L'Université technique de Graz en Autriche développe une fixation auto-agrippante pour les composants de construction

La connexion et la séparation simplifiées des éléments individuels permettent d'économiser du temps, des matériaux et des déchets de construction lors de réparations, de rénovations ou de changements d'utilisation.

Une équipe de recherche interdisciplinaire de l'Université de Technologie de Graz (TU Graz) a développé, en collaboration avec des entreprises partenaires, un système de fixation auto-agrippante pour bâtiments dans le cadre du projet ReCon. Ce système permet de relier de manière résiliente les différentes parties d'un bâtiment et, si nécessaire, de les séparer facilement.

Le projet s'est concentré sur l'assemblage de composants ayant des durées de vie différentes, dont les liaisons irréversibles rendent généralement le remplacement difficile. D'une part, des composants auto-agrippants industriels ont été collés sur des éléments conventionnels en béton ou en bois ; d'autre part, la production de composants auto-agrippants à partir de matériaux de construction bruts comme le béton, le bois et le papier a été étudiée.

Ces systèmes auto-agrippants permettent de séparer efficacement les structures porteuses durables, destinées à durer des décennies, des éléments à durée de vie plus courte, tels que les installations, les surfaces, les sols ou les murs intérieurs non porteurs. Le projet ReCon, dans lequel l'Institut de technologie architecturale, le Laboratoire d'ingénierie structurelle et l'Institut des bioproduits et de la technologie du papier (BPTI) de la TU Graz ont collaboré avec les entreprises Axtesys et NET-Automation, a été financé par l'Agence autrichienne de promotion de la recherche FFG et a remporté l'or dans la catégorie recherche du Sustainability Award 2024.

Remplacement de pièces au lieu de démolition

« Le principe central de ReCon est que les bâtiments peuvent être démontés grâce à des interfaces clairement définies et séparables », explique Matthias Lang-Raudaschl. « Cela signifie qu'en cas de rénovation ou de nouvelle utilisation, seuls les composants usés ou devant répondre à de nouvelles exigences doivent être remplacés. Cela prolonge considérablement la durée de vie globale d'un bâtiment, car un simple remplacement de pièces suffit à remplacer la démolition. Cela permet d'éviter de nombreux déchets de construction et une consommation excessive de matériaux. »

Le système développé à partir de composants auto-agrippants fabriqués à partir de matériaux de construction bruts fonctionne de la même manière qu'une fixation auto-agrippante classique, mais à une échelle légèrement supérieure. Des têtes de champignon ou des crochets sont intégrés directement dans les composants, où les éléments auto-agrippants (spécialement fabriqués par impression 3D) sont solidement accrochés. Les systèmes de fixation développés dans le cadre du projet ont démontré une bonne résistance à la traction adhésive, comparable à celle des produits industriels, lors de tests effectués au laboratoire de génie civil de l'Université technique de Graz.

La fixation auto-agrippante développée est principalement destinée à l'intérieur, par exemple pour remplacer des murs ou des éléments non porteurs en bois ou en plâtre. Les chercheurs espèrent accroître encore la résistance à la traction de l'adhésif en utilisant le moulage par injection ou le métal embouti pour l'élément auto-agrippant, au lieu de l'impression 3D utilisée dans le projet. 

Numérisation des données des pièces

Outre le système auto-agrippant, les chercheurs du projet ReCon ont développé un concept d'application numérique facilitant la réutilisation des composants. L'objectif était de contribuer à une économie circulaire améliorée en rendant les données des composants exploitables à long terme. Deux approches ont été envisagées.

Premièrement, ils ont intégré des puces RFID aux composants, permettant ainsi de lire sur site les données qui y sont stockées, telles que leur composition et leur date d'installation. Alternativement, ils ont étudié l'écriture directe ou l'insertion de données minimales sur le composant, sous forme de codes QR.

Cela permet de mieux évaluer l'état et les polluants potentiels du composant lors du démontage, à l'aide d'un simple smartphone, ce qui simplifie considérablement la réutilisation et renforce la sécurité. Par exemple, un laboratoire d'essais peut évaluer de nombreux risques si l'année de fabrication d'un produit de construction est connue.

Des pièces du projet ReCon sont actuellement présentées dans le cadre de l'exposition temporaire « Plus que du recyclage – L'exposition sur l'économie circulaire » au Musée des sciences et technologies de Vienne. Cette exposition temporaire se tiendra jusqu'à fin 2026.

https://www.tugraz.at/en/news/article/tu-graz-entwickelt-klettverschluss-fuer-gebaeudeteile