Transformer les déchets de construction en matériaux de construction neufs
La construction a une forte empreinte environnementale. Non seulement les matériaux utilisés pour construire une structure requièrent de grandes quantités de ressources naturelles, mais une fois démolies, ces structures génèrent également une quantité importante de déchets mis en décharge. Et si cela ne devait pas être le cas? Et si la construction pouvait devenir circulaire? Selon le projet RECOMPOSE, financé par l’UE, elle le peut. «Le recyclage des déchets de démolition en matériaux de construction recyclés est un moyen faisable et économique de boucler la boucle de la construction», explique Qiuni Fu(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), boursière du programme Actions Marie Skłodowska-Curie(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) à l’université du Luxembourg(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), partenaire coordinateur du projet.
Promouvoir l’utilisation de béton à base de granulats recyclés
Les recherches du projet ont contribué à promouvoir l’utilisation à grande échelle du béton de granulats recyclés (BGR). «Fabriqué par concassage de vieux béton en nouveaux agrégats, le BGR offre une série d’avantages environnementaux, notamment la conservation des ressources naturelles et la réduction des déchets mis en décharge», explique Qiuni Fu. «Cependant, en raison de propriétés non souhaitables telles qu’une absorption d’eau plus élevée et une densité plus faible, l’utilisation du BGR a été limitée aux constructions non structurelles telles que les chaussées.» Afin de promouvoir une utilisation plus large du BGR, Qiuni Fu, et son superviseur Markus Schäfer(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), ont proposé d’utiliser le matériau recyclé pour créer une dalle de plancher composite acier-béton. Pour ce faire, ils ont identifié le comportement porteur des connexions BGR à goujon de cisaillement, créé une base de données des réponses stochastiques des connexions BGR à goujon, et développé un modèle de conception pour les connexions BGR à goujon de cisaillement. Le composite acier-béton est une méthode structurelle qui combine l’acier et le béton pour créer une unité unique et plus solide en reliant physiquement les deux matériaux et en tirant parti de leurs forces individuelles.
Une nouvelle dalle qui contient 100 % d’agrégats recyclés
Sur la base de son travail, l’équipe du projet a obtenu des résultats considérables. «Nous avons révélé pour la première fois la performance portante des connecteurs à goujon dans un système de plancher composite BGR contenant 100 % d’agrégats recyclés», souligne Qiuni Fu. Le projet a également mis en évidence la question de la relaxation de la charge dans les connecteurs à goujon de cisaillement lors de l’utilisation de 100 % de BGR. «Ces résultats constituent une base précieuse pour des recherches ultérieures avec différentes géométries et compositions de béton jusqu’au comportement à long terme des structures composites, en particulier en ce qui concerne les effets de relaxation et de déformation liés au BGR», ajoute Markus Schäfer. En tant que professeur titulaire d’ingénierie structurelle et de structures composites à l’université du Luxembourg, Markus Schäfer a participé au développement de la deuxième génération du code européen de conception pour les structures composites(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Le projet a également développé un modèle de calcul afin de prédire la résistance des connexions à goujon, et a proposé un modèle de conception modifié pour répondre aux exigences de fiabilité structurelle de l’Eurocode EN 1990(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Le projet RECOMPOSE a permis de combler une lacune importante dans le développement des structures composites acier-BGR. Ses recherches inspireront d’autres études sur la performance des structures composites acier-BGR sous diverses charges, et fourniront les données nécessaires pour comprendre le comportement mécanique de ce matériau circulaire. «En faisant progresser la normalisation des applications composites acier-BGR, RECOMPOSE constitue une étape importante vers le recyclage massif des déchets de béton et la création d’une économie circulaire de la construction», conclut Qiuni Fu.
Vers une économie circulaire du secteur de la construction
Le projet RECOMPOSE a permis de combler une lacune importante dans le développement des structures composites acier-BGR. Ses recherches inspireront d’autres études sur la performance des structures composites acier-BGR sous diverses charges, et fourniront les données nécessaires pour comprendre le comportement mécanique de ce matériau circulaire. «En faisant progresser la normalisation des applications composites acier-BGR, RECOMPOSE constitue une étape importante vers le recyclage massif des déchets de béton et la création d’une économie circulaire de la construction», conclut Qiuni Fu.
