Un nouveau type de ciment écologique renforcé par des fibres
Le ciment renforcé par fibres est un matériau de construction robuste et résistant aux dommages qui joue un rôle essentiel dans l'industrie du bâtiment. Mais, pour chaque tonne de ciment produite, c'est presque une tonne de dioxyde de carbone (CO2) qui est générée. Le projet FIBCEM (Nanotechnology enhanced extruded fibre reinforced foam cement based environmentally friendly sandwich material for building applications), financé par l'UE, s'est attaqué à ce problème en créant un produit plus respectueux de l'environnement. Les partenaires du projet ont développé un nouveau matériau composite de faible densité dont l'empreinte carbone est beaucoup plus faible. Cet exploit a été réalisé en remplaçant une partie du ciment par un noyau de mousse et des matériaux tels que des cendres volantes et des fumées condensées de silice au moyen d'un procédé de fabrication d'extrusion basse énergie. Le matériau ainsi développé, appelé FIBCEM plan B, offre de meilleurs résultats environnementaux quelle que soit la catégorie d'impact par rapport aux produits commercialisés équivalents. Il montre également des propriétés acoustiques, thermiques et de résistance au feu similaires aux produits CRF existants. La faible densité est obtenue en y incorporant de l'air sous forme de polymères super-absorbants (PSA) et d'agents moussants chimiques (AMC). Les chercheurs ont montré que les polymères super-absorbants fonctionnaient correctement pour la génération de cellules à porosité contrôlé et que leur adjonction favorisait l'hydratation du ciment. L'équipe a élaboré et testé des nanoparticules d'argile utilisables sur la peau du ciment et expérimenté plusieurs modifications qui permettraient d'améliorer les propriétés du matériau. En sélectionnant divers surfactants et dispersants autorisant une dispersion uniforme des nanoparticules d'argiles modifiées, les chercheurs ont augmenté leur compatibilité avec le ciment renforcé par fibre et les mousses de ciment. Plusieurs recommandations relatives au rapport de ces agents et de l'argile organique ont été faites pour tenir compte de l'adsorption de ces particules. Les matériaux de base et ceux développés pour la peau du ciment ont été extrudés séparément. À la suite du procédé d'extrusion, un sandwich FIBCEM a été réalisé expérimentalement par combinaison des différentes couches. Les échantillons du produit élaborés au cours du plan B pour le test n'ont pas été extrudés.Le potentiel du produit élaboré au cours du plan B doit être évalué avant de se décider sur les actions à venir.
Mots‑clés
Ciment, ciment renforcé par des fibres, construction, nanotechnologie, matériau sandwich, extrusion basse énergie
