiliser au mieux ces produits.

Or, dans une étude récemment publiée Des chercheurs en construction et matériaux de construction de l'Institut des sciences industrielles de l'Université de Tokyo ont mesuré expérimentalement les changements de résistance à la compression et de structure à petite échelle induits par le traitement thermique après un tel compactage. Cette étude contribuera à améliorer les propriétés du béton recyclé et à renforcer la durabilité de l'industrie de la construction.

Le traitement thermique a été proposé comme moyen d'améliorer l'utilité du compactage à haute pression. Cependant, les résultats ont été mitigés, allant d'une qualité détériorée à une amélioration de la qualité. "Nous avons cherché à apporter de la clarté à ce débat", explique Md. Ibrahim Mostazid, auteur principal. "En étudiant systématiquement les conditions courantes de traitement thermique et la microstructure correspondante, nous avons rigoureusement évalué les propriétés améliorées du produit en béton résultant."

Les chercheurs ont testé des mélanges de béton de ciment portland recyclé avec du fer/acier et des additifs de laitier de haut fourneau. Ils ont testé trois traitements thermiques post-compactage courants. Les traitements thermiques ont tous conféré des réorganisations microstructurales qui ont abouti à des propriétés améliorées. De plus, l'incorporation de laitier a augmenté la densité et l'homogénéité à petite échelle du béton, ce qui a encore contribué à l'amélioration des propriétés. Par exemple, dans un mélange de béton, l'autoclavage post-compactage à 180°C pendant huit heures a augmenté la résistance à la compression de plus de cinq fois par rapport à l'absence d'autoclavage. En d'autres termes, les chercheurs ont développé un moyen économe en énergie pour améliorer le résultat du recyclage du béton.

"Différents traitements thermiques ont amélioré la résistance du béton, mais par des mécanismes différents", explique Mostazid. "Par exemple, l'autoclavage du béton correspondait à la production d'hydrogrenat, un minéral différent de ce que nous avons observé après de simples traitements thermiques."

À l'avenir, les chercheurs pourront comparer ces données aux résultats de leurs propres programmes de recyclage du béton, par exemple, le durcissement à la vapeur. Ce faisant, les essais de performance du béton recyclé auront des repères numériques et microstructuraux clairs. Ces normes aideront les chercheurs à évaluer différentes procédures qui visent toutes les mêmes objectifs de durabilité environnementale et contribueront à minimiser l'empreinte carbone de l'industrie de la construction.

- Ce communiqué de presse a été initialement publié sur le site Web de l'Institut des sciences industrielles de l'Université de Tokyo