Tentative de fixation du CO2 dans les blocs de béton à base de fibres végétales et granulats recyclés

Abstract

Tout architecte, dès les premières esquisses d’un nouveau projet, se doit d’intégrer et traiter l’environnement avec égard. Cette volonté d’intégration requiert un effort constant, veillant à apporter des réponses aux préoccupations économiques, écologiques et sociales actuelles, tout en ne compromettant pas les ressources des générations futures. Le secteur de la construction est l’un des secteurs les plus importants et les plus actifs dans toute l’Europe. Sur le plan environnemental, il représente 30% des émissions de dioxyde de carbone (2009). Dans l’industrie de la construction en général, le choix des matériaux et la gestion des déchets sont des domaines demandant une réflexion à part entière, tant en amont (exploitation, transformation des ressources, chimie des matériaux) qu’en aval (recyclage, gestion des déchets). Ceci est d’autant plus vrai que les nouveaux modes de conception dans l’industrie de la construction (bâtiments passifs ou à énergie positive) nécessitent l’emploi de matériaux dont l’impact énergétique doit être minimisé. Les produits en béton sont des matériaux de construction durable. Leurs compositions sont à base de matières premières naturelles, abondantes et disponibles localement, en Belgique. Le bloc de béton possède une faible teneur en ciment et l’absence d’utilisation d’énergie durant la phase de durcissement, ne nécessitant aucune cuisson, limite très fortement ses émissions de CO 2 . A l’heure où l’industrie cimentière est majoritairement responsable de la production de CO 2 dans le secteur de la construction, il s’avère utile de compenser cette production par un phénomène inverse : la captation du CO 2 . Ce processus d’absorption de CO 2 , appelé carbonatation, améliore certaines propriétés du béton lors de la conversion du dioxyde de carbone CO 2 en carbonate de calcium CaCO 3 . Les préoccupations environnementales actuelles motivent l’étude de la carbonatation dans le but de maximiser l'absorption du dioxyde de carbone. Les granulats recyclés, produits à base de déchets de béton concassés mécaniquement, peuvent prendre place dans de nouvelles applications en béton. Ils peuvent remplacer les granulats naturels en tout ou en partie, épargnant ainsi l’extraction des matières premières naturelles. Les fibres végétales de type miscanthus sont des matières naturelles inépuisables, renouvelables (plus ou moins rapidement suivant les espèces, l’état de la technique ou le coût de la production), non toxiques et facile à gérer en terme de déchets. Leur impact environnemental peut être très proche de zéro. En effet, la biomasse a un impact zéro sur le bilan CO 2 . Le CO 2 rejeté lors de la dégradation a été capté lors de la croissance par photosynthèse. L’objectif de ce mémoire vise donc la fabrication d’éléments pour la construction durable, spécifiquement des blocs de construction en béton, obtenus en séquestrant du CO 2 à teneur élevée. Les différents aspects étudiés permettront de fournir des blocs de béton de haute qualité à l’industrie de la construction tout en s’inscrivant dans le cadre du développement durable.

« L’architecture n’est plus un caprice, un luxe ou une calamité, elle devient, édifiée dans le béton, l’acier ou les réseaux, notre terre. » Franck Hammoutène