Élaboration d’un composite cimentaire allégé par intégration synergique de polymères recyclés et d’aérogels de silice

Des travaux pionniers démontrent la faisabilité d’une matrice cimentaire de classe structurale M20, allégée via la substitution partielle de ses granulats par des résidus de polymères ABS et des aérogels de silice. L’architecture de ce composite hybride tire avantage des propriétés intrinsèques et complémentaires de ces deux inclusions. D’une part, le caractère hydrophobe de l’ABS restreint l’absorption d’eau de gâchage, garantissant le maintien d’une rhéologie fluide tout en optimisant le pontage des microfissures sous sollicitation mécanique. D’autre part, l’aérogel opère comme un micro-remplisseur stérique, affinant la topologie du réseau poreux au sein de la zone interfaciale de transition. Or, la synergie déployée à un dosage optimisé génère une densification microstructurale qui surpasse les performances mécaniques du matériau natif. Cette dynamique se traduit par une rigidité en compression, ainsi qu’une résistance en flexion et en traction par fendage nettement accrues au fil du processus d’hydratation. Toutefois, une sursaturation en phase particulaire poreuse pénalise la cohésion matricielle et détériore l’intégrité physico-chimique de l’ensemble. Parallèlement, l’étalonnage précis des constituants confère à la structure une durabilité exceptionnelle, marquée par une chute drastique de l’absorption capillaire et une restriction sévère de la perméabilité aux ions chlorures, satisfaisant ainsi les critères de compacité de la norme ASTM. À l’inverse des bétons lourds conventionnels, la maîtrise de cette morphologie granulaire assure un allègement structural stratégique. La viabilité de ce procédé ouvre des débouchés industriels majeurs pour l’ingénierie civile, offrant une solution de rupture pour valoriser massivement les déchets électroniques au sein d’infrastructures éco-conçues.

https://www.nature.com/articles/s41598-026-40737-7