Abstract :
[en] The construction industry today produces an enormous amount of waste, especially during the deconstruction and demolition of buildings. Terracota brick, which is the subject of our study, represents a significant part of this inert waste in some regions. The recycling of bricks is already carried out in the form of aggregates used for example in road embankments. But this constitutes what is called a "downcycling" operation. The investigated way is a valorization with higher added value via the elaboration of mixed hydraulic binders based on brick fines which are not valorized at present.
The first way of valorization is the substitution of Portland cement composite based in reference brick fines with three granulometries (D50 de 3 µm, 20 µm et 180 µm) on the had and fines brick from demilition sites (D50 = 20 µm) on the other hand. The second valorization way is the use of alkali-activated materials, by means of substitution of blast furnace slag (GGBFS) by brick fines with a grain size D50 = 20 µm.
The objective of the study is to understand the impact of the incorporation of brick fines in these two binders. The approach is a chemical, physical and mechanical characterization over time of the new binders. Valorization in cement is conclusive when substitution rates up to 20%: the performance of the material is equivalent to that of the control cement. For alkali-activated materials, it is shown that brick fines can be a precursor equivalent to GGBFS and thus lead to mechanical performances equivalent to control even up to 50% substitution rate in brick fines. Under certain conditions of alkali-activated solution concentration, the addition of 30% brick fines can greatly improve workability time. This certainly leads to a decrease in mechanical performance, but it is still in accordance with the construction needs.
[fr] L’industrie de la construction produit aujourd’hui une quantité énorme de déchets, plus particulièrement lors de la déconstruction et la démolition de bâtiments. La brique, objet de notre étude, représente une part importante de ces déchets inertes dans certaines régions. Le recyclage des briques est déjà réalisé sous forme de granulats utilisés notamment dans les remblais routiers. Mais cela constitue ce que l’on appelle une opération de « downcycling ». La voie investiguée est une valorisation à plus forte valeur ajoutée via l’élaboration de liants hydrauliques mixtes à base de fines de brique qui ne sont par ailleurs pas valorisée à l’heure actuelle.
La première voie de valorisation est l’élaboration d’un ciment composé Portland à base de fines de brique de référence avec trois granulométrie (D50 de 3 µm, 20 µm et 180 µm) d’une part et de fines issues de chantier de démolition (D50 = 20 µm) d’autre part.. La deuxième voie de valorisation est l’utilisation de matériaux alcali-activés, avec substitution de laitier de haut-fourneau (GGBFS) par les fines de brique d’une granulométrie D50 = 20 µm.
L’objectif de l’étude est de comprendre l’impact de l’incorporation de fines de brique dans ces deux liants. Avec comme approche une caractérisation chimique, physique et mécanique des liants formulés au cours du temps. La valorisation dans un ciment est concluante avec des substitutions jusqu’à 20 %, les performances du matériau ainsi formulé sont équivalentes à celles du ciment contrôle. Pour les matériaux alcali-activés, il est montré que les fines de brique peuvent être un précurseur équivalent au GGBFS et ainsi obtenir des performances mécaniques jusqu’à 50 % de substitution en fines de brique équivalentes au contrôle. Sous certaines conditions de concentration en solution alcali-activatrice l’apport de 30 % de fines de brique peut améliorer grandement le temps d’ouvrabilité. Ceci entraine certes une diminution des performances mécaniques mais qui reste toutefois conforme au besoin de la construction.
