Remplacer le ciment par des scories dans l’industrie du béton pour réduire son empreinte climatique

Il a été démontré que l’ajout de scories réduit de plus de 95 % les émissions de gaz à effet de serre résultant de l. a. fabrication du béton. Les chercheurs ont désormais découvert que le béton offre de bonnes performances.

“Lors de nos assessments, nous avons remplacé jusqu’à 40 % du ciment normalement utilisé dans le béton”, explique In step with Anders Edem, chercheur fundamental au SINTEF Helgeland, situé dans le nord de l. a. Norvège.

En utilisant des scories finement broyées comme additif, les chercheurs ont réussi à réduire considérablement l’empreinte climatique du béton.

Cette méthode a permis de réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu’à 95 % par rapport à l’utilisation du ciment traditionnel. Huit pour cent des émissions mondiales de gaz à effet de serre proviennent de l’industrie du béton.

« Les fabricants de ciment reconnaissent qu’il est nécessaire de faire quelque selected pour réduire l’empreinte climatique de leurs produits et ainsi rendre le béton plus sturdy », explique Edem.

Du packaging industriel à un additif sturdy

In step with Anders Edem mène des recherches sur le béton dans lequel une grande partie du liant ciment traditionnel est remplacée par une scorie appelée pierre de silice verte, ou SiGS. Le projet s’appelle VALSiGS. Le SiGS est un déchet de scories résultant de l. a. fabrication de silicium-manganèse, un ingrédient clé de l. a. manufacturing d’acier.

« Les scories SiGS sont un sous-produit, traditionnellement utilisé comme remplissage industriel, et les fabricants de manganèse d’Eramet devaient trouver une utilisation selection à ce matériau », explique Edem.

« L’ajout de tels sous-produits au béton n’est qu’une des nombreuses projects que les fabricants de ciment tentent de mettre en œuvre afin de réduire leur empreinte climatique », explique Edem. « Une autre approche consiste à utiliser les cendres de combustion provenant des centrales électriques au charbon, mais l’accès à ces matériaux est désormais plus restreint et il est peu possible que davantage de cendres soient disponibles », explique-t-il.

Les scories provenant de l. a. fonte du fer sont un autre sous-produit utilisé dans le ciment.

«Les scories SiGS que nous étudions possèdent désormais des propriétés similaires à celles que nous obtenons lors de l. a. manufacturing de fer dans les hauts fourneaux», explique Edem. « Lorsqu’elles sont réduites en poudre nice, les scories acquièrent des propriétés liantes qui leur permettent de réagir et de remplacer certains composants du ciment », explique-t-il.

Poudre nice

Afin de réaliser des assessments sur les scories SiGS, SINTEF et Eramet ont collaboré avec le spécialiste des pavés en béton Aaltvedt Betong et le fabricant de panneaux préfabriqués Block Berge Bygg.

« Nous broyons les scories pour voir remark elles pourraient être utilisées comme substitut au ciment », explique Edem. “Eramit a refroidi le SiGS et l’a broyé à l. a. même taille que les particules de ciment. Ils ont ensuite fabriqué un mélange de béton sec, similaire à celui utilisé pour couler les pavés, et un mélange humide, comme celui utilisé dans l. a. development de bâtiments”, explique-t-il.

Assez citadel

« Dans les deux cas, nous avons obtenu de très bons résultats », explique Edem, faisant référence aux mesures de résistance effectuées sur des mélanges de béton. Les chercheurs ont effectué leurs assessments après 28 jours, période usual pour les assessments de résistance du béton.

L. a. résistance du béton augmente avec l’âge, après une période de 28 jours. À l’heure actuelle, l. a. conclusion des chercheurs est que le « béton SiGS » est suffisamment résistant pour être utilisé aux mêmes fins que le béton contenant du ciment pur sans aucun additif de laitier.

«Sa résistance initiale est inférieure, mais après 28 jours, sa résistance augmente jusqu’à devenir aussi résistante que ce qu’on appelle l’éco-ciment – ​​du moins dans le cas du béton sec», explique Edem.

Les résultats ont été bons, même en remplaçant jusqu’à 40 % du ciment par du SiGS. Cependant, dans l. a. prochaine segment du projet, lorsque le ciment SiGS sera testé à plus grande échelle, il est possible qu’une plus faible share de scories SiGS sera incorporée dans les mélanges que lors des expériences initiales.

Réduire les émissions de 95 %

L. a. mesure dans laquelle les mélanges de ciment SiGS peuvent être décrits comme plus respectueux du climat que le ciment pur dépend de nombreux facteurs, notamment de l. a. manière dont l’électricité utilisée dans leur manufacturing est générée. Or, une première estimation suggère que l’empreinte carbone du ciment pur est 20 à 25 fois supérieure à celle des mélanges SiGS. En d’autres termes, l’utilisation du SiGS peut réduire les émissions de gaz à effet de serre de 95 % par rapport au ciment traditionnel.

« SiGS offre des avantages significatifs », déclare Edem.

Le SiGS et les liants d’autres fournisseurs seront désormais testés dans le cadre de grands projets pilotes. «Cela sera réalisé dans le cadre d’un projet world visant à développer des routes plus respectueuses du climat et de l’environnement», déclare Christian John Engelsen, chercheur scientifique fundamental à l. a. communauté SINTEF.

« Les scories seront soumises à des assessments plus approfondis dans le however d’assurer l. a. durabilité de l. a. chaîne d’approvisionnement et de l’utilisation de matériaux associés à l. a. development en bordure de path », explique Engelsen.