Une nouvelle façon de protéger le béton des dommages causés par le feu en utilisant des matériaux recyclés à partir de vieux pneus a été testée avec succès par des chercheurs de l'Université de Sheffield.

L'équipe a utilisé des fibres extraites du renfort textile couramment intégrées dans les pneus pour garantir leurs performances. Il a été démontré que l'ajout de ces fibres au mélange de béton réduisait la tendance du béton à s'écailler - là où les couches superficielles de béton se brisent - de manière explosive sous la chaleur intense d'un incendie.

L'utilisation de fibres synthétiques de polypropylène (PP) pour protéger les structures en béton des dommages ou de l'effondrement en cas d'incendie est une technique relativement bien connue. De nombreuses structures modernes, y compris des projets d'ingénierie à grande échelle tels que Crossrail, ont utilisé du béton contenant des fibres de PP pour la protection contre l'écaillage par le feu.

L'étude de Sheffield est la première à montrer que ces fibres ne doivent pas nécessairement être fabriquées à partir de matières premières, mais peut à la place être récupéré sur des pneus usagés. Les résultats sont publiés dans la revue Technologie du feu .

« Nous avons montré que ces fibres recyclées font un travail équivalent aux fibres 'vierges' PP qui nécessitent beaucoup d'énergie et de ressources pour produire, " explique l'auteur principal, le Dr Shan-Shan Huang, au Département de génie civil et structurel de l'Université de Sheffield.

« Utiliser les déchets de cette manière coûte moins cher, et mieux pour la planète."

Les fibres fondent sous la chaleur intense d'un feu, laissant des réseaux de canaux minuscules. Cela signifie que l'humidité emprisonnée dans le béton peut s'échapper, plutôt que d'être piégé, ce qui provoque l'éclatement explosif du béton.

"Parce que les fibres sont si petites, ils n'affectent pas la résistance ou la rigidité du béton, " dit le Dr Huang.

« Leur seul travail est de fondre lorsque la chaleur devient intense. Le béton est un matériau cassant, donc éclatera relativement facilement sans que ces fibres aident à réduire la pression dans le béton."

Protéger le béton de l'écaillage par le feu signifie que les armatures en acier traversant le béton sont également protégées. Lorsque les armatures en acier sont exposées à une chaleur extrême, elles s'affaiblissent très rapidement, ce qui signifie qu'une structure est beaucoup plus susceptible de s'effondrer. Le Liverpool Waterfront Car Park a subi ce genre de dégâts lors d'un incendie en 2017, conduisant à la démolition de l'ensemble de la structure.

Collaborer avec Twincon, une entreprise basée à Sheffield qui développe des solutions innovantes pour l'industrie de la construction, les chercheurs ont également développé des technologies de récupération des fibres des pneus usagés.

Cela impliquait de séparer les fibres du caoutchouc du pneu, démêler les fibres en mèches, puis les répartir uniformément dans le mélange de béton.

L'équipe prévoit de continuer à tester le matériau avec différents ratios de fibres au béton, et aussi en utilisant différents types de béton. Ils prévoient également d'en savoir plus sur la façon dont les matériaux réagissent à la chaleur au niveau de la microstructure. En scannant le béton lorsqu'il est chauffé, ils pourront voir plus précisément les changements structurels qui se produisent à l'intérieur du matériau.