Etude multi-échelles de la carbonatation des granulats de béton recyclés : nouvelles méthodes de caractérisation et modélisation
Abstract
En raison de la croissance démographique et de l'urbanisation, les besoins en matière de construction restent élevés et la déconstruction génère de grandes quantités de déchets de béton. Les granulats de béton recyclé (GBR) constituent une alternative pour la préservation des ressources naturelles et la réutilisation des déchets de déconstruction. Cependant, leurs propriétés limitent leur utilisation en substitution des granulats naturels (GN). La carbonatation des GBR est une technique envisagée afin d’améliorer leurs propriétés et valoriser leur utilisation dans les bétons. La caractérisation fine des GBR semble incontournable pour formuler les bétons de performances visées. Jusqu'à présent, les moyens permettant de caractériser les GBR et leur évolution suite à la carbonatation sont limités. De plus, en raison de la variabilité importantes des GBR, certains essais normalisés ne sont pas compatibles avec les GBR. Le travail réalisé s'articule autour de deux axes : le premier concerne l'évaluation de l'effet de la carbonatation sur les propriétés des GBR. Une étude expérimentale multi-échelle est menée à cet effet, partant de l'échelle de la pâte, passant à l'échelle du mortier puis à l'échelle des GBR pour atteindre l'échelle du béton. En complément de la partie expérimentale, un modèle numérique visant à modéliser la carbonatation a été amélioré pour prendre en compte l'effet de la température sur les différents mécanismes de carbonatation ainsi que sa cinétique. Le deuxième axe concerne l'examen de certains protocoles normalisés destinés à caractériser les GN afin de vérifier leur fiabilité pour caractériser les GBR et la détermination du CO2 fixé. Au-delà de l'examen des essais existants, une étude visant à développer de nouvelles méthodes prenant en compte l'importante hétérogénéité des GBR est également menée par des approches expérimentales et numériques
