Une équipe de l'Universitat Politècnica de València (UPV) et du Politecnico di Milano a conçu de nouveaux matériaux en béton ultra-résistants et autoréparables. Ils ont 30 % de durabilité en plus par rapport aux bétons à hautes performances conventionnels dans les situations de fissuration. En cas de fissure, il est capable de se réparer automatiquement grâce à l'application de techniques d'auto-réparation.

« Ces propriétés sont possibles principalement grâce à la conception du mélange et à l'utilisation de composants tels que des additifs cristallins, nanofibres d'alumine et nanocristaux de cellulose, qui sont capables d'améliorer la capacité du matériau à se réparer", dit Pedro Serna, chercheur de l'Institut des sciences et technologies du béton (ICITECH) de l'Universitat Politècnica de València.

Un autre avantage de ces nouveaux matériaux cimentaires est la réduction des travaux d'entretien ordinaire et extraordinaire, être capable de dépasser les limites habituelles (50 ans) des codes de conception actuels. En ce qui concerne leurs candidatures, ils sont particulièrement adaptés aux infrastructures soumises à des environnements extrêmement agressifs, tels que les constructions situées dans ou à proximité de la mer, ainsi que pour les centrales géothermiques.

"Dans ce projet, nous démontrons comment la durabilité des matériaux cimentaires devient une caractéristique qui peut être conçue grâce à la synergie entre la composition du matériau et la conception structurelle. Nous avons conçu et testons de nouveaux composés cimentaires ayant la capacité d'auto-structuration réparation en phase de fissuration, qui est l'état habituel auquel est confrontée une structure en béton armé", fait remarquer Marta Roig Flores, chercheur à ICITECH.

De cette façon, ResHEALience représente un changement du concept de durabilité du matériau entendu comme protection passive contre les agressions extérieures à une vision "active" de celui-ci.

Testé dans six structures pilotes de grande envergure

Dans la phase de validation, les composés cimentaires à ultra-haute résistance développés dans le projet ont été utilisés pour construire six structures pilotes de grande envergure qui sont actuellement analysées dans des conditions réelles d'exploitation structurelle. Deux d'entre eux se trouvent dans la Communauté valencienne (un flotteur conçu pour les tours éoliennes flottantes, construit en collaboration avec Rover Maritime et l'UPV, qui est installé dans le port de Sagunt, et un radeau à moules installé dans le port de Valence par la société valencienne RDC), plus deux en Italie, un en Irlande et un à Malte.

Ces structures sont surveillées en permanence avec la technologie UPV, Plus précisément, grâce à un vaste réseau de capteurs encadrés par une équipe de l'Institut IDM, ce qui permet de vérifier leurs performances dans le temps. C'est un système de capteur autonome, configuré comme une langue électronique, qui fournit des informations en temps réel et en continu sur la durabilité de la structure. En outre, il permet d'identifier le risque de corrosion et la présence d'agents agressifs pouvant affecter les structures.

« Ces données permettent aux experts du domaine de vérifier le bon état des ouvrages, ou, selon le cas, d'adopter les mesures nécessaires pour éviter que les dommages ne s'aggravent, en utilisant le plus approprié, économique, et la méthode de protection ou de réparation moins affectée sur le fonctionnement de la structure", explique Juan Soto, chercheur à l'Institut IDM (Universitat Politècnica de València).