Utilisation de polymères recyclés pour la conception de nouvelles dalles de béton par impression 3D

L’objectif principal de ce projet est d’élaborer un nouveau modèle de serre canadien pour les petites et moyennes entreprises serricoles avec des matériaux durables produits dans une perspective d’économie circulaire. Il devient essentiel de proposer de nouveaux matériaux, plus durables et mieux intégrés dans une économie circulaire, pour la construction des différents éléments de la serre (le recouvrement et la structure, incluant les dalles de béton).

L’objectif du projet de définir la conception de nouvelles dalles de béton pour les serres et d’évaluer leur impact environnemental. Un des objectifs sera de concevoir des blocs de béton, imprimés à l'aide de la technologie 3D. L'étudiant au doctorat sera supervisé par la professeure Claudiane Ouellet-Plamondon de l’ÉTS et de Luc Bédard de l'Association Béton Québec. Le doctorant aura comme buts principaux de :
1) Optimiser l’empilement granulaire avec des fillers pour réduire la charge en liants ainsi que pour améliorer l'isolation et l’inertie thermique. L’indicateur de succès est la réduction d’au moins 15% de la charge en ciment, ainsi qu’un déphasage thermique assez important pour restituer la chaleur accumulée.
2) Tester les enduits (à base de silane, d'acrylique et de polyuréthane) pour imperméabiliser les surfaces et faciliter le lavage. Les produits et les configurations seront testés avec des essais d'arrachement de l'enduit. L’indicateur de succès sera d’obtenir la dalle la plus imperméable possible pour une durabilité au moins équivalente aux dalles en béton classiques. L’indicateur sera axé sur la propreté, donc la facilité de nettoyage après plusieurs cycles.
3) Faire l'analyse des gaz à effet de serre (GES) afin de choisir les mélanges avec le moins d'impact environnemental, en incluant les matières premières et le transport.
4) Intégrer des fonctions phytosanitaires dans le béton, par l'ajout de nanoparticules et d’autres adjuvants. Le dosage se fera selon des critères de fluidité, d'effet sur l'hydratation du ciment et sur la résistance finale. L’indicateur de succès est la réduction d’agents pathogènes, visibles sur la dalle à partir des observations à LBM Agtech, sur une durée d’une année afin de choisir les meilleures fonctions phytosanitaires.