Béton bas carbone – La magie des adjuvants

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Montrer patte verte pour le béton est depuis quelques années le défi auquel les chercheurs s’attaquent. Bien évidemment, il doit conserver ses propriétés et l’impact sur le prix de revient doit rester plus que modéré. Certains s’y essaient en travaillant sur les ingrédients, d’autres avec des adjuvants.

Voici les avantages que proposent deux de ces adjuvants. 

2021 - Dioxyde titane

Nous sommes en 2021 avec cet exemple où une équipe de scientifiques de l’université de Purdue (Indiana - USA) a testé l’ajout de dioxyde de titane (TiO2) au mélange.

Quelle conséquence ? La captation du CO2, par le béton lors du processus naturel de carbonatation augmente, jusqu’à doubler. Le dioxyde de titane agit sur les molécules d’hydroxyde de calcium. En diminuant leur taille, il permet à ce béton amélioré de capter mieux et plus vite le carbone. Le bilan carbone reste néanmoins positif et il convient d’être vigilant. Stimuler la réaction chimique diminue de l'alcalinité interne du béton et le risque d’accélérer la corrosion des armatures à long terme, donc de destruction du béton, n’est pas négligeable. Rien n’empêche d’envisager une combinaison de solutions pour atteindre cette neutralité tant convoitée. 

Décarboner le béton n’est pas le seul intérêt du dioxyde de titane. Ce composé confère une action désinfectante, dépolluante ou encore autonettoyante suivant les matériaux dans lesquels il est ajouté, les propriétés pouvant se cumuler.

Ainsi à Angers (France), à l’été 2022, s’est terminé le chantier d’une tour de logement, la Tour d’innovation de la Proue (TIP) dont la façade a été réalisée avec des éléments de béton autonettoyant. Cette faculté devrait permettre à la façade de conserver sa blancheur sur un plus long terme. La mousse et autres dépôts organiques sont détruits par le dioxyde de titane (photocatalyse) et éliminés par la pluie.

  

2023 - Bicarbonate de sodium

En mars 2023, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT, Cambridge – USA) ont publié un article sur l'importance du moment où cette stimulation de la carbonation intervient : si elle est précoce, c’est à dire avant le durcissement du béton, les effets indésirables semblent éliminés. Une réaction anticipée peut être obtenue en ajoutant du bicarbonate de sodium (ou bicarbonate de soude dans le langage populaire) au mélange. Avec une surcarbonation estimée à 15% lors de la production et la coulée, la prise du béton est accélérée et le décoffrage peut être intervenir plus tôt, un gain de temps appréciable sur chantier.

Toutefois, le comportement du béton sur le long terme et dans cette hypothèse est encore à l’étude.

  

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Sources :
- « L’ajout de dioxyde de titane doublerait la capacité d’absorption de CO2 du béton », Benjamin DOREILH (Attaché adjoint pour la Science et la Technologie, Consulat de France à Chicago ; deputy-agro at ambascience-usa.org), 03/03/2021, france-science.com
- « Angers. Un béton autolavant qui résiste à la pollution habillera la tour TIP », Le Courrier de l'Ouest, 18/09/2021, www.ouest-france.fr
- « New additives could turn concrete into an effective carbon sink », David L. Chandler (MIT News Office), 28/03/2023, news.mit.edu
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