Améliorations apportées par les additions minérales sur les propriétés du béton à base de granulats recyclés

Abstract

Le remplacement des granulats naturels grossiers (GGN) par des granulats de béton recyclés (GBR) s’inscrit dans une démarche environnementale visant à réduire les déchets de construction et à préserver les ressources naturelles. Toutefois, les GBR présentent une qualité inférieure en raison de la présence de mortier résiduel adhérant à leur surface. Cela se traduit par une densité plus faible, une absorption d'eau accrue, une rigidité réduite et une zone de transition interfaciale (ZTI) moins performante. Ceci affecte la qualité globale du béton. Cette étude expérimentale explore l’incorporation de matériaux cimentaires supplémentaires (SCM) afin d'atténuer les effets négatifs des GBR sur les propriétés mécaniques, la durabilité et la microstructure du béton à base de granulats recyclés (BGR). Dans ce cadre, une partie du ciment Portland ordinaire a été remplacée par 20 % de pouzzolane naturelle (PN), 10 % de poudre de calcaire (PC), 20 % de laitier de haut fourneau granulé et moulu (LHF) ou 10 % de fumée de silice (FS). Les formulations de béton ont été analysées en termes d’ouvrabilité, de dosage en superplastifiant, de résistance mécanique, d’absorption d’eau et de caractéristiques microstructurales. Les résultats obtenus montrent que l’ajout de SCM améliore nettement les performances du BGR, en favorisant l’effet filler, l’effet de nucléation, ainsi que les réactions pouzzolaniques et hydrauliques. À long terme, le BGR présente une baisse de résistance à la compression de 12 % par rapport au béton à granulats ordinaires (BGO). Cette perte est réduite à seulement 3 % avec l'utilisation de la poudre de calcaire, et même surmontée avec le laitier ou la fumée de silice, entraînant respectivement une amélioration de 9 % et 28 % de la résistance. Par ailleurs, une diminution de la porosité structurelle pouvant atteindre 28 % a été observée, ce qui a conduit à une réduction notable de la déformation de retrait, allant de 20 % à 44 %.