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RÉSUMÉ
Le développement durable est devenu l'un des thèmes majeurs guidant le développement de nouveaux matériaux de construction. Ainsi, des synergies sont de plus en plus recherchées entre matériaux, surtout lorsque l'un des matériaux est issu d'une filière de recyclage. L'utilisation de matériaux polymères recyclés dans les mortiers et bétons permet d'en améliorer les propriétés finales, notamment en termes de légèreté, de propriétés thermiques et acoustiques.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Veronica CALDERON : Professeur titulaire à l'Université de Burgos (Espagne)
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Matthieu HORGNIES : Docteur chargé de Recherche au Centre de Recherche de Lafarge
INTRODUCTION
Cet article concerne les méthodes les plus importantes qui ont été développées à ce jour pour alléger les matériaux de construction à base de ciment (bétons, mortiers), y compris les dernières avancées en matière de recyclage des déchets de polymères incorporés dans les liants cimentaires des matériaux construction.
Traditionnellement, un mortier ou un béton peuvent être allégés en y incluant de l'air, ou en additionnant des matériaux légers comme les argiles, la perlite et la vermiculite expansée. D'autres méthodes visent aussi à recycler divers produits comme le verre, le liège et le papier, et à les ajouter de diverses manières dans les matériaux de construction comme le béton ou les mortiers. Ces matériaux ainsi recyclés se substituent alors aux granulats ou aux additions de fillers/fines pour améliorer les propriétés des mortiers que cela soit à l'état frais (rétention d'eau, mise en œuvre, rhéologie, ouvrabilité) ou à l'état durci (stabilité thermique, résistance mécanique, absorption d'eau, perméabilité à la vapeur d'eau, propriétés acoustiques).
En outre, des mortiers et des bétons légers peuvent être produits en remplaçant les granulats légers traditionnels par des granulats de polymères légers, partiellement ou complètement en fonction de leur densité et de leur résistance mécanique, et cela, afin de réduire le problème de l'élimination des déchets solides, la consommation d'énergie et la pollution de l'environnement. Dans ce domaine, de nombreux matériaux de remplacement sont étudiés comme le polystyrène expansé, le polyéthylène téréphtalate, le polyéthylvinylacétate d'éthyle et le polyuréthane.
Le développement de la construction durable est l'une des raisons pour laquelle est recherchée une synergie entre des matériaux de construction classiques et à base de polymère. Une meilleure connaissance du comportement des matériaux, en particulier dans le domaine du malaxage, et une meilleure compréhension des processus de durcissement ont ainsi permis de développer fortement l'usage de ces matériaux.
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Granulats allégés utilisés dans les mortiers et bétons
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1. Définition des mortiers et bétons allégés
L'utilisation de matériaux inertes de différentes densités pour fabriquer des mortiers est largement connue et exploitée depuis l'époque de la Grèce antique et de l'empire romain . Cependant, l'utilisation généralisée de granulats légers dans la construction a surtout commencé par la découverte de l'argile expansée, un granulat léger ayant une résistance mécanique suffisante et une qualité adaptée pour une utilisation dans des applications structurelles en béton. Le procédé a été développé par Stephen Hayde au début du XXe siècle à Kansas City (Missouri, USA).
La fabrication et la commercialisation à large échelle de ce type de produits commencent à partir de 1950, étant donné que ces matériaux légers présentent un certain nombre d'avantages qui les rendent intéressants en termes de facilité de transport et de mise en œuvre… De plus, ces produits offrent la possibilité d'améliorer le comportement thermique de l'ouvrage en insérant un volume contrôlé d'air dans la matrice cimentaire.
À l'heure actuelle, les plus récents progrès dans le développement de ces matériaux légers comprennent notamment l'emploi de charges de faible densité comme moyen de filtration biologique . Il existe ainsi plusieurs méthodes pour alléger un matériau, qui seront expliquées en détail.
Pour plus d'informations quant aux caractéristiques des autres types de granulats couramment utilisés dans les bétons et mortiers, se reporter à l'article [...
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Définition des mortiers et bétons allégés
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - COWAN (H.J.A.) - History of masonry and concrete domes in building construction. - Building Environment, 1977, 12, 1-24.
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(2) - DRAGANOVIC (A.), STILLE (H.) - Filtration and penetrability of cement-based grout: Study performed with a short slot. - Tunnelling Underground Space Technology, 2011, 26 (4), 548-559.
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(3) - MNJIT (S.), MRIDUL (G.) - Perlite based building materials. A review of current applications. - Construction and Building Materials, 1991, 5 (2), 75-81.
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(5) - ECKARDT (P.) - Fireproof super lightweight concrete. - Ger. Offen D.E. 3, 110, 658 (Cl. Co. 4B 15/02), 1982, 11.
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(6) - KISARI (J.), VARKONYI (G.), SZALONKI (M.) - Lightweight concrete. - Chemical...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Buildex Inc. Haydite Expanded-Shale Lightweight Aggregate. http://www.buildex.com/haydite.html (page consultée le 10 septembre 2011).
HAUT DE PAGE
NF EN 933-1 - 2012 - Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des granulats – Partie 1 : détermination de la granularité – Analyse granulométrique par tamisage. - -
NF EN 933-2 - 1996 - Essais pour déterminer les caractéristiques géométriques des granulats – Partie 2 : détermination de la granularité – Tamis de contrôle, dimensions nominales des ouvertures - -
NF EN 197-1/A1 - 2004 - Ciment – Partie 1 : composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants - -
NF EN 998-1 - 2010 - Définitions et spécifications des mortiers pour maçonnerie – Partie 1 : mortiers d'enduits minéraux extérieurs et intérieurs - -
NF EN 998-2 - 2010 - Définitions et spécifications des mortiers pour maçonnerie – Partie 2 : mortiers de montage des éléments de maçonnerie - -
NF EN 1015-3/A2 - 2007 - Méthodes d'essai des mortiers pour maçonnerie – Partie 3 : détermination de la consistance du mortier frais (avec une table à...
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