La terre crue, une piste pour réduire l'impact carbone en constructionBuild Green
Actis a présenté mercredi 28 septembre, deux projets au Pavillon de l’Innovation du 77ème Congrès de l’Union Social pour l’Habitat.
Habi Terre&Bois : Construire en terre en milieu urbain
Face aux enjeux actuels de développement durable, la construction en terre crue connaît un regain d’intérêt certain pour ses propriétés techniques et physiques ainsi que ses qualités esthétiques.
L’équipe HabiTerre&Bois composée d’Actis (office public de l’habitat de la région grenobloise), de l’École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble, de son unité de recherche AE&CC avec le laboratoire CRAterre et de l’atelier d’architecture A17C s’est donné pour objectif de convaincre les maîtres d’ouvrage et les élus d’utiliser ces matériaux dans leurs opérations.
Cette expérimentation est menée dans le cadre de l’Appel à projets USH/CDC « Architecture de la transformation». A terme un immeuble collectif en terre de six logements devrait voir le jour dans l’agglomération grenobloise.
Du fait de leur niveau de radioactivité et leur durée de vie, ils seront stockés au Centre industriel de stockage géologique Cigéo. Les déchets HA sont intégrés dans une matrice de verre, ils sont ensuite coulés dans un colis en inox. Un colis de déchets HA contient environ 400 kg de verre pour environ 70 kg de déchets. En attendant la création du stockage profond Cigéo, ils sont entreposés notamment à l’usine de retraitement AREVA de La Hague (Manche), placés dans des installations confinant la radioactivité.
Du fait de leur niveau de radioactivité et leur durée de vie, ils seront stockés au Centre industriel de stockage géologique Cigéo. Les déchets HA sont intégrés dans une matrice de verre, ils sont ensuite coulés dans un colis en inox. Un colis de déchets HA contient environ 400 kg de verre pour environ 70 kg de déchets. En attendant la création du stockage profond Cigéo, ils sont entreposés notamment à l’usine de retraitement AREVA de La Hague (Manche), placés dans des installations confinant la radioactivité.
Plus d'informations : www.sfen.org
C'est une des stars du site de Nantes, inscrite sur presque toutes les visites. Mise en service en 1985 dans un bâtiment de 900 m2 spécialement aménagé, la centrifugeuse géotechnique - on dit "la centrif" - permet l'étude du comportement d'ouvrages géotechniques, comme les fondations, les ancrages off-shore, les remblais ou les soutènements, en modèles réduits. Le facteur de réduction d'échelle du modèle réduit est égal à l'accélération centrifuge qui lui est appliquée, au maximum 200xg ! Les efforts sont exercés en vol à l'aide de vérins ou du téléopérateur, pilotés à distance depuis la salle de commande.
La terre crue, une piste pour réduire l'impact carbone en constructionBuild Green
Actis a présenté mercredi 28 septembre, deux projets au Pavillon de l’Innovation du 77ème Congrès de l’Union Social pour l’Habitat.
Habi Terre&Bois : Construire en terre en milieu urbain
Face aux enjeux actuels de développement durable, la construction en terre crue connaît un regain d’intérêt certain pour ses propriétés techniques et physiques ainsi que ses qualités esthétiques.
L’équipe HabiTerre&Bois composée d’Actis (office public de l’habitat de la région grenobloise), de l’École Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble, de son unité de recherche AE&CC avec le laboratoire CRAterre et de l’atelier d’architecture A17C s’est donné pour objectif de convaincre les maîtres d’ouvrage et les élus d’utiliser ces matériaux dans leurs opérations.
Cette expérimentation est menée dans le cadre de l’Appel à projets USH/CDC « Architecture de la transformation». A terme un immeuble collectif en terre de six logements devrait voir le jour dans l’agglomération grenobloise.
Du fait de leur niveau de radioactivité et leur durée de vie, ils seront stockés au Centre industriel de stockage géologique Cigéo. Les déchets HA sont intégrés dans une matrice de verre, ils sont ensuite coulés dans un colis en inox. Un colis de déchets HA contient environ 400 kg de verre pour environ 70 kg de déchets. En attendant la création du stockage profond Cigéo, ils sont entreposés notamment à l’usine de retraitement AREVA de La Hague (Manche), placés dans des installations confinant la radioactivité.
Du fait de leur niveau de radioactivité et leur durée de vie, ils seront stockés au Centre industriel de stockage géologique Cigéo. Les déchets HA sont intégrés dans une matrice de verre, ils sont ensuite coulés dans un colis en inox. Un colis de déchets HA contient environ 400 kg de verre pour environ 70 kg de déchets. En attendant la création du stockage profond Cigéo, ils sont entreposés notamment à l’usine de retraitement AREVA de La Hague (Manche), placés dans des installations confinant la radioactivité.
Plus d'informations : www.sfen.org
C'est une des stars du site de Nantes, inscrite sur presque toutes les visites. Mise en service en 1985 dans un bâtiment de 900 m2 spécialement aménagé, la centrifugeuse géotechnique - on dit "la centrif" - permet l'étude du comportement d'ouvrages géotechniques, comme les fondations, les ancrages off-shore, les remblais ou les soutènements, en modèles réduits. Le facteur de réduction d'échelle du modèle réduit est égal à l'accélération centrifuge qui lui est appliquée, au maximum 200xg ! Les efforts sont exercés en vol à l'aide de vérins ou du téléopérateur, pilotés à distance depuis la salle de commande.
Séminaire de clôture du projet SOTHERCO | Arlon (ULg) - 20 septembre 2017Cluster TWEED
Workshop de clôture du projet SOTHERCO : développement d'un stockage compact de la chaleur sous forme thermochimique, avec de nombreux partenaires nationaux (Besol, UMons, ULB, ULg) et internationaux (UVSQ, INES et Clipso pour la France et AIT pour l'Autriche).
Travaux de recherche de l'Instititut des Matériaux Jean Rouxel / CNRS à Nantes. Etat de la recherche sur les différentes formes de stockage couvrant les photobatteries, supercondensateurs, électrolyseurs, piles à combustibles et les projets du territoire (ValorPAC / Intégration d’une pile à combustible dans une chaîne de valorisation de déchets avec gazéification).
Séminaire de clôture du projet SOTHERCO | Arlon (ULg) - 20 septembre 2017Cluster TWEED
Workshop de clôture du projet SOTHERCO : développement d'un stockage compact de la chaleur sous forme thermochimique, avec de nombreux partenaires nationaux (Besol, UMons, ULB, ULg) et internationaux (UVSQ, INES et Clipso pour la France et AIT pour l'Autriche).
Travaux de recherche de l'Instititut des Matériaux Jean Rouxel / CNRS à Nantes. Etat de la recherche sur les différentes formes de stockage couvrant les photobatteries, supercondensateurs, électrolyseurs, piles à combustibles et les projets du territoire (ValorPAC / Intégration d’une pile à combustible dans une chaîne de valorisation de déchets avec gazéification).
Mise en place d'une politique visant à limiter la diversité des matériaux, à favoriser la conception mono-matériau et la fabrication de nouvelles pièces à partir de matériaux recyclés
Similaire à Rencontres Recherche et Entreprise - NOVABUILD 2018 : Nordine LEKLOU, GeM (20)
Construction : atténuation et adaptation au dérèglement climatiqueNovabuild
Lors du séminaire annuel du département COSYS de l'IFSTTAR, Novabuild a présenté le secteur de la Construction sous l'angle de l'atténuation et de l'adaptation au dérèglement climatique.
Le Bâtiment, l'empreinte environnementale et les énergies renouvelablesNovabuild
Lors d'une réunion organisée par le CINA (commission Immobilier d'Entreprise & Habitat), la problématique des énergies renouvelables a été élargie à l'empreinte environnementale des bâtiments, depuis la trajectoire 1,5 à 2 °C du GIEC jusqu'à la RE 2020.
1. Valorisation de déchets de fibres-ciment non amiantés
en substitution du ciment dans des mortiers
1
LEKLOU Nordine
Maître de Conférences- HDR
Université de Nantes
GeM – UMR CNRS 6183
Les Rencontres Recherche et Entreprises de NOVABUILD
16 Octobre 2018 - Nantes
2. GeM – Institut de Recherche en Génie Civil et
Mécanique. UMR 6183 – CNRS
Research Institute in Civil and Mechanical Engineering (GeM)
2
• Présentation du laboratoire
• Présentation du projet de recherche
• Conclusions
3. GeM – Institut de Recherche en Génie Civil et
Mécanique. UMR 6183 – CNRS
Research Institute in Civil and Mechanical Engineering (GeM)
3
• Présentation du laboratoire
• Présentation du projet de recherche
• Conclusions
4. 4
‣ Research Institute in Civil and Mechanical Engineering (GeM)
(Université de Nantes, Ecole Centrale de Nantes, UMR- CNRS 6183)
‣ Créé en 2004, classé A+ (2011)
‣ 3 thématiques principales:
• Calcul des structures
• Matériaux et Procédés
• Génie civil
‣ 230 personnes :
• ~ 75 enseignants-chercheurs et chercheurs
• ~ 40 personnels administratifs et techniques
• ~ 100 doctorants
• ~ 15 post-doctorants
‣ Multi-site: Nantes + Saint-Nazaire
5. • 6 équipes de recherche :
▫ Modélisation et simulation (MS) - Prof. N. MOËS
▫ Procédés et Mécanique des Matériau (PMM)- Prof. C. BINETRUY
▫ Matériaux-Environnement-Ouvrages (MEO) - Prof. A. LOUKILI
▫ État Mécanique et Microstructure des Matériaux(E3M) - Prof. F. JACQUEMIN
▫ ConTRôle de santé, fiabilité et calcUl des Structures (TRUST) - Prof. F. SCHOEFS
▫ Interactions Eau-Geomatériaux (IEG) - Pr. D.MAROT
Organisation
5
6. Equipe « Interactions Eau-Geomatériaux »
6
Composition
19 permanents
4 Prof., 1DR, 11 Ass. Prof.
2 secrétaires (50% FP),
2 techniciens (20% ETP), 1 technicien CDD (FP, 20% ETP),
5 Post doctorants (dont 1 ATER),
14 doctorants dont 1 en co–encadrement (Tassili, Algérie)
Localisation
Bâtiment de recherche,
site de Heinlex,
Saint-Nazaire
7. 3 axes de recherche
Durabilité des ouvrages en terre,
Durabilité des ouvrages en béton,
Ecoconstruction
Moyens mis en œuvre
Caractérisations expérimentales,
suivant plusieurs échelles
Modélisations numériques,
suivant différentes approches
7
Equipe « Interactions Eau-Geomatériaux »
8. GeM – Institut de Recherche en Génie Civil et
Mécanique. UMR 6183 – CNRS
Research Institute in Civil and Mechanical Engineering (GeM)
8
• Présentation du laboratoire
• Présentation du projet de recherche
• Conclusions
9. 9
LES PARTENAIRES
CRI: filiale française de production du groupe ETEX, produits
fibres-ciment, 4 sites, dont un à Rennes/St-Grégoire. Producteur du
déchets et futur centre de transformation en revalorisation
matière.
Eternit Commercial: filiale française de commercialisation des
produits en fibres-ciment, en charge de la mise en place de la filière
de rapatriement des déchets
GeM-UMR CNRS 6183: Laboratoire de recherche, en charge des
travaux de recherches Master de recherche et Post-doctorant
10. 10
La fibre-ciment est un matériau de construction relativement récent : les premiers
produits en fibres-ciment ont été introduits dans la construction il y a environ 30 ans,
notamment en éléments de toiture.
Chaque année, plusieurs tonnes de déchets sont générées par la découpe de
panneaux en fibres-ciment durant le processus de production.
Aujourd’hui, la valorisation de ces déchets est une alternative économique
envisageable dans différentes applications, mais ils doivent pour cela répondre aux
mêmes exigences en termes de qualité et de performances que les matériaux
traditionnellement utilisés.
De récents travaux ont été menés sur le recyclage de déchets de fibres-ciment
concassés et utilisés comme granulats de couche de base pour des structures routières
(Müller et al., 2011), mais très peu d’études ont été réalisées sur l’incorporation de ces
déchets dans la formulation de mortiers ou de bétons.
Contexte
11. 11
Contexte
Ce projet s’inscrit dans un contexte global de développement du recyclage des déchets du
BTP.
La Directive cadre relative aux déchets définit en effet un objectif de réemploi, recyclage ou
valorisation matière de 70 % d’ici 2020.
La volonté est ainsi de travailler :
1 - sur le recyclage des déchets de production de Rennes (4000 t/an)
2- les déchets de chantier issus des phases de construction
Eviter la mise en décharge et aller au delà des techniques basiques de granulats de remblai
pour sous couche routière.
Solution envisagée
Economie circulaire: Transformer le déchet en matière première de recyclage
pour une réutilisation dans les ardoises fibres-ciment et fournir un filler
innovant pour l’industrie du béton.
12. 12
Objectifs et présentation de l’étude
Panneaux de fibres-ciment
Rebuts de fibres-
ciment
4000t/an
3 granulométries différentes, inférieure à
80 µm, entre 80 et 100 µm et supérieure à
100 µm
Broyage
80% ciment
10% fibres
10% additions
Compositions de mortiers et de pâtes de ciment
(norme EN 196-1)
Use of asbestos-free fiber-cement waste as a partial substitute of Portland
cement in mortar- Bouharoun et al. –Materials and Structures (2015).
• Objectif : quantifier et évaluer la réactivité des déchets de fibres-ciment pour la formulation
de mortiers.
• Principe : compte tenu du faible dosage en eau utilisé, ces déchets industriels contiennent du
ciment non-hydraté, dont l’activité hydraulique pourrait être (ré)exploitée pour la fabrication
de mortiers ou de bétons.
• Matériaux :
13. 13
Objectifs et présentation de l’étude
• Essais réalisés :
Mortiers
Retrait total
(NF P 15-433, 1994)
Module d’Young dynamique
(NF P 18-414, 1993)
Résistances mécaniques
(NF EN 196-1,2006)
Maniabilimétre à mortier LCPC
(NF P 18-452, 1988)
Pâtes de ciment
Microcalorimètre isotherme
Porosité accessible à l’eau
(AFPC - AFREM, 1997)
14. 14
-0.12
-0.10
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0 20 40 60 80 100
Déformations(%)
Age (jours)
C-100%
FC80-5%
FC100-5%
fc-5%
-0.12
-0.10
-0.08
-0.06
-0.04
-0.02
0.00
0 20 40 60 80 100
Déformations(%)
Age (jours)
C-100%
FC80-20%
FC100-20%
FC>100-20%
fc-20%
Retrait total des mortiers
• Augmentation de la période dormante d’hydratation (de 5 à 10%) du liant comparable à
celle observée sur un liant binaire ciment-filler calcaire;
• Augmentation du retrait total des mortiers, cette augmentation pourrait être atténuée en
optimisant par exemple la finesse du produit broyé;
• Réduction de la résistance à la compression à 28 jours des mortiers de 14 à 35%
Les résistances obtenues restent cependant acceptables pour des applications structurelles.
49 49
41
36
43
36
40
32
43
38
0
10
20
30
40
50
60
5% 20%
σCompression(MPa)
Taux de substitution du ciment
C-100% FC80 FC100
FC>100 fc
9 9
10
8
10
88
7
10
9
0
2
4
6
8
10
12
5% 20%
σFlexion(MPa)
Taux de substitution du ciment
C-100% FC80 FC100
FC>100 fc
Résistances mécaniques (28 j)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0
1
2
3
4
0 24 48 72 96 120 144
Fluxdechaleur(mW.g-1deliant)
Age (h)
C-100%
FC80-5%
FC100-5%
fc-5%
Chaleurcumulée(J.g-1deliant)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0
1
2
3
4
0 24 48 72 96 120 144
Fluxdechaleur(mW.g-1deliant)
Age (h)
C-100%
FC80-20%
FC100-20%
FC>100-20%
fc-20%
Chaleurcumulée(J.g-1deliant)
Flux de chaleur et de la
chaleur d’hydratation des
pâtes
15. GeM – Institut de Recherche en Génie Civil et
Mécanique. UMR 6183 – CNRS
Research Institute in Civil and Mechanical Engineering (GeM)
15
• Présentation du laboratoire
• Présentation du projet de recherche
• Conclusions
16. 16
Projet collaboratif complet : recherche et industrialisation
Transformation d’un déchet béton/fibres-ciment en matière première pour le
béton/fibres-ciment
Multiples intérêts: environnementaux, économiques, techniques, scientifiques,
sociétaux.
L’objectif est de se donner les moyens de créer une filière et de mettre en place
un investissement sur l’usine de Rennes
Filière qui pourra être répliquée autour d’autres sites en France ou en Europe
17. 17
Les intérêts
Scientifique:
• Caractérisation du matériau. Etude de la répartition surfacique des phases hydratés et
non hydratés. Développement de la réactivité.
• Formulations de produits bétons préfabriqués et fibres ciment avec cette nouvelle
matière première.
Environnemental:
• Eviter la mise en décharge et baisse du volume transporté par camion
• Economie de la ressource minérale et économie circulaire
• Baisse de l’impact carbone des produits béton (remplacement partiel de ciment)
Economique:
• Baisse du prix de revient de produits fibres-ciment et bétons
• Préparation d’un investissement industriel
Sociétal:
• Projet exemplaire dans le développement de la société de recyclage
18. 18
Autres projets
Valorisation des granulats recyclés
• Objectif : Etudier l’impact des sulfates solubles dans l’eau apporté par les Granulats de
Bétons Recyclés (GBR) sur la formation ou non d’ettringite secondaire et de thaumasite
sur les nouveaux bétons confectionnés avec les GBR.
Elaboration et caractérisation de bétons à base de fibres végétales
• Objectif : Formuler et caractériser des bétons à base de fibre végétale (Alfa) en
comparaison avec des bétons composés de fibre synthétique (polypropylène).
Is alfa a vegetal fiber suitable for making green reinforced structure concrete? - Khelifa et al. –European Journal of Environmental and Civil
Engineering (2016).
Effect of Recycled Concrete Aggregates on the formation Ettringite and Thaumasite in concrete- Leklou et al. – Recybéton, Taylors & Francis Eds,
2017. (accepté, en cours de parution).
Réalisation du premier habitat social par impression 3D robotisée avec la technologie
Batiprint3D TM
• Objectif : Réalisation d’un habitat par impression 3D