Nouveau matériau composite circulaire pour application dans le bâtiment

Le secteur de la construction est l’un des plus énergivores en matière de consommation de ressources et d’énergie, de production de déchets et d’émission de gaz à effet de serre. Le taux de recyclage dans ce domaine est faible et engrange de sévères impacts environnementaux, en plus de ceux occasionnés par la production des matériaux. Pour répondre à cette problématique, l’Union Européenne et la Belgique encouragent le développement de nouvelles technologies de construction permettant une gestion plus durable des ressources naturelles. Dans cette démarche et vu la quantité annuelle de déchets produits par ce secteur, il existe une réelle opportunité à valoriser et à mettre à profit ces ressources pour ce même secteur. La recherche s’inscrit dans ce contexte en répondant à ces enjeux écologiques et économiques dans une démarche scientifique. L’objectif est de développer une nouvelle classe de matériaux composites éco-efficients, à haut potentiel de recyclage et de réemploi et à longue durée de vie à base de fibres recyclées, de sable recyclé et de chaux. Les fibres recyclées proviennent de déchets abondants et disponibles, biosourcés ou minéraux (comme des déchets de papier, de cellulose, de laine de verre, de laine de roche, …). Le sable recyclé provient du concassage de déchets inertes de construction. Un second objectif est de réduire sensiblement le bilan environnemental en comparaison avec des produits existants sur le marché, notamment en termes d’émissions de gaz à effet de serre et de consommation d’énergie sur l’entièreté du cycle de vie. Ceci sera permis grâce à un contenu recyclé d’au moins 75% et un procédé de fabrication simple. Le matériau étudié présentera également un potentiel de recyclage élevé et un potentiel de réintroduction dans le même processus de fabrication. La mise en œuvre et l’assemblage des applications seront réversibles, permettant le réemploi futur du matériau et ainsi une prolongation de sa durée de vie fonctionnelle. Les premiers travaux menés ont démontré le caractère innovant et le potentiel de ce matériau. La méthodologie de la recherche combine sélection rationnelle des matériaux, mise en œuvre réversible, caractérisation des microstructures, évaluation des propriétés et modélisation en visant des indices de performances environnementales élevés sous les contraintes architecturales. Les termes inter- et transdisciplinaire prennent tout leur sens dans cette recherche placée au croisement de plusieurs disciplines : la science des matériaux, la technologie constructive, l’éco-design (ACV et circular design) et une réflexion sur les filières d’approvisionnement et de déploiement de tels matériaux. Elle promeut l’intégration d’une démarche de science des matériaux dans le cadre d’un déploiement architectural et d’une approche environnementale circulaire tels que décrits plus haut. Cette recherche permet d’enrichir la démarche de sélection, et même d’éco-sélection des matériaux en y associant la dimension architecturale. Le caractère interdisciplinaire de cette recherche est également marqué par plusieurs collaborations de l’IMMC avec notamment le CSTC, qualifié pour l’évaluation des performances des éléments de construction et avec des industriels tels que la société KNAUF qui apporte son expertise et sa connaissance sur les matériaux et les procédés industriels de fabrication.