Amélioration des propriétés des granulats recyclés par carbonatation accélérée : étude de la faisabilité préindustrielle

par Marie Sereng

Projet de thèse en Sciences des Matériaux

Sous la direction de Jean-Michel Torrenti.

Thèses en préparation à Paris Est , dans le cadre de SIE - Sciences, Ingénierie et Environnement , en partenariat avec FM2D - Formulation, microstructure, modélisation et durabilité des matériaux de construction (laboratoire) depuis le 01-10-2017 .


  • Résumé

    Avec l'essor de la déconstruction depuis quelques années, le recyclage du béton en granulats recyclés devient une voie préférentielle. Sont en jeu le recyclage, la valorisation et la préservation des ressources naturelles, point important du développement durable. Cependant, les granulats recyclés ont des propriétés différentes et peu optimales par rapport aux granulats naturels, provenant des carrières et qui sont utilisés dans les bétons d'origine. Pour cela, deux problématiques découlent de la thèse, tout d'abord, la préservation des ressources naturelles et le recyclage pour répondre à la loi sur la transition énergétique pour une croissance verte (recyclage à hauteur de 70 % des déchets du BTP d'ici à 2020) mais également l'amélioration des propriétés des granulats recyclés. La thèse entre également dans le cadre du projet Fast Car, sous convention du Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire et de la DRI, et a pour problématique la limitation des impacts du CO2 par sa capture dans les granulats recyclés et toujours la préservation des ressources naturelles. Pour répondre aux deux problématiques, trois objectifs interdépendants sont mis en place, le premier concerne l'amélioration des propriétés des granulats recyclés par la carbonatation accélérée, notamment l'amélioration de la porosité qui entraîne un important coefficient d'absorption d'eau. L'amélioration des propriétés interviendra sur le deuxième objectif d'amélioration des propriétés de durabilité notamment le résistance mécanique. Le dernier objectif est la mise en oeuvre du processus de carbonatation accélérée, qui a déjà été montré en laboratoire, mais pas à l'échelle pré-industrielle comme suggère le sujet de thèse. Pour finir, le projet de thèse veut que le travail se concentre sur des granulats recyclés de fraction 0-4 mm, qui est une fraction peu valorisée et qui a un fort coefficient d'absorption d'eau. La thèse aura pour but, de répondre aux besoins des industriels sur l'utilisation plus importante des granulats recyclés, qui ne sont utilisés actuellement qu'en tant que sous-couches routières, mais également selon une approche environnementale de respect des ressources naturelles et de consommation du CO2.

  • Titre traduit

    Improvement of the properties of recycled aggregates by accelerated carbonation : study of the pre-industrial feasibility


  • Résumé

    With the development of deconstruction since a few years, recycling of concrete in recycled aggregates becomes a preferential way. Recycling, recovery and the conservation of natural resources, is an important issue in sustainable development. However, recycled aggregates have different and less optimal properties compared to natural aggregates from quarries used in original concretes. In that case, two issues deduce from the thesis, first of all, the conservation of natural resources and recycling to answer for the energy transition law for green growth (70% recycling of construction waste by 2020) and also the improvement of the properties of recycled aggregates. The thesis is in the Fast Car project, under the agreement of the Ministry of Ecology, Sustainable Development and Energy and DRI, and has an issue about limiting the impacts of CO2 by its capture in recycled aggregates and always the conservation of natural resources. To answer to these problems, three interdependent objectives are put in place. The first concerns the improvement of the properties of recycled aggregates by accelerated carbonation, in particular the improvement of the porosity which leads to a significant coefficient of water absorption. The improvement of the properties will occur on the second objective of improving the durability properties, in particular mechanical strength. The final objective is the implementation of the accelerated carbonation process, which has already been shown in the laboratory, but not on a pre-industrial scale as suggested by the thesis subject. Finally, the thesis project will concentrate on recycled aggregates of 0-4 mm fraction, which is a low-valued fraction and has a high water absorption coefficient. The thesis will aim to meet the needs of industrialists on the greater use of recycled aggregates, which are currently used as underlayers, more also according to an environmental approach to respect for natural resources and CO2 consumption.