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Un ciment plus respectueux de l'environnement

Un réseau de scientifiques en universités et en entreprises a modélisé le transport de l'eau dans le béton, afin d'expliquer au secteur de la cimenterie comment fabriquer des ciments durables et éco-responsables.
Un ciment plus respectueux de l'environnement
Le ciment est largement utilisé dans des matériaux de construction comme le béton, pour réaliser des maisons, des ponts, des routes et autres infrastructures. La fabrication du ciment rejette dans l'atmosphère divers polluants ainsi que du gaz carbonique ce qui dégrade l'environnement.

Le projet TRANSCEND (Understanding transport for concrete which is eco friendly innovative and durable), financé par l'UE, visait à former de jeunes chercheurs en chimie et génie du ciment, en vue de mettre au point de nouveaux ciments éco-responsables.

Pour qu'un ciment soit durable, il doit résister à son environnement, qu'il soit immergé dans l'eau ou exposé au soleil en plein désert. Parmi tous les facteurs de l'environnement, l'eau circulant dans les fissures du béton est le plus dommageable, et celui qui cause quasiment toutes les dégradations.

Le fait de comprendre les effets du transport de l'eau dans les ciments et les bétons aidera les scientifiques à concevoir des tests pour prévoir la dégradation du béton. Le secteur de la construction pourra ainsi utiliser pour ses matériaux de nouveaux ciments, plus durables.

Le projet TRANSCEND a rapproché 12 universités, 4 institutions de recherche et 7 entreprises partenaires, afin de mieux comprendre le transport de l'eau à l'aide d'expériences en laboratoire et de modélisations par informatique.

Les jeunes chercheurs ont imaginé des modèles pour calculer des caractéristiques courantes des bétons. Il s'agissait par exemple de modèles numériques du mouillage par l'eau et des fronts de séchage dans les pâtes de ciment. D'autres jeunes chercheurs ont conduit des expériences en laboratoire pour caractériser des propriétés comme la porosité et les fissures, sous diverses conditions de température et d'humidité relative.

Tous les partenaires ont partagé leur expertise dans la caractérisation très détaillée de la structure et de la composition chimique des ciments. Ils ont utilisé la résonance magnétique nucléaire (RMN), capable de distinguer les compositions au niveau atomique.

Les résultats de la RMN ont servi à créer des modèles pour évaluer des paramètres du ciment comme la perméabilité, ainsi que pour caractériser de nouveaux matériaux intéressants pour l'industrie.

Le projet TRANSCEND a amélioré la compréhension du transport de l'eau dans les ciments, posant des bases permettant au secteur de la construction de concevoir des ciments plus durables et éco-responsables.

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Mots-clés

Éco-responsable, ciment, transport de l'eau, béton, matériaux de construction, dégradation