[fr] français
Coordinateur : ARMINES Association pour la Recherche et le Développement des Méthodes et Processus Industriels
Partenaire : Rochdi Merzouki de l’Université de Lille CRIStAL
Équipe : SoftE du Groupe Thématique : ToPSyS.
Dates : 04/20 - 04/23
Résumé :
Dans le nord-ouest de l’Europe, environ 65 millions de tonnes de granulats fins recyclés (RFA) sont générés chaque année par le concassage des déchets de construction et de démolition du béton et sont mis en décharge ou en banque. Dans le même temps, 54 millions de tonnes de sables marins sont extraits dans des zones où les ressources naturelles en granulats sont inexistantes, menaçant ainsi des espaces marins fragiles. La réutilisation des RFA dans le béton permettrait d’économiser les ressources naturelles.
Cependant, il n’existe pas de marché pour les RFA en raison des normes de construction rigoureuses. Les RFA sont une ressource locale, avec une grande variabilité, qui n’est pas adaptée à une production de masse nécessitant des matériaux ordinaires. Mais elle pourrait être utilisée à plus petite échelle, pour la fabrication de produits n’ayant pas besoin de respecter des normes de construction rigoureuses ni de posséder des performances élevées. Environ 5 Mt de RFA pourraient être recyclées en béton pour la fabrication de mobilier urbain, de mémorial ou de jardin (UMG), ce qui constituerait le point de départ d’une boucle d’économie circulaire.
Le béton préfabriqué traditionnel ne peut pas être utilisé pour la production à petite échelle en raison de la part élevée des moules dans le coût global (50 à 80%). Cependant, l’impression 3D du béton (3DP) permet de fabriquer des pièces personnalisées qui peuvent être montrées par les clients comme une bannière de leur identité. Les meubles UMG étant toujours situés dans des zones difficiles d’accès, il serait plus facile de réduire leur poids en optimisant leur forme et en les imprimant sur place. De plus, le contrôle en ligne de l’impression 3D pourrait être utilisé pour compenser la variabilité des matériaux, fournissant ainsi un outil efficace pour la valorisation de ces ressources.
Cirmap fournira une nouvelle méthode de dosage des mélanges (MPM) pour la conception de mortiers 3DP avec RFA et une nouvelle méthodologie de conception de formes personnalisées (DMCS). Une nouvelle commande principale (MCC) pour le béton 3DP sera mise en œuvre pour l’équipement des machines 3DP, et une unité d’impression 3D mobile intégrée sera développée pour l’impression 3D sur site du mobilier UMG. Un réseau Cirmap sera également créé pour le lobbying et la diffusion, conduisant à un nouveau marché pour la réutilisation des RFA. 5 autorités publiques locales du nord-ouest de l’Europe fourniront des lieux publics équipés de mobilier personnalisé par impression 3D.
Abstract
In North West Europe, about 65 Mt of Recycled Fine Aggregates (RFA) are generated yearly from the crushing of Concrete Construction and Demolition Wastes and are disposed in landfills or in banks. In the meantime, 54 Mt of marine sands are extracted in zones where natural aggregate resources are missing, threatening fragile marine spaces. Reusing RFA in concrete would save natural resources.
However, no market exists for RFA owing to rigorous construction standards. RFA is a local resource, with large variability, which is not suited to mass production needing regular materials. But it could be used at a smaller scale, for the manufacture of products needing neither to comply with rigorous construction standards nor to possess high performances. About 5 Mt of RFA could be recycled into concrete for the manufacture of Urban, Memorial or Garden (UMG) furniture, being the starting point of a circular economy loop.
Traditional precast concrete cannot be used for small scale production because of the high share of moulds in the global cost (50 to 80%). However, concrete 3D Printing (3DP) allows manufacturing customized pieces that could be shown by customers as a banner of their identity. UMG furniture are always located in difficult to access zones, reducing their weight by shape optimization and printing them onsite would be easier. Moreover, online control of 3D Printing could be used to compensate materials variability, providing an efficient tool for the valorisation of these resources.
Cirmap will provide a new Mixture Proportioning Method (MPM) for the design of 3DP mortars with RFA and a new Design Methodology for Customized Shapes (DMCS). A new Master Control Command (MCC) for concrete 3DP will be implemented for the equipment of 3DP machines, and an integrated mobile 3D printing unit will be developed for onsite 3D printing of UMG furniture. A Cirmap-network will also be created for lobby and dissemination, leading to a new market for the reuse of RFA. 5 Local Public Authorities in North West Europe will provide public places that will be equipped with 3DP customized furniture.