Des chercheurs ont montré comment un mélange de vieux pneus et de gravats de construction pouvait être utilisé comme matériau durable pour la construction de routes, dans une solution zéro déchet pour booster le recyclage et soutenir l'économie circulaire.

Construction, la rénovation et la démolition représentent environ la moitié des déchets produits annuellement dans le monde, tandis qu'environ 1 milliard de pneus usagés sont générés dans le monde chaque année.

Le nouveau matériel, développé par des chercheurs de l'Université RMIT, est le premier à combiner des gravats recyclés et du caoutchouc dans un mélange précisément optimisé pour répondre aux normes de sécurité routière.

Conçu pour être utilisé pour les couches de base, le mélange recyclé est plus souple que les matériaux standards, rendant les routes moins sujettes à la fissuration.

Le chercheur principal, le Dr Mohammad Boroujeni, a déclaré que le mélange gravats-caoutchouc pourrait offrir des avantages à la fois environnementaux et techniques.

« Les bases routières traditionnelles sont constituées de matériaux vierges non durables :roches extraites et sable naturel, ", a déclaré Boroujeni.

"Notre matériau mélangé est une alternative 100% recyclée qui offre une nouvelle façon de réutiliser les pneus et les déchets de construction, tout en performant sur des critères clés comme la flexibilité, résistance et déformation permanente. Alors que nous nous dirigeons vers une économie circulaire capable d'éliminer les déchets et de soutenir l'utilisation continue des ressources, notre mélange recyclé est le bon choix pour de meilleures routes et un meilleur environnement."

En Australie, seulement 16 % des pneus usagés sont recyclés dans le pays. Environ 3,15 millions de tonnes de gravats de construction transformés, connus sous le nom de granulats de béton recyclé (RCA), sont ajoutés aux stocks chaque année plutôt que d'être réutilisés.

En 2019, les gouvernements fédéral et étatiques ont convenu d'interdire l'exportation de certains déchets, dans le but de renforcer la capacité de l'Australie à générer des matières premières recyclées de grande valeur et la demande associée. Dans le cadre de l'accord, les pneus usagés entiers seront interdits d'exportation d'ici décembre 2021.

En route vers une économie circulaire

Les routes sont constituées de quatre couches :une couche de fondation, embase et embase, avec de l'asphalte dessus.

Toutes les couches doivent être suffisamment solides pour résister aux pressions des poids lourds, tout en étant suffisamment flexible pour permettre la bonne quantité de mouvement afin qu'une route ne se fissure pas facilement.

Le RCA peut potentiellement être utilisé seul pour les couches de base routières, mais l'ajout de caoutchouc recyclé peut améliorer considérablement le produit fini.

Dans des recherches antérieures, l'équipe de la RMIT School of Engineering a montré que son mélange de gravats et de caoutchouc fonctionne bien lorsqu'il est testé pour le stress, résistance à l'acide et à l'eau, ainsi que la force, déformation et propriétés dynamiques. Son faible retrait et sa bonne flexibilité réduisent les risques de fissuration.

La nouvelle étude publiée dans Construction and Building Materials a examiné comment le mélange résisterait aux pressions du passage d'innombrables véhicules au cours de sa durée de vie.

Les chercheurs ont utilisé des machines spéciales pour évaluer les performances du matériau mélangé sous la force de frottement, ou contrainte de cisaillement, et comparé différents types de caoutchouc granulé (fin et grossier) mélangés dans le RCA à différents rapports.

L'équipe a identifié un mélange optimal—0,5 % de caoutchouc en miettes fines à 99,5 % de RCA—qui offre une résistance au cisaillement tout en maintenant une bonne cohésion entre les deux matériaux.

L'enquêteur en chef, le professeur Jie Li, a déclaré que tandis que le recyclage des déchets de construction et des pneus usés se développait, les deux industries ont continué à produire beaucoup plus de déchets que ce qui est actuellement réutilisé.

« Les solutions à nos problèmes de déchets ne viendront pas seulement de la réduction de la quantité de déchets mis en décharge et de l'augmentation de la quantité que nous recyclons ; développer de nouvelles utilisations innovantes pour nos matériaux recyclés est absolument vital, " dit Li.