Les équipes de l’ÉTS et de Vestechpro, respectivement menées par Lucas Hof et Ennouri Triki, ont analysé les propriétés mécaniques d’un béton intégrant des fibres textiles usagées. Découvrez le résumé de leurs travaux.
Résumé
Dans le contexte du développement durable, de nombreuses sources de déchets sont étudiées pour être réemployées. C’est le cas des produits textiles manufacturés dont la consommation excessive a fait doubler la production mondiale de fibres durant les 10 dernières années. Recycler ces produits en les retransformant en fibres semble donc une opportunité à saisir. Or, l’industrie de la construction fait usage de fibres vierges afin d’apporter une protection contre la fissuration, une plus grande compacité, une meilleure résistance à la traction ou encore de la ductilité aux matériaux cimentaires. Le centre de recherche Vestechpro a développé un procédé permettant d’obtenir des fibres à partir notamment de déchets textiles (post-consommation et post-industriel) et a souhaité explorer les diverses applications potentielles de ce matériau recyclé en l’incorporant à une matrice cimentaire. Le comportement mécanique et la durabilité d’un tel matériau composite sont dépendants de la nature des fibres utilisées, de leurs dimensions, de leurs morphologies et du dosage.
L’objectif principal de cette étude est d’explorer l’effet des fibres issues du procédé de recyclage mécanique développé par l’équipe de recherche de Vestechpro. Pour ce faire, un mortier a été formulé afin de pouvoir intégrer ces fibres sans perdre son ouvrabilité. Un matériau cimentaire a été mélangé avec les fibres recyclées pour obtenir un mortier à 0,33 % de fibres en volume. Trois différentes fibres vierges commerciales ont aussi été utilisées à des fins de comparaison. Ces fibres commerciales sont en polypropylène, alors que la fibre recyclée est en polyester.
Les effets de la fibre recyclée et de ses concurrentes commerciales sur le mortier ont été étudiés sous plusieurs aspects en utilisant diverses méthodes, dont certaines ont été spécialement développées pour cette étude :
- Résistance à la flexion
- Résistance à la compression (ASTM C109)
- Conductivité thermique (MTPS)
- Dispersion des fibres dans le mortier
- Entraînement d’air
Les résultats mécaniques de flexion et compression permettent d’assurer qu’à l’échelle du mortier la fibre recyclée n’a pas d’effet délétère sur le matériau. Les performances étaient comparables avec ses concurrentes. La Figure 1 représente les résultats de compression à 7 et 28 jours pour le mortier seul (M2), la fibre recyclée (RF) et les fibres commerciales (M100, F100 et DF). En outre, la conductivité thermique du mortier incluant des fibres recyclées n’est pas particulièrement faible, résultat attendu pour le dosage et comparable aux fibres commerciales. L’observation de la dispersion des fibres recyclées a mis en exergue une problématique liée au procédé de recyclage : des morceaux d’étoffe encore tissés parmi les fibres. La Figure 2 représente une observation microscopique de ce défaut. Ceci explique sans doute la plus grande quantité d’air entraînée dans le mortier avec les fibres recyclées.
Afin de pouvoir assurer l’efficacité de la fibre recyclée obtenue à l’aide de l’effilocheuse-défibreuse de Vestechpro vis-à-vis de ses concurrentes, il reste à évaluer sa capacité à empêcher la fissuration et valider sa durabilité.
