Piégeage du CO2 par carbonatation de granulats recyclés : modélisation de l’influence de la taille et de l’état hydrique à l’échelle d’un grain

Abstract

Au cours du Projet National Fastcarb, la carbonatation accélérée des granulats de béton recyclés (GBR), issus du concassage de déchets de démolition, a été envisagée comme un procédé de piégeage du CO₂ provenant de sources industrielles, telles que les fumées des cimenteries. En complément d’expérimentations en laboratoire, des simulations numériques de la carbonatation de granulats sphériques, GBR « modèles », ont été réalisées pour mieux comprendre les cinétiques du phénomène de transfert à l’échelle du grain. Sur la base d’un modèle physico-chimique, les simulations donnent accès aux profils de teneur en eau et de CO₂ minéralisé par la matrice cimentaire. Deux scénarios de carbonatation ont été étudiés : i) GBR à l’équilibre hydrique avec l’ambiance avant carbonatation, ii) GBR soumis à un préconditionnement en étuve avant carbonatation. Les simulations ont été faites pour deux tailles de GBR (15 et 40 mm). Les simulations montrent que ces deux scenarios ne permettent pas d’attendre le même état hydrique avant carbonatation. Cependant, après 3 jours de carbonatation, des quantités de CO₂ piégées proches sont obtenues quel que soit le scénario.