MATERIAU. L'incorporation de granulat et de sable recyclés peut-elle se faire sans conséquence sur les caractéristiques du béton obtenu ? Quelle est la proportion maximale la plus adéquate selon les propriétés recherchées ? Autant de questions qui trouvent leurs réponses dans les travaux des scientifiques impliqués dans le projet national Recybéton, qui ont tenu un colloque ce jeudi 9 mars 2017.
Le projet national Recybéton a été lancé en 2012 et se trouve aujourd'hui dans sa dernière ligne droite. Les chercheurs des multiples instituts participants (Irex-L2MGC, Ifsttar, Cerib, GeM Ecole Centrale de Nantes, Ecole des Mines de Douai…) ont présenté, ce jeudi 9 mars 2017, une partie de leurs résultats sur tous les aspects techniques du recyclage du béton dans le béton. Un projet qui s'inscrit donc parfaitement dans les enjeux environnementaux qui consisteront, à l'avenir, à découpler croissance économique et consommation des ressources. Pour preuve, l'objectif fixé dans la loi de Transition de valoriser 70 % des déchets du BTP à l'horizon de 2020. Mais quelles sont les performances réelles et la durabilité des bétons incorporant des granulats (ou du sable) recyclés ?
Un gisement de recyclats difficile à maîtriser
Sophie Decreuse, spécialiste des granulats chez Cemex, explique : "Les granulats et sables recyclés modifient les caractéristiques des bétons. Incorporés dans des proportions faibles, ils imposent une étape de pré-mélange maîtrisée en carrière". Seule condition : connaître la teneur en sulfate des sables initiaux du mélange, naturel et recyclé. De nombreux essais ont été menés, afin d'étudier la variabilité des granulats recyclés, à la fois géographique et temporelle, c'est-à-dire suivant la localisation du site de recyclage et suivant la période, puisqu'il s'agit d'un gisement non naturel, dépendant des chantiers de déconstruction. Au-delà des sulfates solubles, deux autres caractéristiques sont à prendre en compte : l'absorption d'eau et la classification des constituants. "Les matériaux sont classés 'C' ou 'D' pour au moins une de ces caractéristiques ; il faut donc les améliorer pour produire du béton", précise l'experte. De son côté, Patrick Rougeau du Cerib, confirme : "Les granulats recyclés diminuent en général les performances des bétons en ce qui concerne leurs propriétés de transfert mais de manière prévisible".
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L'incorporation de 10 % de granulat recyclé n'impacte que peu le béton, assure Elhem Ghorbel, coordinatrice scientifique du projet de l'Agence Nationale de la Recherche "Ecoreb" : "Les interfaces sont très bonnes entre granulat recyclé et pâte cimentaire. Mais avec plus de 10 % de granulats recyclés, on constate une diminution de la résistance mécanique à la compression, du module de Young et de la résistance à la traction par fendage. Cela a aussi une incidence sur la cinétique de séchage et la perméabilité au gaz, qui est accrue". Autre conséquence d'un taux de substitution plus élevé, un comportement rhéologique différent, avec un béton plus maniable et plus aqueux. Eric Garcia-Diaz, de l'école des Mines d'Alès, précise : "Une pré-saturation des gravillons recyclés peut s'avérer nécessaire en vue d'une meilleure maîtrise de l'eau efficace. Pour les bétons à base de sables recyclés, il y a une difficulté à dissocier la part d'eau inter-granulaire de celle absorbée par les sables recyclés avec un risque d'impact sur la maîtrise de l'eau efficace". Le spécialiste note qu'un taux de 20 à 30 % serait le plus indiqué tandis qu'un remplacement à 100 % par des produits recyclés serait trop ambitieux : "Au-delà de 30 à 40 % de substitution, cela devient compliqué à corriger en termes de formulation". Il devient nécessaire d'ajouter du retardant de prise et d'augmenter la part de ciment.
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Les bétons biosourcés cherchent à rentrer dans la norme 
