WO2020053513A1 - Procede de traitement de granulats recycles, et utilisation des granulats ainsi traites - Google Patents

Procede de traitement de granulats recycles, et utilisation des granulats ainsi traites Download PDF

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WO2020053513A1
WO2020053513A1 PCT/FR2019/052072 FR2019052072W WO2020053513A1 WO 2020053513 A1 WO2020053513 A1 WO 2020053513A1 FR 2019052072 W FR2019052072 W FR 2019052072W WO 2020053513 A1 WO2020053513 A1 WO 2020053513A1
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WO
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aggregates
water
recycled
repellent agent
drying
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PCT/FR2019/052072
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Assia DJERBI
Aiman YACOUB
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Institut Francais Des Sciences Et Technologies Des Transports, De L'amenagement Et Des Reseaux
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
    • C04B18/167—Recycled materials, i.e. waste materials reused in the production of the same materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to the field of building and construction, and more specifically to the field of recycling of building materials.
  • the invention relates to a method for treating aggregates resulting from the deconstruction of concrete elements, and the use of the aggregates thus treated for the preparation of mortars or concretes.
  • the coarse fraction> 4 mm In the granular skeleton of concrete, there are two types of fractions, the coarse fraction> 4 mm and the sand fraction from 0 to 4 mm.
  • the standard NF EN206 / CN makes it possible to replace up to 30% of natural aggregates with a coarse fraction> 4 mm by recycled aggregates of the same particle size for structural concrete.
  • the wish, in the short term, is to promote the protection of resources and the recovery of waste in order to partially meet the expectations of the Grenelle Environment Forum and European regulations which provide for reaching a 70% substitution rate of here by 2020.
  • the recycled aggregate from deconstruction concrete is composed of the old aggregate natural which is attached to the old cement paste.
  • the latter is porous and cracked during the crushing process.
  • the porosity of recycled aggregates generates a significant increase in the water absorption coefficient and its kinetics [3,9] and a decrease in resistance to fragmentation of the recycled aggregate [10].
  • recycled aggregates also depend on the granular fraction.
  • the coarse fraction > 4 mm and the sand fraction from 0 to 4 mm.
  • Recycled sand has a very high water absorption compared to the large fraction and more affects the properties of concrete (in the fresh and hardened state) compared to the large fraction [4,7,8]. Due to this effect, recycled sand is not recommended by standard NF EN206 / CN.
  • NF EN206 / CN Several studies have been carried out to characterize concrete made from recycled aggregates. They have shown that their physical and mechanical properties decrease in proportion as the substitution rate for recycled aggregates increases in the composition [1,5-8]. To increase this rate in favor of recycling aggregates, several approaches have been proposed:
  • the first consists in improving the quality of the binder for concretes containing recycled aggregates by modifying the formulation of the concrete, the simplest way is to reduce the W / L ratio which will play a role in improving the porosity and the permeability of concrete but requires increasing the quantity of cement [4,5,8], which increases the cost of concrete as well as the C0 2 emissions during the manufacture of Portland clinker.
  • the second approach consists in improving the properties of the recycled aggregates before their incorporation into concrete.
  • various treatments for improving the properties of recycled aggregates have been proposed [12,13]; these treatments based on silane and / or siloxane, which relate to the coarse fraction of aggregates, however generate a significant drop in the compressive strength of the concrete, which is in all likelihood explained by poor compatibility with the new cement paste .
  • the present invention relates to a process for treating recycled aggregates of particle size less than or equal to 4 mm, which comprises drying said aggregates; impregnating the dried aggregates, in a closed receptacle, with a compound chosen from: a water-repellent agent based on silicone resin and / or silane and / or siloxane; sodium silicate; colloidal silica; and an alkali based on (OH); and drying the impregnated aggregates.
  • the invention also relates to the recycled aggregates obtained by the above-mentioned process.
  • the invention further relates to a concrete or a mortar containing, as granular skeleton, at least 50% by mass and up to 100% by mass of recycled aggregates obtained by the above-mentioned process.
  • FIG. 1 represents the result of the compressive strength, in wet cure and in dry cure, of mortars based on natural aggregates, untreated recycled aggregates, and recycled aggregates treated according to the process of the invention.
  • FIG. 2 represents the porosity, in wet cure and in dry cure, of mortars based on natural aggregates, untreated recycled aggregates, and recycled aggregates treated according to the process of the invention.
  • FIG. 3 represents the intrinsic permeability, in wet cure and in dry cure, of mortars based on natural aggregates, untreated recycled aggregates, and recycled aggregates treated according to the process of the invention.
  • Figure 4 represents the coefficient of diffusion of chloride ions in wet cure and in dry cure, mortars based on natural aggregates, untreated recycled aggregates, and recycled aggregates treated according to the process of the invention.
  • FIG. 5 represents the carbonation front, in wet cure and in dry cure, of mortars based on natural aggregates, untreated recycled aggregates, and recycled aggregates treated according to the process of the invention.
  • Figures 7A and 7B show the result of the treatment of the recycled aggregates according to Example 1.
  • Figures 8A and 8B represent the result of the treatment of the recycled aggregates according to Comparative Example 1.
  • Figures 9A and 9B show the result of the treatment of the recycled aggregates according to Example 2.
  • Figures 10A and 10B show the result of the treatment of the recycled aggregates according to Comparative Example 2.
  • M-SN mortar containing exclusively natural aggregates.
  • M-SR mortar containing exclusively untreated recycled aggregates.
  • M-Pl, M-P2, M-P3 mortar containing exclusively recycled aggregates treated according to the process of the invention.
  • the left bar (dark) represents, for each type of aggregates, the result in wet curing
  • the right bar (clear) represents, for each type of aggregates, the result in dry curing.
  • the present invention aims to improve the microstructure of recycled aggregates from the sand fraction and the transition zone interface (ITZ) between the recycled aggregates and the cementitious paste from the mortar or concrete incorporating these recycled aggregates.
  • ITZ transition zone interface
  • the inventors are convinced that the quality of the structure of GITZ greatly influences the performance of cementitious materials (concrete and mortar) based on recycled aggregates, such as the mechanical strength and the durability properties of screws. -to corrosion of reinforcing steel (carbonation and diffusion of chloride ions).
  • the invention relates to a process for treating recycled aggregates with a particle size less than or equal to 4 mm, which comprises:
  • Recycled aggregates is understood to mean aggregates coming mainly from scrap concrete production, or from the selective deconstruction of works or buildings containing concrete elements. These recycled aggregates are typically obtained by crushing and screening existing concrete. Indeed, the recycled aggregate is composed of the old natural aggregate which is attached to the old cement paste.
  • the invention advantageously relates to the sand fraction of the recycled aggregates, that is to say the aggregates having a particle size less than or equal to 4 mm, typically in the range 0.5 mm - 4 mm.
  • Step a) consists in drying the recycled aggregates, typically in an oven, advantageously at a temperature in the range of 20 to 60 ° C, for example from 20 to 50 ° C, from 20 to 45 ° C, from 20 to 40 ° C, or from 20 to 35 ° C.
  • the duration of this drying step depends, it will be understood, on the temperature used, the objective being to obtain a water content of less than 1% by mass, preferably less than or equal to 0.1% by mass .
  • Step b) consists of impregnating the dried recycled aggregates, in a closed receptacle, with a compound chosen from: a water-repellent agent chosen from a water-repellent agent based on silicone resin and optionally silane and / or siloxane, and an agent water repellent based on silane and siloxane; sodium silicate; colloidal silica; and an alkali based on (OH).
  • the water-repellent agent is a water-repellent agent based on silicone resin and optionally silane and / or siloxane, preferably a water-repellent agent based on silicone resin, silane and siloxane.
  • the water-repellent agent is a water-repellent agent based on silane and siloxane (it is understood in this case that the water-repellent agent is free of silicone resin).
  • the water repellent agent is advantageously in the form of an emulsion, preferably an oil-in-water emulsion.
  • the water-repellent agent is in the form of a dilution, up to about 20 to 30%, of the commercial product in water.
  • sodium silicate capable of being used in the context of the present invention mention may be made of solutions having a Na 2 O / SiO 2 molar ratio of less than or equal to 0.5, preferably less than or equal to 0, 4. Such solutions are commercially available, for example from the companies SILMACO or VWR.
  • the commercial sodium silicate solution is diluted in water before use, up to about 5 to 15%.
  • colloidal silica capable of being used in the context of the present invention, mention may be made of colloidal silica solutions having a pH of at least 10 and a particle size of less than approximately 50 nm, preferably less than approximately 15 nm and a minimum concentration of 20% in Si0 2 .
  • colloidal silica solutions having a pH of at least 10 and a particle size of less than approximately 50 nm, preferably less than approximately 15 nm and a minimum concentration of 20% in Si0 2 .
  • Such solutions are commercially available, for example from the company MERCK, and can be used as such.
  • alkali based on (OH) capable of being used in the context of the present invention, there may be mentioned alkaline solutions of soda, potassium hydroxide or calcium hydroxide, of pH greater than or equal to 12. Such solutions are commercially available, for example from the company VWR, and can be used as such.
  • the receptacle capable of being used in the context of the present invention will be chosen by a person skilled in the art according to the scale of the impregnation reaction implemented (laboratory, pilot, industrial). It is essential that the receptacle is closed during the impregnation of the aggregates.
  • the duration of step b) is less than or equal to 24 hours, for example included in the range going from 1 to 24 hours, preferably in the range going from 6 hours to 24 hours, more preferably in the range ranging from 10 to 24h.
  • the volume ratio between the compound and the dried recycled aggregates is in the range of about 3: 1 to about 1: 1, preferably in the range range from about 2: 1 to about 1: 1.
  • the “volume” of the compound refers to the volume of the emulsion or of the solution (containing the compound) used, where appropriate after possible dilution in a solvent such as water.
  • Step c) consists in drying the impregnated aggregates advantageously at a temperature in the range from 20 to 60 ° C, for example from 20 to 50 ° C, from 20 to 45 ° C, from 20 to 40 ° C, or alternatively from 20 to 35 ° C.
  • the duration of this drying step depends on the temperature used, the objective being to obtain a water content in the recycled aggregates of less than 1% by mass, preferably less than or equal to 0 , 1% by mass.
  • the method according to the invention comprises the following steps between steps a) and b): a1) impregnation, in a closed receptacle, of the dried aggregates of step a) with an alkali based on (OH), as described above; a2) the impregnated aggregates are removed from the receptacle and optionally dried, preferably at room temperature (20-25 ° C), to then be used in step b).
  • the duration of step a1) and the volume ratio between the alkali based on (OH) and the dried aggregates are as indicated above for step b).
  • the process according to the invention comprises the following steps between steps b) and c): bl) drying the impregnated aggregates, preferably at room temperature (20-25 ° C); b2) impregnating, in a closed receptacle, the aggregates dried in step b1) with a water-repellent agent as described above.
  • the duration of step b2) and the volume ratio between the water-repellent agent and the dried aggregates are as indicated above for step b).
  • the method according to the invention comprises the following steps between steps b) and c): bl) the impregnated aggregates are removed from the receptacle and optionally dried, preferably at room temperature (20-25 ° C); b2) the impregnation, in a closed receptacle, of the aggregates optionally dried with a colloidal silica as described above, and which can be the same as in step b).
  • the duration of step b2) and the volume ratio between the colloidal silica and the dried aggregates are as indicated above for step b).
  • the process according to the invention comprises the following steps between steps b) and c): bl) the impregnated aggregates are removed from the receptacle and optionally dried, preferably at room temperature (20-25 ° C); b2) the impregnation, in a closed receptacle, of the aggregates optionally dried with an alkali based on (OH) as described above, and which can be the same as in step b).
  • the duration of step b2) and the volume ratio between the alkali and the dried aggregates are as indicated above for step b).
  • the recycled aggregates treated according to the process according to the invention have a reduction in water absorption compared to untreated recycled aggregates, due to the reduction of the porosity at the microstructure of the treated recycled aggregates.
  • the treated recycled aggregates also act on the surface, when incorporated into a “new” cementitious paste, they exhibit very good adhesion with this “new” cementitious paste, which results in a reduction in the porosity at I ⁇ TZ level. "new" cement paste.
  • the recycled aggregates treated according to the process according to the invention give the latter, in addition to good compressive strength, good durability properties, in particular good resistance to corrosion. of steel reinforcements (contained in concrete) caused by chloride ions and by C0 2 .
  • the invention relates to recycled aggregates, of particle size less than or equal to 4 mm, obtained by the treatment process according to the invention.
  • the invention also relates to a mortar or a concrete containing, in addition to water and a hydraulic binder, aggregates formed for 50% to 100% by mass by the recycled aggregates obtained by the treatment process in accordance with the invention.
  • the mortar or concrete therefore comprises at most 50% by mass of natural aggregates or untreated recycled aggregates, as defined in standard EN 12620.
  • the recycled aggregates treated according to the process according to the invention represent at least 60% by mass, at least 70% by mass, at least 80% by mass, or at least 90% by mass, of the total mass of aggregates present in the mortar or concrete.
  • the hydraulic binder present in the mortar or concrete is a finely ground mineral material comprising a cement and possibly one or more mineral additions and which, mixed with water, hardens as a result of reactions and processes. hydration.
  • the hydraulic binder is advantageously in the form of a pulverulent particle size such that at least 90% of the particles pass through a sieve of 200 ⁇ m (D 90 ⁇ 200 ⁇ m).
  • the cement is typically a Portland clinker cement such as those defined in standard EN 197-1.
  • the mineral additions may be granulated blast furnace slag such as those defined in standard EN 15167-1, fly ash for concrete such as those defined in standard EN 450-1, metakaolins for concrete such as those defined in standard EN 206 / CN, limestone additions such as those defined in standard NF P 18-508, siliceous additions such as those defined in standard NF P 18-509, or any mixture of the above-mentioned constituents.
  • the mineral additions are used in proportions such that their mass ratio to the cement is advantageously between approximately 0.1 / 1 and approximately 4/1, preferably between approximately 0.1 / 1 and about 3/1.
  • the mortar or concrete can also include one or more additives such as viscosity agents (XP P 18-340), setting or hardening accelerators, setting retarders, plasticizers or superplasticizers, in particular superplasticizers of the family polycarboxylates, polynaphthalene sulfonates, melamine sulfonates or lignosulfonates.
  • the mass proportion of adjuvants (when they are present), relative to the hydraulic binder is in the range from approximately 0.1% to approximately 3.5% in dry extract, preferably in the range of approximately 0, 5% to around 1.5% as dry extract.
  • the treated recycled aggregates can completely replace natural aggregates in the formulation of a mortar or concrete, without modification of this formulation (mainly, without adding cement);
  • the cost of the final product is reduced compared to a mortar or concrete containing untreated recycled aggregates, which requires a larger quantity of hydraulic binder to obtain equivalent performance;
  • a concrete incorporating the recycled aggregates treated according to the process of the invention has improved properties in terms of water absorption coefficient, compressive strength, durability of the concrete with respect to the risk of corrosion d reinforcement by carbonation and by diffusion of chloride ions, compared to a concrete incorporating only natural aggregates (ie not recycled).
  • the dried aggregates were then placed in a bottle in order to be impregnated with the water-repellent agent used in Example 1, at the rate of 2 volumes of diluted emulsion for one volume of aggregates.
  • the bottle was closed and the impregnation took place for 24 hours.
  • colloidal silica product marketed under the name Klebosol TM 30R12
  • the amounts indicated in Table 1 are percentages by mass.
  • the natural aggregates are of the Seine sand type, and have a particle size of 0.5-4 mm.
  • the untreated recycled aggregates come from a recycling platform, and have a particle size of 0.5-4 mm.
  • the cement used is a CEM I 52.5 CP2 NF type clinker.
  • Test pieces were prepared from each of the mortars indicated in the table
  • the mechanical resistance to compression (Rc) of the test pieces was measured after 28 days of curing, according to the principle of standard EN 12390-3.
  • the durability properties of the test pieces (porosity to water, diffusion of chloride ions, depth of carbonation) were measured after 90 days of treatment, according to the AFGC guide [15].
  • FIG. 1 shows that the compressive strength of mortars comprising 100% of recycled aggregates treated (i) is comparable to or greater than that of mortar comprising 100% natural aggregates, and (ii) significantly greater than that of mortar comprising 100% untreated recycled aggregates.
  • FIG. 2 shows that the porosity of the mortars comprising 100% of recycled aggregates treated is comparable or slightly lower than that of the mortar comprising 100% of natural aggregates.
  • FIG. 3 shows that the permeability in dry curing of mortars comprising 100% of recycled aggregates treated (i) is comparable or lower than that of mortar comprising 100% of natural aggregates, and (ii) significantly lower than that of mortar comprising 100% of untreated recycled aggregates. This indicates that the mortars according to the invention have good water tightness.
  • Figure 4 shows that the chloride ion diffusion coefficient of mortars comprising 100% of recycled aggregates treated (i) is comparable or lower than that of mortar comprising 100% natural aggregates, and (ii) significantly higher than that of mortar comprising 100% untreated recycled aggregates. This indicates that the mortars according to the invention have a good capacity for resistance to attack by chloride ions.
  • FIG. 5 shows that the depth of carbonation of the mortars comprising 100% of recycled aggregates treated is, after 60 days, less than that of the mortar comprising 100% of natural aggregates and that of the mortar comprising 100% of untreated recycled aggregates . This indicates that the mortars according to the invention have a good capacity for resistance to attack by C0 2 .
  • Example 7
  • Example 2 The procedure of Example 1 was repeated, but without closing the bottle in which the recycled aggregates were placed. As can be seen in FIGS. 8A and 8B, the recycled aggregates stick to each other and also to the bottle. Comparative example 2
  • Example 2 The procedure of Example 2 was repeated, but without closing the bottle in which the recycled aggregates were placed. As can be seen in FIGS. 10A and 10B, the recycled aggregates stick to each other and also to the bottle.

Abstract

L'invention concerne un procédé de traitement de granulats recyclés de granulométrie inférieure ou égale à 4 mm, qui comprend: a) le séchage desdits granulats; b) l'imprégnation des granulats séchés avec un composé choisi parmi: un agent hydrofuge choisi parmi un agent hydrofuge à base de résine silicone et éventuellement de silane et/ou de siloxane, et un agent hydrofuge à base de silane et de siloxane; un silicate de sodium; une silice colloïdale; et un alcalin à base de (OH"); c) le séchage des granulats imprégnés. L'invention concerne également l'utilisation des granulats obtenus par le procédé susmentionné.

Description

Procédé de traitement de granulats recyclés, et utilisation des granulats ainsi traités
Domaine technique de l'invention
La présente invention relève du domaine du bâtiment et de la construction, et plus précisément du domaine du recyclage des matériaux de construction. L'invention concerne un procédé de traitement de granulats issus de la déconstruction d'éléments en béton, et l'utilisation des granulats ainsi traités pour la préparation de mortiers ou bétons.
Etat de la technique
Les programmes de démolition des bâtiments construits il y a environ 40 à 50 ans sont aujourd'hui en très forte croissance, notamment dans le cadre des grands projets de ville. Ces programmes engendrent des millions de tonnes de déchets. La valorisation de ces déchets ouvre aujourd'hui de nouvelles perspectives environnementales et économiques mais nécessitent de lever certains verrous scientifiques et technologiques. La production française de granulats recyclés à partir de matériaux de démolition représente 5% de la production totale de granulats naturels (400 millions de tonnes). Les contraintes d'ordre économique, politique et écologique de ces dernières années ont rendu toutefois leur recyclage de plus en plus nécessaire. Le fait que les granulats issus du recyclage du béton soient valorisés essentiellement en sous- couches routières s'explique par la demande importante que cela représente par rapport aux utilisations dans le bâtiment ou les ouvrages d'art.
Dans le squelette granulaire du béton, il existe deux types de fractions, la fraction grossière > 4 mm et la fraction sable de 0 à 4 mm. Actuellement, la norme NF EN206/CN permet de substituer jusqu'à 30% de granulats naturels de fraction grossière > 4 mm par des granulats recyclés de même granulométrie pour les bétons de structure. Le souhait, à courte échéance, est de favoriser la protection des ressources et la valorisation des déchets afin de répondre en partie aux attentes du Grenelle de l'Environnement et à la règlementation européenne qui prévoit d'atteindre 70 % de taux de substitution d'ici à 2020. La substitution partielle des granulats naturels, qui représentent 70% du volume total du béton, par des granulats recyclés affecte toutefois les propriétés du béton à l'état frais et durci [1-10]. En effet, le granulat recyclé issu d'un béton de déconstruction est composé de l'ancien granulat naturel qui est attaché à l'ancienne pâte cimentaire. Cette dernière est poreuse et fissurée lors du procédé de concassage. La porosité des granulats recyclés engendre une augmentation importante du coefficient d'absorption d'eau et de sa cinétique [3,9] et une baisse de résistance à la fragmentation du granulat recyclé [10].
Les propriétés des granulats recyclés dépendent également de la fraction granulaire. Dans le squelette granulaire du béton, il existe 2 types de fractions, la fraction grossière > 4 mm et la fraction sable de 0 à 4 mm. Le sable recyclé présente une absorption d'eau très élevée par rapport à la grosse fraction et affecte plus les propriétés du béton (à l'état frais et durci) par rapport à la grosse fraction [4,7,8]. En raison de cet effet, le sable recyclé n'est pas préconisé par la norme NF EN206/CN. Plusieurs études ont été menées pour caractériser les bétons constitués de granulats recyclés. Elles ont montré que leurs propriétés physiques et mécaniques décroissent à proportion que le taux de substitution en granulats recyclés augmente dans la composition [1,5-8]. Pour augmenter ce taux en faveur du recyclage des granulats, plusieurs approches ont été proposées :
La première consiste à améliorer la qualité du liant pour les bétons contenant des granulats recyclés en modifiant la formulation du béton, la façon la plus simple est de diminuer le rapport E/L qui va jouer un rôle dans l'amélioration de la porosité et de la perméabilité des bétons mais nécessite d'augmenter la quantité du ciment [4,5,8], ce qui augmente le coût du béton ainsi que les émissions de C02 lors de la fabrication du clinker Portland.
La seconde approche consiste à améliorer les propriétés des granulats recyclés avant leur incorporation dans le béton. Pour cela divers traitements d'amélioration des propriétés des granulats recyclés ont été proposés [12,13] ; ces traitements à base de silane et/ou de siloxane, qui concernent la fraction grossière des granulats, génèrent toutefois une baisse importante de la résistance en compression du béton, qui s'explique selon toute vraisemblance par une mauvaise compatibilité avec la nouvelle pâte de ciment.
D'autres traitements des granulats recyclés ont été décrits dans les demandes de brevet CN102092993A, CN102786243A, CN104628282A, CN105461248A, et
CN101624268A.
Il est donc souhaitable de pouvoir substituer, dans des formulations de mortier ou de béton, les granulats naturels par une proportion significative de granulats recyclés, sans toutefois affecter les propriétés mécaniques (résistance à la compression) ni les propriétés physico-chimiques (porosité, perméabilité, durabilité) desdites formulations.
Résumé de l'invention
La présente invention concerne un procédé de traitement de granulats recyclés de granulométrie inférieure ou égale à 4 mm, qui comprend le séchage desdits granulats ; l'imprégnation des granulats séchés, dans un réceptacle fermé, avec un composé choisi parmi : un agent hydrofuge à base de résine silicone et/ou de silane et/ou de siloxane ; un silicate de sodium ; une silice colloïdale ;et un alcalin à base de (OH ) ; et le séchage des granulats imprégnés.
L'invention concerne également les granulats recyclés obtenus par le procédé susmentionné.
L'invention concerne en outre un béton ou un mortier contenant, comme squelette granulaire, au moins 50% en masse et jusqu'à 100% en masse de granulats recyclés obtenus par le procédé susmentionné.
Description des figures
La Figure 1 représente le résultat de la résistance à la compression, en cure humide et en cure sèche, de mortiers à base de granulats naturels, de granulats recyclés non traités, et de granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention.
La Figure 2 représente la porosité, en cure humide et en cure sèche, de mortiers à base de granulats naturels, de granulats recyclés non traités, et de granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention.
La Figure 3 représente la perméabilité intrinsèque, en cure humide et en cure sèche, de mortiers à base de granulats naturels, de granulats recyclés non traités, et de granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention.
La Figure 4 représente le coefficient de diffusion des ions chlorure en cure humide et en cure sèche, de mortiers à base de granulats naturels, de granulats recyclés non traités, et de granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention.
La Figure 5 représente le front de carbonatation, en cure humide et en cure sèche, de mortiers à base de granulats naturels, de granulats recyclés non traités, et de granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention.
Les Figures 6A et 6B représentent l'effet de l'imprégnation de granulats recyclés par une solution alcaline (OH-) sur le pH des granulats ; on constate un changement de couleur (avant - figure 6A = gris, après - figure 6B = violet, révélation à l'aide de phénolphtaléine) caractéristique d'un pH fortement alcalin (>11).
Les Figures 7A et 7B représentent le résultat du traitement des granulats recyclés selon l'exemple 1.
Les Figures 8A et 8B représentent le résultat du traitement des granulats recyclés selon l'exemple comparatif 1.
Les Figures 9A et 9B représentent le résultat du traitement des granulats recyclés selon l'exemple 2.
Les Figures 10A et 10B représentent le résultat du traitement des granulats recyclés selon l'exemple comparatif 2.
Légende des figures :
M-SN = mortier contenant exclusivement des granulats naturels.
M-SR = mortier contenant exclusivement des granulats recyclés non traités.
M-Pl, M-P2, M-P3 = mortier contenant exclusivement des granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention.
Sur les figures 1 à 4, la barre de gauche (foncée) représente, pour chaque type de granulats, le résultat en cure humide, et la barre de droite (claire) représente, pour chaque type de granulats, le résultat en cure sèche.
Description de l'invention
La présente invention a pour objectif d'améliorer la microstructure des granulats recyclés de la fraction sable et de l'interface de zone de transition (ITZ) entre les granulats recyclés et la pâte cimentaire du mortier ou béton incorporant ces granulats recyclés. Sans vouloir être liés par une théorie particulière, les inventeurs sont convaincus que la qualité de la structure de GITZ influence grandement les performances des matériaux cimentaires (béton et mortier) à base de granulats recyclés, telles que la résistance mécanique et les propriétés de durabilité vis-à-vis de la corrosion d'acier d'armature (carbonatation et diffusion des ions chlorures).
Ainsi, selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de traitement de granulats recyclés de granulométrie inférieure ou égale à 4 mm, qui comprend :
a) le séchage desdits granulats ;
b) l'imprégnation des granulats séchés, dans un réceptacle fermé, avec un composé choisi parmi : un agent hydrofuge choisi parmi un agent hydrofuge à base de résine silicone et éventuellement de silane et/ou de siloxane, et un agent hydrofuge à base de silane et de siloxane ; un silicate de sodium ; une silice colloïdale ; et un alcalin à base de (OH ) ; et
c) le séchage des granulats imprégnés.
On entend par « granulats recyclés » des granulats provenant principalement soit des rebuts de production de béton, soit de la déconstruction sélective d'ouvrages ou de bâtiments contenant des éléments en béton. Ces granulats recyclés sont typiquement obtenus par concassage et criblage de béton existant. En effet, le granulat recyclé est composé de l'ancien granulat naturel qui est attaché à l'ancienne pâte cimentaire. L'invention concerne avantageusement la fraction sable des granulats recyclés, c'est-à- dire les granulats ayant une granulométrie inférieure ou égale à 4 mm, typiquement dans la gamme 0,5 mm - 4 mm.
On entend par « agent hydrofuge à base de résine silicone et éventuellement de silane et/ou de siloxane » un agent hydrofuge à base de résine silicone, un agent hydrofuge à base de résine silicone et de silane, un agent hydrofuge à base de résine silicone et de siloxane, ou un agent hydrofuge à base de résine silicone, de silane et de siloxane. L'étape a) consiste à sécher les granulats recyclés, typiquement dans une étuve, avantageusement à une température dans la gamme de 20 à 60°C, par exemple de 20 à 50°C, de 20 à 45°C, de 20 à 40°C, ou encore de 20 à 35°C. La durée de cette étape de séchage dépend, on l'aura compris, de la température utilisée, l'objectif étant d'obtenir une teneur en eau inférieure à 1% en masse, de préférence inférieure ou égale à 0,1% en masse.
L'étape b) consiste à imprégner les granulats recyclés séchés, dans un réceptacle fermé, avec un composé choisi parmi : un agent hydrofuge choisi parmi un agent hydrofuge à base de résine silicone et éventuellement de silane et/ou de siloxane, et un agent hydrofuge à base de silane et de siloxane ; un silicate de sodium ; une silice colloïdale ; et un alcalin à base de (OH ).
Dans un mode de réalisation de l'invention, l'agent hydrofuge est un agent hydrofuge à base de résine silicone et éventuellement de silane et/ou de siloxane, de préférence un agent hydrofuge à base de résine silicone, de silane et de siloxane. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'agent hydrofuge est un agent hydrofuge à base de silane et de siloxane (on comprend dans ce cas de figure que l'agent hydrofuge est exempt de résine silicone). Dans l'un ou l'autre de ces modes de réalisation, l'agent hydrofuge se présente avantageusement sous la forme d'une émulsion, de préférence d'une émulsion huile-dans-eau. De telles émulsions sont couramment employées dans le domaine du bâtiment, notamment pour la protection des surfaces en béton, et sont disponibles dans le commerce, comme par exemple les produits vendus par DOW sous la gamme Dowsil™. De manière avantageuse, l'agent hydrofuge se présente sous la forme d'une dilution, à hauteur d'environ 20 à 30%, du produit commercial dans l'eau. A titre de silicate de sodium susceptible d'être utilisée dans le cadre de la présente invention, on peut citer les solutions ayant un rapport molaire Na20/Si02 inférieur ou égal à 0,5, de préférence inférieur ou égal à 0,4. De telles solutions sont disponibles dans le commerce, par exemple auprès des sociétés SILMACO ou VWR. De manière avantageuse, la solution de silicate de sodium commerciale est diluée dans l'eau avant utilisation, à hauteur d'environ 5 à 15%.
A titre de silice colloïdale susceptible d'être utilisée dans le cadre de la présente invention, on peut citer les solutions de silice colloïdale ayant un pH d'au moins 10 et une taille de particule inférieure à environ 50 nm, de préférence inférieure à environ 15 nm et de concentration minimale de 20% en Si02. De telles solutions sont disponibles dans le commerce, par exemple auprès de la société MERCK, et peuvent être utilisées telles quelles.
A titre d'alcalin à base de (OH ) susceptible d'être utilisé dans le cadre de la présente invention, on peut citer des solutions alcalines de soude, de potasse ou d'hydroxyde de calcium, de pH supérieur ou égal à 12. De telles solutions sont disponibles dans le commerce, par exemple auprès de la société VWR, et peuvent être utilisées telles quelles.
Le réceptacle susceptible d'être utilisé dans le cadre de la présente invention sera choisi par l'homme du métier en fonction de l'échelle de la réaction d'imprégnation mise en œuvre (laboratoire, pilote, industrielle). Il est essentiel que le réceptacle soit fermé durant l'imprégnation des granulats.
Dans un mode de réalisation, la durée de l'étape b) est inférieure ou égale à 24h, par exemple comprise dans la gamme allant de 1 à 24h, de préférence dans la gamme allant de 6h à 24h, de préférence encore dans la gamme allant de 10 à 24h.
Dans un autre mode de réalisation, qui peut être combiné avec le mode de réalisation précédent, le rapport volumique entre le composé et les granulats recyclés séchés est compris dans la gamme d'environ 3: 1 à environ 1 : 1, de préférence dans la gamme d'environ 2: 1 à environ 1 : 1. Dans le contexte de la présente invention, on comprend que le « volume » du composé se rapporte au volume de l'émulsion ou de la solution (contenant le composé) utilisée, le cas échéant après dilution éventuelle dans un solvant tel que l'eau.
L'étape c) consiste à sécher les granulats imprégnés avantageusement à une température dans la gamme de 20 à 60°C, par exemple de 20 à 50°C, de 20 à 45°C, de 20 à 40°C, ou encore de 20 à 35°C. Comme à l'étape a), la durée de cette étape de séchage dépend de la température utilisée, l'objectif étant d'obtenir une teneur en eau dans les granulats recyclés inférieure à 1% en masse, de préférence inférieure ou égale à 0, 1% en masse.
Dans un mode de réalisation, lorsque le composé utilisé à l'étape b) est un agent hydrofuge tel que décrit ci-dessus, le procédé conforme à l'invention comprend les étapes suivantes entre les étapes a) et b) : al) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats séchés de l'étape a) avec un alcalin à base de (OH ), tel que décrit ci-dessus ; a2) les granulats imprégnés sont retirés du réceptacle et éventuellement séchés, de préférence à température ambiante (20-25°C), pour être ensuite être utilisés dans l'étape b). La durée de l'étape al) et le rapport volumique entre l'alcalin à base de (OH ) et les granulats séchés sont tels qu'indiqués ci-dessus pour l'étape b).
Dans un mode de réalisation, lorsque la solution utilisée à l'étape b) est un silicate de sodium, le procédé conforme à l'invention comprend les étapes suivantes entre les étapes b) et c) : bl) le séchage des granulats imprégnés, de préférence à température ambiante (20-25°C) ; b2) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats séchés à l'étape bl) avec un agent hydrofuge tel que décrit ci-dessus. La durée de l'étape b2) et le rapport volumique entre l'agent hydrofuge et les granulats séchés sont tels qu'indiqués ci-dessus pour l'étape b).
Dans un mode de réalisation, lorsque la solution utilisée à l'étape b) est une silice colloïdale, le procédé conforme à l'invention comprend les étapes suivantes entre les étapes b) et c) : bl) les granulats imprégnés sont retirés du réceptacle et éventuellement séchés, de préférence à température ambiante (20-25°C) ; b2) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats éventuellement séchés avec une silice colloïdale telle que décrite ci-dessus, et qui peut être la même qu'à l'étape b). La durée de l'étape b2) et le rapport volumique entre la silice colloïdale et les granulats séchés sont tels qu'indiqués ci-dessus pour l'étape b).
Dans un mode de réalisation, lorsque la solution utilisée à l'étape b) est un alcalin à base de (OH ), le procédé conforme à l'invention comprend les étapes suivantes entre les étapes b) et c) : bl) les granulats imprégnés sont retirés du réceptacle et éventuellement séchés, de préférence à température ambiante (20-25°C) ; b2) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats éventuellement séchés avec un alcalin à base de (OH ) tel que décrit ci-dessus, et qui peut être le même qu'à l'étape b). La durée de l'étape b2) et le rapport volumique entre l'alcalin et les granulats séchés sont tels qu'indiqués ci-dessus pour l'étape b).
Les granulats recyclés traités selon le procédé conforme à l'invention présentent une diminution d'absorption d'eau par rapport à des granulats recyclés non traités, du fait de la réduction de la porosité au niveau de la microstructure des granulats recyclés traités. Les granulats recyclés traités agissent également en surface, lorsqu'ils sont incorporés dans une « nouvelle » pâte cimentaire, ils présentent une très bonne adhérence avec cette « nouvelle » pâte cimentaire, ce qui se traduit par une diminution de la porosité au niveau de IΊTZ de la « nouvelle » pâte cimentaire.
Une fois incorporés dans un béton, les granulats recyclés traités selon le procédé conforme à l'invention confèrent à ce dernier, outre une bonne résistance à la compression, de bonnes propriétés de durabilité, notamment une bonne résistance vis- à-vis de la corrosion d'armatures en acier (contenues dans le béton) occasionnée par les ions chlorures et par le C02.
Ainsi, selon un autre aspect, l'invention concerne des granulats recyclés, de granulométrie inférieure ou égale à 4 mm, obtenus par le procédé de traitement conforme à l'invention.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un mortier ou un béton contenant, outre de l'eau et un liant hydraulique, des granulats constitués pour 50% à 100% en masse par les granulats recyclés obtenus par le procédé de traitement conforme à l'invention. Selon cet aspect de l'invention, le mortier ou le béton comprend donc au plus 50% en masse de granulats naturels ou de granulats recyclés non traités, tels que définis dans la norme EN 12620.
Dans un mode de réalisation, les granulats recyclés traités selon le procédé conforme à l'invention représentent au moins 60% en masse, au moins 70% en masse, au moins 80% en masse, ou au moins 90% en masse, de la masse totale de granulats présents dans le mortier ou le béton. De manière avantageuse, les granulats contenus dans le mortier ou le béton sont exclusivement (= 100% en masse) des granulats recyclés traités selon le procédé conforme à l'invention. De manière conventionnelle, le liant hydraulique présent dans le mortier ou le béton est un matériau minéral finement broyé comprenant un ciment et éventuellement une ou plusieurs additions minérales et qui, mélangé à de l'eau, durcit par suite de réactions et de processus d'hydratation. Le liant hydraulique se présente avantageusement sous forme pulvérulente de granulométrie telle qu'au moins 90% des particules passent au tamis de 200 pm (D90 < 200 pm).
Le ciment est typiquement un ciment à base de clinker Portland tel que ceux définis dans la norme EN 197-1. Les additions minérales peuvent être des laitiers granulés moulus de haut fourneau tels que ceux définis dans la norme EN 15167-1, des cendres volantes pour béton telles que celles définies dans la norme EN 450-1, des métakaolins pour béton tels que ceux définis dans la norme EN 206/CN, des additions calcaires telles que celles définies dans la norme NF P 18-508, des additions siliceuses telles que celles définies dans la norme NF P 18-509, ou tout mélange des constituants précités. Lorsqu'elles sont présentes dans le liant hydraulique, les additions minérales sont utilisées dans des proportions telles que leur rapport massique au ciment est avantageusement compris entre environ 0,1/1 et environ 4/1, de préférence entre environ 0,1/1 et environ 3/1.
Le mortier ou le béton peut également comprendre un ou plusieurs adjuvants tels que des agents de viscosités (XP P 18-340), des accélérateurs de prise ou de durcissement, des retardateurs de prise, des plastifiants ou superplastifiants, notamment des superplastifiants de la famille des polycarboxylates, des polynaphtalènes sulfonates, des mélamines sulfonates ou des lignosulfonates. La proportion massique d'adjuvants (lorsqu'ils sont présents), relativement au liant hydraulique, est comprise dans la gamme d'environ 0,1% à environ 3,5% en extrait sec, préférentiellement dans la gamme d'environ 0,5% à environ 1,5% en extrait sec.
Il est possible d'envisager l'utilisation du mortier ou du béton conforme à l'invention notamment dans les applications suivantes :
- béton et mortier prêt à l'emploi ;
- éléments de structure préfabriqués (armés et non armés) ;
- reprises de bétonnage.
Le procédé de traitement conforme à l'invention procure les avantages suivants :
- il est approprié pour la fraction sable < 4mm des granulats recyclés (à la connaissance des inventeurs il n'existe pas à ce jour de traitement disponible pour cette fraction) ; - il met en œuvre des produits disponibles dans le commerce, de faible coût ;
- les granulats recyclés traités peuvent se substituer totalement aux granulats naturels dans la formulation d'un mortier ou d'un béton, sans modification de cette formulation (principalement, sans ajout de ciment) ;
- en corollaire du point précédent, le coût du produit final (mortier ou béton) est réduit par rapport à un mortier ou béton contenant des granulats recyclé non traités, qui nécessite une quantité plus importante de liant hydraulique pour obtenir une performance équivalente ;
- un béton incorporant les granulats recyclés traités selon le procédé de l'invention possède des propriétés améliorées en termes de coefficient d'absorption d'eau, de résistance à la compression, de durabilité du béton vis-à-vis du risque de corrosion d'armature par carbonatation et par diffusion des ions chlorures, par rapport à un béton incorporant uniquement des granulats naturels (i.e. non recyclés).
L'invention est illustrée par les exemples suivants, donnés à titre purement indicatif.
Exemples
Exemple 1
Des granulats recyclés issus d'une plateforme de recyclage, de granulométrie < 4 mm, ont été séchés dans une étuve à 45°C pendant 24h. Ces granulats ont été placés dans un flacon afin d'être imprégnés par une émulsion d'agent hydrofuge à base de silane/siloxane/résine silicone (dilution à 20% dans l'eau du produit commercialisé sous la dénomination Dowsil™ IE 6683), à raison de 2 volumes d'émulsion diluée pour un volume de granulats. Le flacon a été fermé et l'imprégnation s'est déroulée pendant 24h. Les granulats imprégnés ont ensuite été récupérés et séchés à température ambiante (T=20°C, HR=50%) pendant 24h. Le résultat du traitement est représenté sur les figures 7A et 7B.
Exemple 2
Des granulats recyclés issus d'une plateforme de recyclage, de granulométrie < 4 mm, ont été séchés à 45°C dans une étuve pendant 24h. Ces granulats ont été placés dans un flacon afin d'être imprégnés par une solution de silicate de sodium ayant un rapport molaire Na20/Si02 de 0,33 (dilution à 8% dans l'eau du produit commercialisé sous la dénomination VWR sodium silicate solution TECHNICAL (Si02 :Na20 en poids = 3,25)), à raison de 2 volumes de solution diluée pour un volume de granulats. Le flacon a été fermé et l'imprégnation s'est déroulée pendant 24h. Les granulats imprégnés ont ensuite été récupérés et séchés à température ambiante (T=20°C, HR=50%) pendant 24h. Les granulats séchés ont alors été placés dans un flacon afin d'être imprégnés par l'agent hydrofuge utilisé à l'exemple 1, à raison de 2 volumes d'émulsion diluée pour un volume de granulats. Le flacon a été fermé et l'imprégnation s'est déroulée pendant 24h. Les granulats imprégnés ont enfin été récupérés et séchés à température ambiante (T=20°C, HR=50%) pendant 24h. Le résultat du traitement est représenté sur les figures 9A et 9B.
Exemple 3
Des granulats recyclés issus d'une plateforme de recyclage, de granulométrie < 4 mm, ont été séchés dans une étuve à 45°C pendant 24h. Ces granulats ont été placés dans un flacon afin d'être imprégnés par une solution de silice colloïdale (produit commercialisé sous la dénomination Klebosol™ 30R12), à raison de 2 volumes de solution pour un volume de granulats. Le flacon a été fermé et l'imprégnation s'est déroulée pendant 24h. Les granulats imprégnés ont ensuite été récupérés et séchés à 45°C pendant 24h.
Exemple 4
Des granulats recyclés issus d'une plateforme de recyclage, de granulométrie < 4 mm, ont été séchés dans une étuve à 45°C pendant 24h. Ces granulats ont été placés dans un flacon afin d'être imprégnés par une solution de soude de pH > 13 (produit commercialisé par VWR sous la dénomination sodium hydroxyde solide (97%), à raison de 2 volumes de solution pour un volume de granulats. Le flacon a été fermé et l'imprégnation s'est déroulée pendant 24h. Les granulats imprégnés ont ensuite été récupérés et séchés à température ambiante (T=20°C, HR=50%) pendant 24h.
Exemple 5
On a préparé différents mortiers en mélangeant, dans un malaxeur, des granulats, du ciment et de l'eau dans les quantités indiquées dans le tableau 1, de sorte à avoir un rapport E/C = 0,5. Les quantités indiquées dans le tableau 1 sont des pourcentages en masse. Les granulats naturels sont de type sable de Seine, et ont une granulométrie 0,5-4 mm. Les granulats recyclés non traités sont issus d'une plateforme de recyclage, et ont une granulométrie 0,5-4 mm. Le ciment utilisé est un clinker de type CEM I 52.5 CP2 NF.
Tableau 1
Figure imgf000013_0001
* il s'agit de la quantité d'eau totale, i.e. la quantité d'eau efficace (= 0,5 x la quantité de ciment) + la quantité d'eau nécessaire à l'absorption des granulats (= masse de granulats secs x coefficient d'absorption).
Exemple 6
On a préparé des éprouvettes à partir de chacun des mortiers indiqués dans le tableau
1 : les mortiers ont été coulés dans des moules de dimension 4x4x16 cm3 ; au bout de
24h, les éprouvettes ont été démoulées pour être conservées en température ambiante (cure sèche T=20°C, HR=50%) ou dans l'eau (cure humide). La résistance mécanique à la compression (Rc) des éprouvettes a été mesurée après 28 jours de cure, selon le principe de la norme EN 12390-3. Les propriétés de durabilité des éprouvettes (porosité à l'eau, diffusion des ions chlorures, profondeur de carbonatation) ont été mesurées au bout de 90 jours de cure, selon le guide AFGC [15].
La figure 1 montre que la résistance à la compression des mortiers comprenant 100% de granulats recyclés traités (i) est comparable ou supérieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats naturels, et (ii) nettement supérieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats recyclés non traités.
La figure 2 montre que la porosité des mortiers comprenant 100% de granulats recyclés traités est comparable ou légèrement inférieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats naturels.
La figure 3 montre que la perméabilité en cure sèche des mortiers comprenant 100% de granulats recyclés traités (i) est comparable ou inférieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats naturels, et (ii) nettement inférieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats recyclés non traités. Ceci indique que les mortiers selon l'invention présentent une bonne étanchéité à l'eau.
La figure 4 montre que le coefficient de diffusion des ions chlorure des mortiers comprenant 100% de granulats recyclés traités (i) est comparable ou inférieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats naturels, et (ii) nettement supérieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats recyclés non traités. Ceci indique que les mortiers selon l'invention présentent une bonne capacité de résistance à l'attaque par les ions chlorures.
La figure 5 montre que la profondeur de carbonatation des mortiers comprenant 100% de granulats recyclés traités est, au bout de 60 jours, inférieure à celle du mortier comprenant 100% de granulats naturels et à celle du mortier comprenant 100% de granulats recyclés non traités. Ceci indique que les mortiers selon l'invention présentent une bonne capacité de résistance à l'attaque par le C02. Exemple 7
Le coefficient d'absorption d'eau des granulats des exemples 1 et 2 a été mesuré selon la norme NF EN 1097-6 et comparé au coefficient d'absorption d'eau des granulats recyclés sans traitement (M-SR). Les résultats sont présentés dans le tableau 2.
Tableau 2
Figure imgf000014_0001
On constate une diminution très significative du coefficient d'absorption d'eau pour les granulats recyclés traités selon l'invention.
Exemple comparatif 1
On a répété la procédure de l'exemple 1 mais sans fermer le flacon dans lequel les granulats recyclés ont été placés. Comme on peut le constater sur les figures 8A et 8B, les granulats recyclés se collent entre eux et également au flacon. Exemple comparatif 2
On a répété la procédure de l'exemple 2 mais sans fermer le flacon dans lequel les granulats recyclés ont été placés. Comme on peut le constater sur les figures 10A et 10B, les granulats recyclés se collent entre eux et également au flacon.
Références
[1] Hansen, T.C. 1986. « Recycled aggregates and recycled aggregate concrète second state-of-the-art report developments 1945-1985 » Mater. Struct. 19-3 : 201-246.
[2] Omary, S., Ghorbel, E., Wardeh, G. 2016. « Relationships between recycled concrète aggregates characteristics and recycled aggregates concrètes properties » Constr. Bui/d. Mater. 108 : 163-174.
[3] Yacoub A., Djerbi A., Fen-Chong T. (2018) Water absorption in recycled sand : new experimental methods to estimate the water saturation degree and kinetic filling during mortar mixing », Construction and Building Materials, 158 (2018), pp. 464-471.
[4] Djerbi Tegguer, A., Saillio, M., Mai-Nhu, J., Schmitt, L, Rougeau, D. 2015.
« Propriétés des bétons de granulats recyclés. » Présenté à GC' 2015.
[5] Schmitt, L, Mai-Nhu, J., Djerbi Tegguer, A., Rougeau, D., Saillio, M. 2016.
« Durability of concrète structures incorporating recycled aggregates. » Présenté à Fib Symposium - Performance-based approaches for concrète structures, Cape Town, Afrique du Sud.
[6] Zielihski, K. 2017. « Impact of Recycled Aggregates on Selected Physical and Mechanical Characteristics of Cernent Concrète » Procedia Eng. 172 : 1291- 1296.
[7] Bravo, M., De Brito, J., Pontes, J., Evangelista, L. 2015. « Durability performance of concrète with recycled aggregates from construction and démolition waste plants » Constr. Bui/d. Mater. 77: 357-369.
[8] De Larrard, F. 2018. Concrète Recyciing: Research and Practice (Ouvrage de synthèse du PN RecyBéton). CRC Press.
[9] Djerbi Tegguer, A. « Determining the water absorption of recycled aggregates utilizing hydrostatic weighing approach », Constr. Bui/d. Mater. Tl (2012) 112— 116.
[10] De Juan, M.S., Gutiérrez, P.A. 2009. « Influence of attached mortar content on the properties of recycled concrète aggregate » Constr. Bui/d. Mater. 23 : 872- 877. [11] Shi, C, U, Y., Zhang, 1, Li, W., Chong, L., Xie, Z. 2016. « Performance enhancement of recycled concrète aggregate - A review » J. Clean. Prod. 112: 466-472.
[12] Spaeth, V., Djerbi Tegguer, A. 2013. « Improvement of recycled concrète aggregate properties by polymer treatments » Int. J. Sustain. Built Environ. : 2-
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[13] Tsujino, V., Naguchi, T., Tamura, M., Kanematsu, Maruyama, I., Nagai, H.
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[14] Pei-ming Wang, Xian-ping Liu, 'Effect of température on the hydration process and strength development in blends of Portland cernent and activated coal gangue or fly ash, Journal of Zhejiang University-SCIENCE A, 2011, Volume 12, Number 2, Page 162.
[15] Guide pour la mise en œuvre d'une approche performantielle et prédictive sur la base d'indicateurs de durabilité (AFGC, juillet 2004).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de traitement de granulats recyclés de granulométrie inférieure ou égale à 4 mm, qui comprend :
a) le séchage desdits granulats ;
b) l'imprégnation des granulats séchés, dans un réceptacle fermé, avec un composé choisi parmi : un agent hydrofuge choisi parmi (i) un agent hydrofuge à base de résine silicone et éventuellement de silane et/ou de siloxane, et (ii) un agent hydrofuge à base de silane et de siloxane ; un silicate de sodium ; une silice colloïdale ; et un alcalin à base de (OH ) ; et
c) le séchage des granulats imprégnés.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la durée de l'étape b) est inférieure ou égale à 24h.
3. Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel à l'étape b) le rapport volumique entre ledit composé et les granulats recyclés séchés est compris dans la gamme d'environ 3: 1 à environ 1 : 1, de préférence dans la gamme d'environ 2: 1 à environ 1 : 1.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le séchage est réalisé à l'étape a) à une température dans la gamme de 20 à 60°C, de préférence dans la gamme de 20 à 50°C.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le séchage est réalisé à l'étape c) à une température dans la gamme de 20 à 60°C, de préférence dans la gamme de 20 à 50°C.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le composé utilisé à l'étape b) est un agent hydrofuge, ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes entre les étapes a) et b) :
al) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats séchés de l'étape a) avec un alcalin à base de (OH ) ; a2) la récupération et éventuellement le séchage des granulats imprégnés de l'étape al) pour utilisation dans l'étape b).
7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la durée de l'étape al) est inférieure ou égale à 24h.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le composé utilisé à l'étape b) est un silicate de sodium, ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes entre les étapes b) et c) :
bl) le séchage des granulats imprégnés de l'étape b) ;
b2) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats séchés de l'étape bl) avec un agent hydrofuge tel que défini à la revendication 1.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la durée de l'étape b2) est inférieure ou égale à 24h.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le composé utilisé à l'étape b) est une silice colloïdale, ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes entre les étapes b) et c) :
bl) la récupération et éventuellement le séchage des granulats imprégnés de l'étape b) ;
b2) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats de l'étape bl) avec une silice colloïdale.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel la durée de l'étape b2) est inférieure ou égale à 24h.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel le composé utilisé à l'étape b) est un alcalin à base de (OH ), ledit procédé comprenant en outre les étapes suivantes entre les étapes b) et c) :
bl) la récupération et éventuellement le séchage des granulats imprégnés de l'étape b) ;
b2) l'imprégnation, dans un réceptacle fermé, des granulats de l'étape bl) avec un alcalin à base de (OH ).
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la durée de l'étape b2) est inférieure ou égale à 24h.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'agent hydrofuge est une émulsion à base de résine silicone, une émulsion à base de résine silicone et de silane, une émulsion à base de résine silicone et de siloxane ou, de préférence, une émulsion à base de de résine silicone, de silane et de siloxane.
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel l'agent hydrofuge est une émulsion à base de silane et de siloxane.
16. Procédé selon la revendication 14 ou la revendication 15, dans lequel ladite émulsion est une émulsion huile-dans-eau.
17. Granulats recyclés obtenus par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, lesdits granulats recyclés ayant une granulométrie inférieure ou égale à 4 mm.
18. Mortier ou béton comprenant un liant hydraulique, de l'eau, et des granulats dont 50% à 100% en masse sont des granulats selon la revendication 17.
19. Mortier ou béton selon la revendication 18, dont 100% en masse des granulats sont des granulats selon la revendication 17.
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