BESIX prend des mesures concrètes pour avoir un impact positif sur l'environnement en contribuant aux recherches sur le développement de nouveaux matériaux. L'une des dernières initiatives en date est la participation au projet de recherche SMARTINCS sur le béton auto-cicatrisant. En tant que sponsor industriel, BESIX Engineering joue un rôle crucial dans le projet SMARTINCS, en collaborant avec la chercheuse Yasmina Shields de l'Université de Gand.
Financé par le programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'UE, le projet SMARTINCS vise à intégrer une réflexion sur le cycle de vie dans l'exécution des structures en béton. En intégrant des matériaux auto-cicatrisants, cette initiative vise à prolonger la durée de vie des projets en béton tout en réduisant les coûts d'entretien et de réparation, ainsi que la nécessité de démolition et de reconstruction.
La contribution de BESIX
En tant que sponsor industriel, BESIX offre aux chercheurs la possibilité de tester les méthodes de réparation auto-cicatrisante dans des conditions réelles de chantier et d'évaluer les procédures de construction. Neuf murs d'essai en béton, de 2m² et 10cm d'épaisseur, ont été construits sur le site du pont de l’Avenue Henneau à Zaventem, en respectant les conditions authentiques d'exécution du chantier. Ce site a été choisi en raison de la disponibilité des matériaux de coffrage nécessaires et de la facilité de livraison du béton.
Pour évaluer l'efficacité de l’auto-cicatrisation, des efforts délibérés ont été déployés pour provoquer des fissures dans les murs en béton au cours du processus de construction. Des techniques généralement évitées dans la construction, telles que l'utilisation excessive de ciment, l'armature insuffisante, l'absence d'armature horizontale, le décoffrage rapide et les conditions de construction défavorables, ont été mises en œuvre.
Yasmina Shields : "J'exprime ma profonde gratitude à BESIX pour avoir non seulement trouvé le site, mais aussi fourni les ressources nécessaires et la main-d'œuvre qualifiée pour ce projet. Cela illustre parfaitement l'engagement inébranlable de BESIX à explorer toutes les pistes en matière de développement durable. »
La technique d'auto-cicatrisation
Le système d'auto-cicatrisation comprend un réseau de tubes polymères fixés aux barres d'armature en acier avant les opérations de coulage du béton. Le système de réseau vasculaire est partiellement fabriqué à l'aide d'une imprimante 3D et de tubes extrudés. Les tubes ont des trous pré-perforés recouverts de gélatine. La gélatine se dissout pendant le durcissement du béton. Les extrémités accessibles des tubes à l'extérieur de l'élément en béton permettent l'injection de produits autocicatrisants dans ces tubes après durcissement. Les produits injectés se répartissent ensuite dans les trous à l'intérieur du béton et remplissent les fissures.
Objectif des recherches
Bien que le béton soit un matériau de construction largement utilisé, sa plus grande faiblesse réside dans sa vulnérabilité à la fissuration. Les exemples les plus courants sont les grandes dalles ou les longs murs de tunnels qui présentent des fissures excessives dues à un retrait limité. Les fissures peuvent être préjudiciables pour des raisons d'étanchéité, mais aussi pour la durabilité à long terme, car elles facilitent l'entrée de substances nocives telles que le CO2 ou les chlorures (sels de déverglaçage ou eau de mer). Ces substances accélèrent la corrosion et réduisent la durée de vie du béton, ce qui nécessite des procédures d'entretien coûteuses tout au long du cycle de vie du projet. L'introduction de propriétés auto-cicatrisantes dans le béton peut prolonger la durée de vie des éléments et réduire la maintenance, en particulier dans les projets où l'accessibilité en cours d'exploitation est difficile ou lorsque la fermeture temporaire pour réparation aurait des conséquences économiques ou environnementales importantes pour la société.
Prochaines étapes
La doctorante étudie et teste actuellement les effets et les avantages de l'agent auto-cicatrisant. Divers produits de cicatrisation, tels que la résine, le polyuréthane et les hydrofuges, sont examinés en laboratoire pour déterminer leur efficacité. Les tests sont effectués avant et après l'injection de ces produits dans le réseau vasculaire. En outre, des carottages seront effectués dans les parois où le produit a été injecté afin d'évaluer l'efficacité du processus à l'aide de diverses méthodes d'essai telles que l'absorption d'eau et la vitesse d'onde.
Après la phase de recherche et de développement, si les tests donnent des résultats positifs, plusieurs étapes ultérieures, notamment la certification, la normalisation et la commercialisation, seront nécessaires pour amener la solution sur le marché. Si la certification et la normalisation sont des processus de longue haleine, le principal défi consiste à rendre la méthodologie d'auto-réparation commercialement attrayante par rapport aux méthodes d'injection traditionnelles. Néanmoins, cette approche auto-cicatrisante innovante présente un grand potentiel dans les nouveaux projets où le maintien de l'étanchéité et de la durabilité dans certaines zones est essentiel. Elle s'avère particulièrement bénéfique dans les situations où les méthodes d'injection traditionnelles sont jugées peu sûres ou irréalisables en raison de facteurs tels que l'accessibilité limitée.