Des scientifiques de l’Institut indien des sciences (IISc) de Bangalore ont créé un nouveau matériau prometteur capable de remplacer le sable naturel dans la construction. Cette évolution répond à la raréfaction croissante du sable, élément essentiel des matériaux de construction.
L’équipe a également développé des matériaux imprimables en 3D à base de sol excavé stabilisé avec une combinaison de liants comme le ciment Portland, les scories de haut fourneau et les cendres volantes.
L’équipe du Centre pour les technologies durables (CST) de l’IISc explore des méthodes permettant d’utiliser le dioxyde de carbone (CO2) capturé dans les gaz résiduaires industriels. Ils traitent les sols excavés et les déchets de construction avec ce CO2, le transformant en une alternative viable au sable.
Ces matériaux peuvent ensuite être utilisés pour remplacer partiellement le sable naturel. Cela réduirait non seulement l’impact environnemental des matériaux de construction, mais leur confèrerait également des propriétés susceptibles d’améliorer leur utilisation pour la construction », a déclaré l’IISc dans un communiqué de presse.
Dirigée par le professeur adjoint Souradeep Gupta, la recherche démontre que l’utilisation de déchets de construction traités au CO2 dans le mortier, suivie d’un durcissement dans un environnement riche en CO2, accélère considérablement le développement de la résistance du matériau.
Les membres du laboratoire sont vus autour des matériaux de construction développés séquestrant le carbone, qui ont été fabriqués par fabrication additive.
L’utilisation et la séquestration du CO2 peuvent constituer une technologie évolutive et réalisable pour fabriquer des produits de construction préfabriqués à faible émission de carbone tout en étant alignée sur les objectifs de décarbonation du pays« , explique le Dr Souradeep Gupta , dont le laboratoire mène ces études.
Ce procédé innovant permet d’augmenter de 20 à 22 % la résistance à la compression du matériau. De plus, l’injection de CO2 dans les sols argileux, que l’on trouve couramment sur les chantiers de construction, améliore son interaction avec le ciment et la chaux. Cela stabilise non seulement l’argile, mais améliore également ses performances techniques globales.
Les recherches de l’équipe du Dr Gupta vont plus loin. Ils ont exploré l’incorporation du CO2 capturé dans le sol excavé pour créer des composites ciment-chaux-sol, remplaçant potentiellement jusqu’à la moitié des agrégats fins généralement utilisés dans le mortier. Cette technique favorise la formation de cristaux de carbonate de calcium, conduisant à une résistance améliorée et à un espace poreux réduit. L’exposition de ces matériaux au CO2 accélère encore le durcissement et augmente la résistance au jeune âge de 30 %.
Les chercheurs ont également développé des matériaux imprimables en 3D en utilisant du sol excavé stabilisé combiné à des liants comme du ciment, des scories et des cendres volantes. Ces matériaux offrent une imprimabilité supérieure, réduisant potentiellement le besoin de ciment et de sable jusqu’à 50 % chacun.
Les recherches futures se concentreront sur l’impact des gaz de combustion industriels sur les propriétés de ces matériaux, ouvrant la voie à des applications industrielles et potentiellement révisant les normes pour les matériaux de construction à base de ciment.
Notre avis : comme à chaque fois, lorsque nous abordons ce sujet de la construction 3D, les mêmes arguments reviennent toujours en boucle. Alors oui, c’est un peu trop high tech, oui, c’est peu engageant socialement, mais tout ça est pour la bonne cause : construire sain, local et peu impactant. Reste toutefois à vérifier que tout cela est bon pour la santé, peu énergivore à fabriquer (ciment) et recyclable (sur place) !
Crédit photo : Le groupe MatERIAL, CST, IISc
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