Projet BTONLIN. Com. Scien des biosourcés pour la construction. Dr. M BOUTOUIL, ESITC Caen Ing. M DUFEU, CMEG. Ministère de l Ecologie 08/02/2016

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1 Projet BTONLIN Com. Scien des biosourcés pour la construction Ministère de l Ecologie 08/02/2016 Dr. M BOUTOUIL, ESITC Caen Ing. M DUFEU, CMEG

2 2 PROJET BTONLIN DESCRIPTION DU PROJET o Partenaires du projet o Financement

3 3 L ENTREPRISE CMEG o Chiffres clés Création en 1950 Chiffre d Affaires : 42 M d /an 8 ème coopérative de France 1 ère PME de Basse-Normandie 172 collaborateurs o 3 sites d implantation Bretteville l Orgueilleuse (14) Le Havre (76) Le Trait (76)

4 4 L ESITC CAEN o Etablissement d Enseignement Supérieur Géré par une Association (loi 1901, bientôt EESPIG) Diplôme habilité par la Commission des Titres d Ingénieurs (CTI), Ecole reconnue depuis 2001 et contractualisée depuis 2009 Depuis 1993 (label EURACE) o Formation d Ingénieur en 5 ans, possibilité d entrées bac+2 Cycle ingénieur sous statut étudiant ou apprenti (pour 20% des effectifs) o Spécialisée BTP 100% de placement des jeunes diplômés dans le BTP Le plein emploi à la sortie o Membre de la Conférence des Grandes Ecoles (CGE) depuis Mastères spécialisés (bac+6) : «Ouvrages maritimes et portuaires» et «Eco-matériaux et conception numérique»

5 5 L ESITC CAEN : thématiques de recherche Matériaux de la construction pour la Géotechnique Environnementale pour l Eco-Construction pour l Efficacité Energétique des Bâtiments pour les Infrastructures Maritimes Prototypage, essais à long terme, système constructifs, ambiances contrôlées et maîtrisées, approche multidisciplinaire

6 6 PROJET BTONLIN CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL o Objectif du Grenelle de l environnement 38 % d ici 2020 de la consommation énergétique du parc résidentiel/tertiaire existant par rapport à 2008 o Objectif du Plan Climat National Diviser par 4 d ici 2050 les émissions de GES du parc résidentiel/tertiaire par rapport à 1990

7 7 PROJET BTONLIN CONTEXTE ENVIRONNEMENTAL o ACV d une construction (Magniont, 2010)

8 8 PROJET BTONLIN DESCRIPTION DU PROJET o Objectifs industriels Proposer aux clients des éléments préfabriqués à base d écomatériaux Respecter le cahier des charges et les contraintes du produit actuel (Composite Ciment Verre) : physique, mécanique, esthétique, durabilité, mise en œuvre et coût Répondre aux futures règlementations (RBR 2020) et labels (exemple : label bâtiment biosourcé) Evaluation des performances en conditions réelles sur des éléments préfabriqués à l entreprise

9 9 PROJET BTONLIN DESCRIPTION DU PROJET o Objectifs scientifiques : thèse CIFRE M J. PAGE Formulation et caractérisation de bétons incorporant des fibres courtes de lin Compréhension de l interaction entre les fibres et la matrice cimentaire : état frais et durci, interface, traitements Caractérisation de la fissuration et du comportement à long terme des bétons fibrés Evaluation des performances en conditions réelles sur des éléments préfabriqués à l entreprise

10 10 PROJET BTONLIN POURQUOI LE LIN? o Bilan Carbone global positif o Matière première renouvelable o Ressource locale o Valorisation d un déchet o Bonnes performances mécaniques et thermiques

11 11 PROJET BTONLIN POURQUOI LE LIN? (AGPL, 2005)

12 12 PROJET BTONLIN Travaux antérieurs o Diminution de la maniabilité du composite S. Chafei, F. Khadraoui, M. Boutouil, M. Gomina, Optimizing the formulation of flax fiber-reinforced cement composites, Constr. Build. Mater. 54 (2014) doi: /j.conbuildmat T. Le Hoang, M. Boutouil, F. Khadraoui, M. Gomina, Mechanical and microstructural characterization of flax fibre-reinforced cement composite, in: Proc. 11th Jpn.-Korea-Fr.-Can. Jt. Semin. Geoenvironmental Eng., Paralia, Caen, France, 2012: pp catalogue 872.htm. [S. Chafei, F. Khadraoui, M. Boutouil, M. Gomina, Effect of flax fibers treatments on the rheological and the mechanical behavior of a cement composite, Constr. Build. Mater. 79 (2015) doi: /j.conbuildmat

13 13 PROJET BTONLIN : Travaux antérieurs o Principales difficultés rencontrées Retard et augmentation du temps de prise Mauvaise hydratation du béton : absorption d eau par les fibres de lin et composition chimique de la fibre Mauvaise adhérence fibre-matrice : déchaussement de la fibre Dégradation de la fibre de lin dans le temps par le milieu cimentaire très alcalin S. Chafei, F. Khadraoui, M. Boutouil, M. Gomina, Optimizing the formulation of flax fiber-reinforced cement composites, Constr. Build. Mater. 54 (2014) doi: /j.conbuildmat T. Le Hoang, M. Boutouil, F. Khadraoui, M. Gomina, Mechanical and microstructural characterization of flax fibre-reinforced cement composite, in: Proc. 11th Jpn.-Korea-Fr.-Can. Jt. Semin. Geoenvironmental Eng., Paralia, Caen, France, 2012: pp catalogue 872.htm. [S. Chafei, F. Khadraoui, M. Boutouil, M. Gomina, Effect of flax fibers treatments on the rheological and the mechanical behavior of a cement composite, Constr. Build. Mater. 79 (2015) doi: /j.conbuildmat

14 14 PROJET BTONLIN : Résultats partiels 12 mm 24 mm 36 mm PAGE J, BOUTOUIL M, KHADRAOUI F, GOMINA M, Conférence internationale francophone NOMAD 2015 Douai, France 5-6 Novembre 2015 : Propriétés mécaniques d un béton renforcé de fibres de lin (présentation orale).

15 15 PROJET BTONLIN : Résultats partiels Composition des bétons témoin et bio-fibrés [kg.m -3 ]. Constituants Témoin (0 %) 0,1 % 0,2 % 0,3 % Ciment Filler Viscosant 1,70 1,70 1,70 1,70 Super-plastifiant 3,40 3,40 3,40 3,40 Eau ajoutée 186,0 187,9 189,8 191,7 Sable 0/4 763,4 760,0 756,7 753,3 Gravillon 4/10 992,3 988,0 983,6 979,2 Fibres de lin - 1,52 3,04 4,56 E eff /(C+kA) 0,48 0,48 0,48 0,48 E tot /(C+kA) 0,522 0,527 0,533 0,538

16 16 PROJET BTONLIN : Résultats partiels Absorption en eau massique par immersion des fibres de lin Air occlus mesuré pour les différentes formulations de béton.

17 17 PROJET BTONLIN : Résultats partiels Affaissement eau cône d Abrams Résistance en compression des bétons biofibrés après 28 jours de cure

18 18 PROJET BTONLIN : Résultats partiels Résistance en compression des bétons biofibrés après 28 jours de cure Résistance en flexion des bétons bio-fibrés après 28 jours de cure

19 19 PROJET BTONLIN : Résultats partiels (a) raw fibers, (b) linseed oil coated fibers, (c) slag-cement coated fibers. PAGE J, BOUTOUIL M, KHADRAOUI F, GOMINA M, 9th Rilem International Symposium on Fiber Reinforced Concrete BEFIB 2016 Vancouver, Canada Septembre 2016 : Experimental investigation on the treatment of flax fibres as reinforcement of a cementitious material

20 20 PROJET BTONLIN : Résultats partiels Water absorption of raw and treated fibers

21 21 PROJET BTONLIN : Résultats partiels Flexural strength of mortars after 7 and 28 days curing Compressive strength of mortars after 7 and 28 days curing

22 Merci de votre attention Dr. M BOUTOUIL, ESITC Caen Ing. M DUFEU, CMEG