Un banc imprimé en 3D, fait de béton dans lequel du verre broyé a été utilisé à la place du sable

Le béton est un matériau de construction très populaire, à tel point que l’un de ses ingrédients clés – le sable – est de plus en plus rare. Les scientifiques étudient donc aujourd’hui la possibilité de remplacer ce sable par des déchets de verre qui finiraient autrement dans les décharges.

Bien que le verre soit considéré comme un matériau recyclable, il est assez fréquent qu’il ne soit pas recyclé. Cela peut être dû à un manque d’installations de recyclage correctement équipées, ou au fait que les déchets de verre se présentent souvent sous la forme de nombreux fragments trop petits pour être triés par couleur de manière pratique – ce processus de tri est une condition préalable au recyclage.

À la recherche d’une utilisation pour le verre non recyclé, des chercheurs de la Nanyang Technological University de Singapour ont envisagé de l’utiliser pour remplacer le sable couramment utilisé dans les structures en béton imprimé en 3D. Après tout, le verre est composé de silice, qui est un composant majeur du sable.

Pour leur étude, les scientifiques ont broyé les déchets de verre en cinq tailles de fragments différentes – grossière, moyenne, fine, super fine et « poussière de lune » – afin de remplacer le sable et le gravier qui servent habituellement de granulats dans le béton. Ce verre broyé a ensuite été combiné aux deux autres ingrédients du béton, le ciment et l’eau.

Le mélange a ensuite été extrudé à travers la buse d’une imprimante 3D robotisée à portique à 4 axes existante, pour créer un banc en béton en forme de L de 40 cm de haut. Une fois le béton durci, il s’est avéré que sa résistance était similaire à celle d’un béton traditionnel contenant du sable. En outre, les chercheurs ont constaté que le béton coulé ne s’est pas déformé ou effondré avant son durcissement, et qu’il était suffisamment fluide pour s’écouler facilement par la buse de l’imprimante.

En outre, comme le verre n’absorbe pas autant d’eau que le sable, il a fallu moins d’eau pour fabriquer le béton.

« Nos recherches ont montré que le verre recyclé peut être utilisé pour remplacer jusqu’à 100 % du sable dans le béton pour l’impression 3D », a déclaré le scientifique principal, Andrew Ting. « Le résultat est un banc de béton dont la résistance mécanique répond à des normes industrielles acceptables ». Étant donné que le sable est exploité à un rythme beaucoup plus rapide qu’il ne peut être reconstitué naturellement, la perspective d’utiliser du verre recyclé dans le bâtiment et la construction devient plus attrayante. »

La recherche est décrite dans un article qui a été récemment publié dans le Journal of Building Engineering.

Une étude de 2019, menée par des scientifiques de l’université australienne Deakin, indiquait que le verre pourrait également remplacer le sable dans des structures plus traditionnelles non imprimées en 3D.

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352710222001048

https://www.ntu.edu.sg/news/detail/recycled-glass-waste-replaces-sand-in-3d-printing