Étude de la carbonatation des granulats de béton recyclé en réacteur pour la valorisation du CO2 d’un gaz de combustion

Abstract

La valorisation des granulats de béton recyclé (GBR) par carbonatation accélérée constitue une approche prometteuse pour améliorer leurs performances et minéraliser du CO₂ issu des gaz industriels. Cette étude, menée dans le cadre du projet ANR CO₂NCRETE, explore l'effet combiné de la température (50°C - 110°C) et de la teneur en eau initiale (4% - 10%) sur la carbonatation de GBR (mortier concassé 0/4 mm) en lit fixe. Pour cela, des essais de carbonatation ont été réalisés dans un réacteur traversé par un gaz modèle riche en CO₂, simulant les gaz de combustion industriels. L'évolution de la carbonatation a été suivie indirectement par l’analyse du gaz traversant le réacteur et par caractérisation thermogravimétrique. Les résultats montrent que la teneur en eau est un facteur clé : à faible teneur en eau initiale (4%), la température de 50°C limite le dessèchement, favorisant la réaction, tandis qu'à forte teneur en eau (10%), une température élevée (110°C) accélère le séchage et la diffusion du CO₂. Un degré de carbonatation supérieur à 40% a été atteint en 2 heures, avec un maximum de CO₂ piégé (70 g par kg de GBR) observé à 80°C et 7% de teneur en eau initiale. Les granulats de petite taille présentent une carbonatation plus rapide. Ces résultats suggèrent l’importance de l’ajustement des conditions expérimentales pour maximiser l’efficacité du procédé.