Les matériaux de construction de demain sont là aujourd'hui. Le béton armé textile (TRC) est durable, formable dans diverses formes et approprié à la construction légère. Comme le nom le suggère, Le TRC conventionnel est renforcé avec des tissus de carbone ou de fibre de verre plutôt qu'avec de l'acier. Une équipe de recherche de l'Institut Fraunhofer de recherche sur le bois, Le Wilhelm-Klauditz-Institut WKI remplace désormais ces tissus par des fibres naturelles respectueuses de l'environnement. Ces alternatives rivalisent avec les performances du béton conventionnel, mais laisser une empreinte carbone plus faible, et coûte moins cher à fabriquer. Les chercheurs présenteront un prototype de pont en béton fibré naturel au salon BAU 2019 à Munich du 14 au 19 janvier, 2019.

Les ponts allemands sont dans un triste état. TÜV Rheinland dit qu'un sur deux est en décomposition. Le béton armé se corrode facilement. L'oxydation fait des ravages sur l'acier d'armature bien avant qu'aucun signe révélateur de dommage ne soit visible. Maintenant, l'industrie cherche à reléguer les fissures dans le béton, et de l'acier rouillé, à l'histoire. Ingénieurs et architectes optent pour le béton armé textile, un matériau de construction non corrosif avec une longue durée de vie et les mêmes propriétés structurelles que le béton armé. Les composants faits de ce matériau peuvent être aussi fins que quelques centimètres. Il peut être coulé pour rendre délicat, structures légères avec des textiles de renforcement qui se plient dans pratiquement n'importe quelle forme. Le long des ponts, le matériau convient également pour les façades et les plafonds. Les designers l'utilisent pour asseoir des meubles et des sculptures.

Le secret de ce béton à hautes performances est qu'il est renforcé de carbone, fibres de verre ou de polymère plutôt que d'acier. Des chercheurs du Fraunhofer WKI de Braunschweig souhaitent remplacer ces fibres par un textile à base de matières premières renouvelables, un mouvement qui rapporterait de grands dividendes pour l'environnement et le climat. Ils vont avec des produits locaux, dans ce cas le lin, qui peut être filé ou tissé. Les chercheurs peuvent ajouter des brins de fibre polymère au lin pour créer un tissu hybride adapté aux exigences du composant donné. Les scientifiques du Centre d'application de Fraunhofer WKI pour la recherche sur la fibre de bois HOFZET® utilisent un métier à tisser à double rapière avec un accessoire Jacquard pour tisser ce mélange de matériaux. Avec cette machine à tisser – unique en son genre en Europe – les experts sont en mesure de produire des matériaux composites légers innovants avec des structures textiles spécifiques à l'application et fonctions intégrées. La machine combine des matériaux conventionnels et durables d'une manière à la fois économique et techniquement sophistiquée. Ils sont ensuite noyés dans un béton à hautes performances dont la densité structurelle protège presque totalement les fibres contre les intempéries. Ce tissage est également modifié avec des résines naturelles.

Faire fi des impacts environnementaux négatifs

Le textile à base de lin est noyé dans le composant donné en couches. Sa rigidité est variable, afin qu'il puisse être disposé dans la forme désirée. Et il pourrait éventuellement être coulé pour créer des contours incurvés tels que des dômes et des éléments muraux arrondis. Le béton liquide, spécialement développé en interne au Centre Fraunhofer WKI pour les bâtiments légers et respectueux de l'environnement (ZELUBA®), est ensuite versé sur le textile. La durabilité écologique était très présente dans l'esprit des promoteurs ; ils se sont donné beaucoup de mal pour se contenter de faibles quantités de matières premières primaires. Le mélange de matériaux se compose d'un très fin

agrégat, l'eau, adjuvants et adjuvants pour béton, et un textile de renfort en lin. « La qualité du béton armé fabriqué avec un tissu de lin est supérieure à celle du béton armé des ponts. La matrice, c'est-à-dire la structure – est si dense que les substances nocives ne peuvent pas pénétrer dans le composant. Il en résulte une durée de vie beaucoup plus longue de plusieurs décennies, " dit Jan Binde, un scientifique au ZELUBA®.

Un composite à la longévité remarquable

L'association du lin et du béton s'est avérée lors d'essais un composite idéal, comme le confirment les tests de durabilité et de portance sur le nouveau, béton renforcé textile respectueux de l'environnement. "Les fibres naturelles s'intègrent très bien avec le matériau de construction, ce qui est aussi attribuable au fait que l'on peut contrôler la façon dont le textile est fixé dans le béton. La surface spécifique du textile est variable, ", explique le chercheur.

Le TRC fait d'énergies renouvelables permet aux constructeurs d'ériger des ponts légers et maigres qui peuvent également être traversés par des véhicules à moteur. "Un pont en béton armé d'une portée de 15 mètres ferait environ 35 à 40 centimètres d'épaisseur, tandis que son homologue en lin serait considérablement plus mince à 12 à 16 centimètres. Cela permet d'économiser beaucoup de matériel. Les couches minces sont faisables, ", déclare Binde. Les efforts des chercheurs pour optimiser le matériau de construction innovant se poursuivent alors que l'approbation des autorités de la construction est en attente.