Les granulats recyclé

Production des granulats recyclés

Le processus de production passe par les trois étapes suivantes : concassage, criblage et éventuellement lavage. Cependant, un prétraitement qui consiste à réaliser le cisaillage des ferrailles et la réduction des plus gros éléments est nécessaire. Des opérations de triage manuel ou mécanique sont ensuite effectuées pour enlever les impuretés au cours du processus de production. Les plus gros débris, comme les plaques de métal, les panneaux de bois, les aciers d’armature, le papier, le plastique, etc. sont enlevés à la main avant l’entrée des matériaux au concasseur primaire. Par ailleurs, pour enlever les impuretés légères, Québaud [7] propose deux procédés: l’épuration à l’air et l’épuration par voie humide. Pour la première solution, les granulats sont entraînés par un courant d’air sur des distances variables selon leur forme et leur nature.

En ce qui concerne la 2ème technique, l’épuration par voie humide (flottaison), la séparation est réalisée au moyen d’un bain dans lequel les granulats recyclés sont transportés à l’aide d’une bande immergée où les fractions légères qui flottent sont séparées par des jets d’eau à contre-courant (Figure I.2). Le concasseur à percussion présente une meilleure réduction de la granulométrie (avec moins d’éléments fins) et facilite la séparation des armatures du béton mais l’usure du matériel est importante et la granulométrie d’entrée limitée [8]. Il permet également d’obtenir une Chapitre I : Synthèse bibliographique 8 meilleure cubicité du matériau sortant [7].

En ce qui concerne les appareillages spécifiques à l’amélioration des granulats recyclés, on trouve tous les appareillages permettant d’éliminer les impuretés. Des électro-aimants peuvent être ajoutés au circuit de concassage pour enlever les débris métalliques. Ils sont installés à la sortie des concasseurs et recueillent les éléments métalliques. L’élimination des contaminants légers peut se faire par flottation du type « Aquamator » (Figure I.2). La figure I.3 présente un schéma d’installation de production de granulats recyclés. Le nombre de concasseurs utilisés dépend de la qualité de granulat à obtenir. L’utilisation d’un seul concasseur donne des matériaux de moins bonne qualité même si le matériau de départ est relativement propre. De plus, procéder à un seul concassage n’enlève pas toutes les impuretés où seuls les débris métalliques sont enlevés grâce à l’électro-aimant. L’utilisation d’un deuxième concasseur permet de procéder à une deuxième opération de triage (manuel et magnétique), ce qui donne un matériau beaucoup plus propre.

Caractéristiques des granulats recyclés

Les propriétés des granulats recyclés dépendent de plusieurs paramètres de production tels que la procédure du concassage et la qualité du béton d’origine [2]. L’aspect des gravillons recyclés est comme celui des gravillons naturels concassés. Par ailleurs, les propriétés des gravillons recyclés sont complétement différentes. En général, les particules du béton concassé sont plus anguleuses et ont une texture plus rugueuse que celle des granulats naturels (Figure I.4). De même, le sable recyclé possède une forme plus anguleuse que le sable naturel.

Les granulats recyclés de béton diffèrent principalement des granulats naturels du fait qu’ils sont composés de deux fractions de nature différente : le granulat naturel et le mortier de ciment qui y est accroché (Figure I.5) [10]. Figure I. 5 : Compositions des granulats recyclés de béton.

Propriétés physiques des granulats recyclés

La densité des granulats recyclés est généralement inférieure à celle des granulats naturels en raison de la faible densité du mortier adhérant aux grains naturels. Elle dépend des paramètres suivants : – Les propriétés mécaniques du béton parent : pour un volume de mortier adhérant équivalent, les granulats recyclés obtenus d’un béton ayant des propriétés mécaniques élevées ont une densité plus importante par rapport aux granulats issus d’un béton parent plus faible [11]. – La granulométrie : la densité varie avec la taille des grains [12]. Elle diminue lorsque la taille des grains diminue. – La technique de production utilisée : la densité est fonction du type de concasseur utilisé.

Quant à la capacité d’absorption d’eau, elle représente la différence majeure entre les granulats recyclés et les granulats naturels et dépend des paramètres suivants : – La granulométrie : la capacité d’absorption est inversement proportionnelle à la taille des grains. Elle est d’autant plus importante que les grains sont petits [5]. La teneur en mortier attaché : Poon et al [13] ont démontré que l’aptitude des granulats recyclés à absorber l’eau augmente lorsque la teneur en mortier attaché est importante et que cette aptitude est indépendante des propriétés mécaniques des granulats. Selon l’étude conduite par de Juan et Gutiérrez [10], la capacité d’absorption est d’autant plus importante que la teneur en mortier attaché est importante (Figure I.6). – La densité : la densité et la capacité d’absorption sont étroitement liées. Les granulats recyclés, en raison de l’ancien mortier qui reste attaché aux grains originaux, possèdent une densité plus faible et une capacité d’absorption plus élevée que les granulats naturels [14]