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Une étude menée par des chercheurs de l'École du bâtiment de l'Universidad Politécnica de Madrid (UPM) a montré comment les déchets de laine minérale peuvent être une alternative appropriée aux fibres renforcées actuellement utilisées dans les matériaux de construction.
Outre, ils ont amélioré les propriétés mécaniques et thermiques des produits ajoutés, évitant leur stockage dans des décharges. Le résultat est un nouveau mortier de ciment qui réutilise les matériaux isolants et réduit l'utilisation de sable, ce qu'il aide à mettre en œuvre les critères de l'économie circulaire dans le secteur de la construction.
La construction de bâtiments génère un grave problème environnemental, de sorte que les déchets de construction et de démolition (CDW) qui en résultent peuvent être utilisés pour remplacer une partie des matériaux de construction bruts. En particulier, Les déchets de laine minérale provenant de l'isolation des maisons ont augmenté ces dernières années en raison de l'augmentation des exigences thermiques et acoustiques. Jusqu'à 0,2 pour cent du volume de tous les CDW générés sont de la laine minérale, 60 pour cent des matériaux isolants utilisés dans la construction. On estime également qu'en 2020, plus de 2,5 millions de déchets de laine minérale seront générés dans la zone UE-28, caractérisé par sa difficile réutilisation, faible taux de recyclage et formes de valorisation.
Une équipe de chercheurs d'UPM étudie depuis des années comment recycler les matériaux de construction pour construire des maisons. De cette façon, ils ont découvert que la structure chimique et la microstructure des mortiers qui ajoutent des fibres recyclées sont similaires aux mortiers sans ces fibres. C'est-à-dire, il n'y a pas de changement significatif causé par l'ajout de fibres qui affectent la fonctionnalité du mortier, ce matériau recyclé conviendrait donc à la construction.
Déchets de fibres de laine et test d'énergie de rupture des mortiers renforcés de déchets de fibres de laine minérale. Crédit :Carolina Piña Ramírez
Ils ont également vérifié que les propriétés des fibres recyclées ne sont pas affectées bien qu'elles proviennent d'une décharge. En outre, « il a été scientifiquement prouvé que les mortiers incorporant des déchets de laine minérale recyclés sont plus légers afin qu'ils puissent améliorer leurs propriétés isolantes, " dit Mercedes del Río, un expert impliqué dans ce projet.
Dans une étude précédente, ils ont conclu que les composés obtenus ont des propriétés mécaniques similaires à d'autres composés commerciaux utilisés aujourd'hui, et ils ont également une résistance à la flexion améliorée en raison de l'ajout de ces déchets. Une telle résistance est également similaire à celles qui incorporent des fibres polymères commerciales, cependant, les fibres commerciales ne sont pas durables car elles nécessitent une grande quantité d'énergie pour leur fabrication.
Dans leur dernier ouvrage, les chercheurs de l'UPM, en collaboration avec l'Université de Technologie de Bialystok, proposé de réduire au maximum le granulat −sable− utilisé pour la fabrication des mortiers de ciment par les déchets, puisque le sable est la ressource naturelle la plus demandée dans le monde, suivi par l'eau et devant les combustibles fossiles.
Caroline Piña, le chercheur principal de cette étude, explique « il est possible de remplacer jusqu'à 50 % du volume du sable en utilisant ces mortiers durables, ce qui signifie une grande quantité d'économies de matières premières et un recyclage à grand volume de la laine minérale."
Les résultats obtenus soulignent que l'utilisation de fibres de laine minérale dans les mortiers de ciment réduit l'impact environnemental car elles réduisent l'utilisation de granulats et revalorisent ces déchets qui finissent actuellement en décharge.