Des pneus de voiture usés et... du sucre dans les matériaux de construction

À propos de l'étude

Le carbonate de calcium précipité, ou PCC, est un déchet résultant de la transformation de la betterave sucrière en sucre raffiné. Il serait chimiquement identique à sa version naturelle, le calcaire. "Il y a eu une volonté d’explorer des substituts écologiques pour réduire la consommation de ciment dans le béton, et j’ai immédiatement pensé à étudier ce matériau pour remplacer partiellement le ciment", explique Mustafa Mashal, professeur associé au Département de génie civil et environnemental et expert en ingénierie des structures.

Pour vérifier cette hypothèse, l’équipe de chercheurs a effectué une série de tests à petite échelle sur des échantillons de béton contenant différentes proportions de PCC et un échantillon témoin de béton conventionnel. Ils ont découvert que jusqu’à 30% du ciment utilisé pour fabriquer le béton peut être remplacé par du carbonate de calcium précipité sans compromettre les normes de l'American Society for Testing and Materials.

Explorer des options plus vertes et durables pour la production de béton est important pour répondre aux préoccupations environnementales.

Une alternative meilleur marché pour les entreprises de construction

En plus d’étudier les possibilités plus écologiques pour le ciment, l’équipe de recherche a également examiné l’utilisation d’agrégats de béton recyclé à la place du sable ou des pierres concassées. Ici, les résultats ont montré que jusqu’à 100% des agrégats peuvent être remplacés par du béton recyclé sans sacrifier la résistance. "La production de béton conventionnel génère d’importantes émissions de carbone et consomme une quantité significative de matières premières à l’échelle mondiale", précise Kabiraj Phuyal, auteur principal de l’étude. "Explorer des options plus vertes et durables pour la production de béton est important pour répondre aux préoccupations environnementales. De plus, le béton que nous avons testé pourrait offrir une alternative moins coûteuse pour les entreprises de construction, car il utilise des matériaux recyclés et upcyclés."

Les chercheurs prévoient de continuer à tester ce nouveau mélange de béton plus respectueux de l’environnement pour évaluer sa résistance au gel-dégel, sa dureté de surface et d’autres critères afin de déterminer sa durabilité globale et sa capacité à résister aux conditions réelles.

Pneus de voiture recyclés

En septembre 2023, une autre équipe de l'Université d'État de l'Idaho a testé comment des pneus de voiture recyclés, utilisés comme colonnes, permettent de renforcer les bâtiments et les protéger contre les catastrophes naturelles. Les résultats de cette étude ont été récemment publiés dans la revue Sustainability, qui explique comment les colonnes avec pneus peuvent résister à une pression 50% plus élevée que celles sans pneus. Les chercheurs ont érigé 12 colonnes, certaines soutenues par des pneus, d'autres sans. Certaines ont été construites avec des granulats de caoutchouc provenant de pneus recyclés, d'autres avec des granulats de roche plus traditionnels.

Une seconde vie

 

Toutes les colonnes ont ensuite été placées dans une presse capable de soumettre les colonnes à une force de plus de 2,5 millions de livres, comprimant le béton jusqu'au point de rupture. Pendant que les colonnes étaient comprimées jusqu'à la limite, l'équipe a pu obtenir des données sur la force exacte appliquée aux colonnes jusqu'au moment précis où celles-ci ont cédé.

L'utilisation de ces matériaux pourrait donner une 'seconde vie' à une partie des milliards de pneus de voiture jetés chaque année. En outre, ils fourniraient des matériaux de construction bon marché dans les pays émergents.