Programme de coopération transfrontalière

avec le soutien du Fonds Européen de Développement Régional

VALDEM

Informations clés

Opérateur chef de file

Centre Terre et Pierre
Chaussée d'Antoing 55
7500 Tournai
BELGIQUE

Personne de contact :

Hervé Bréquel

Date de début

01-07-2016

Date de fin

30-06-2021

Eléments budgétaires

Budget Total
3 557 608,85 €

Site Web

http://www.valdem-interreg.eu/fr





VALDEM

Solutions intégrées de valorisation des flux matériaux issus de la démolition des bâtiments : Approche transfrontalière vers une économie circulaire

axe1

Catégorie

Projet

Objectif spécifique du programme

Accroissement de la recherche et de l'innovation de la zone transfrontalière dans les secteurs stratégiques et les secteurs à forte complémentarité

Domaine d'intervention

Soutien aux processus productifs respectueux de l’environnement et à l'utilisation rationnelle des ressources dans les PME


Les déchets de construction et de démolition représentent une masse considérable (1,09 tonnes/an/habitant en Europe en 2011) dont une part importante n’est pas valorisée. Le manque de valorisation de ces matériaux naît de l’hétérogénéité du flux des déchets qui empêche un recyclage efficace et économiquement rentable. L’objectif du projet VALDEM est de mettre en place une unité mobile de traitement des déchets capable de séparer, sur chantier, les différentes fractions utiles. L’outil développé sera accessible aux industriels français, wallons et flamands. Le projet permettra également de produire des flux homogènes de matériaux qui pourront intégrer des nouvelles applications, et dont la validité aura été vérifiée tant des points de vue scientifiques et techniques, qu’environnementaux, sociaux et économiques au travers d’une analyse du cycle de vie. Dans une zone géographique où la densité de population, les types de bâtis similaires et où le tissu économique présente des industriels démolisseurs et valorisateurs de chaque côté de la frontière, la rationalisation du traitement de ces déchets de démolition passe par une logique d’économie circulaire adaptée au territoire pour développer des procédés de traitement rentables. 

Date de rapport 09-04-2021

Depuis le début du projet, le CTP assure le suivi au quotidien des tâches scientifique, technique, administrative et financière du projet VALDEM dans le respect des règles du programme Interreg FWVL en étroite collaboration avec l'ensemble des partenaires. En termes de communication, chaque partenaire a participé à des manifestations et congrès dans le domaine des matériaux (RF2B, SLD4, Progress of recycling in the built environment, Nomad, Matériaux 2018, Seramco, Sustainable Materials, ...), de l'environnement (Pollutec 2018), de l'économie circulaire (Team2) ou de l'ACV (Congrès SAM, avnir). Ces évènements sont l'occasion de présenter les réalisations du projet aux acteurs industriels concernés par le projet (secteur de la démolition et du réemploi). Par ailleurs, le site internet Valdem (www.valdem-interreg.eu) est régulièrement mis à jour en français, anglais et néerlandais. Au niveau des activités de recherche, le CTP a étudié deux méthodes de séparation de granulats mixtes briques/béton issus de la démolition : le jig à eau et le broyage sélectif. La qualité de la séparation, évaluée sur base des normes NF EN 933-11 (classification des constituants) et NF EN 1097-6 (masse volumique et absorption d'eau des granulats), démontre une bonne efficacité du jig à eau contrairement au broyage sélectif. Le jig à eau permet de récupérer une fraction plus concentrée en béton et pierre naturelle (moins de 10% de briques). Le potentiel de valorisation de ces fractions dans de nouvelles formulations de béton est actuellement étudié. Par ailleurs, le CTP est en contact avec la société IPSIIS, qui réalise des mousses isolantes incombustibles à partir de poudres minérales selon un protocole qu'elle a breveté. IPSIIS a réalisé avec succès des essais préliminaires à partir de briques broyées. Etant donné le peu de valorisation du recyclé mixte de briques et de béton, et tout particulièrement de la fraction inférieure à 4 mm, le CTP a demandé à la société IPSIIS d’évaluer la compatibilité d’une poudre mixte constituée de briques et de béton avec son procédé de fabrication de mousses isolantes incombustibles. Les mousses obtenues au départ de mixte brique/béton sont très friables et présentent des défauts. Leur masse volumique est comprise entre 340 et 400 kg/m3. Il semble en effet qu’il y ait une réaction entre la poudre et un des adjuvants de la formulation standard d’IPSIIS. Pour envisager la fabrication de mousses minérales à partir de ces matières, il serait donc nécessaire d’adapter la formulation. Dans le cadre du projet, trois thèses, réalisées en cotutelle ULiège-GeMMe et IMT Lille-Douai, ont été soutenues. Le CTP a contribué à la préparation de matériaux, béton et briques, pour les partenaires (opérations de concassage, broyage, tamisage). La thèse de Mr. BOUARROUDJ a été soutenue le 19 novembre 2019 à Douai. Elle concerne la valorisation des sables de béton recyclé (dimensions inférieures à 4 mm) dans des formulations de mortier. Les comportements à l'état frais et durci de mortiers fabriqués avec du sable recyclé et du sable naturel modèle sont comparés. Une piste de valorisation pour les particules inférieures à 125 µm est également étudiée : il s'agit d'utiliser la poudre issue du broyage des granulats de béton recyclé comme addition minérale. C. COLMAN a soutenu sa thèse le 7 décembre 2020 par visioconférence. Elle a étudié le risque lié à la présence de résidus de plâtres dans les granulats et les sables recyclés. Elle met en évidence le fait que la limite actuelle de 0,2% pour la teneur en sulfates (norme EN 206) semble trop stricte et freine la valorisation de sables recyclés dans des bétons durables et résistants. Une teneur en sulfates jusque 0,3 % pourrait être admissible. A. Grellier a soutenu sa thèse par visioconférence le 14 décembre 2020. Elle a travaillé sur la valorisation des fines de briques dans les ciments Portland composés et les matériaux alcali-activés. La valorisation dans le ciment est concluante avec des taux de substitution jusqu’à 20%. Pour les matériaux alcali-activés, elle a démontré que les fines de brique (granulométrie D50 = 20 µm) peuvent être un précurseur équivalent au laitier de Haut-Fourneau et permettent d’atteindre des performances mécaniques qui restent élevées jusqu’à 50% de substitution. En ce qui concerne la validation technique et environnementale des matières issues du recyclage de déchets de démolition, l'INISMa étudie des possibilités de valorisation des mixtes briques/béton en briqueterie et en géotechnique. La substitution, dans la composition des briques, d'une partie de la fraction argileuse par du recyclé 0/2 mm broyé à moins de 100 µm donne de bons résultats en termes mécaniques et esthétiques. En géotechnique, les critères d'utilisation peuvent être atteints mais ces performances se dégradent très vite dès lors que l'on s'écarte faiblement de la teneur optimale en eau. L'ajout de liants inorganiques permet de réduire cette sensibilité à l'eau. La valorisation de ces mixtes dans des Matériaux Autocompactants Réexcavables (MAR) est également étudiée. L'INISMa travaille sur 2 formulations qui doivent être optimisées (maîtrise de la rhéologie via l'ajout d'adjuvants). Suite à une étude bibliographique, deux tests d'étalement du coulis ont été sélectionnés et devraient permettre d'objectiver la coulabilité des mélanges. Les mesures d’étalement se révèlent efficaces pour évaluer la coulabilité des mélanges et leur possibilité d’autocompactage. De son côté, Néo-Eco a développé un outil de suivi environnemental. L'installation, opérationnelle depuis novembre 2017, permet d'effectuer des essais de lixiviation de produits issus de formulations spécifiques contenant des déchets, et de comparer des planches expérimentales à base de matériaux recyclés avec des matériaux témoins. Grâce à cet outil, Néo-Eco a réalisé une étude visant à vérifier l'innocuité environnementale de formulations à base de déchets du BTP. Trois formulations, réalisées par l'IMT Lille Douai, ont été testées : - une formulation de référence, composée de ciment, de filler calcaire, de sable et d'eau ; - une formulation dans laquelle le filler calcaire est entièrement substitué par de la brique finement broyée ; - une formulation dans laquelle le filler et le sable sont respectivement substitués par des fines de briques et des fines terreuses. Néo-Eco a par ailleurs réalisé des essais de validation d'équipements industriels sur des chantiers de déconstruction (concasseur à percussion, crible, séparateur aéraulique, machine de flottation, ...) ; et a participé à la valorisation de déchets issus de la déconstruction sur le site Leroy Merlin à Douai. Dans le cadre de l'activité dédiée à l'analyse du cycle de vie (ACV), ULiege-PEPs et le CD2E ont réalisé une étude bibliographique concernant la valorisation des déchets recyclés, les PEF (Performance Environmental Footprint), les méthodes d'évaluation des impacts et modèles, ... Par ailleurs, ULiège-PEPs a effectué deux études ACV : la première, motivée par les résultats positifs obtenus par l'INISMa, concerne la substitution partielle de l'argile par du recyclé mixte finement broyé dans la fabrication des briques; la seconde porte sur le recyclage des agrégats et des fractions fines provenant du chantier de démolition du magasin Leroy Merlin de Douai. Une partie de la fraction 4-20 mm issue de ce chantier a été utilisée dans le béton de la dalle du nouveau magasin de Tourcoing. La fraction fine (0-4 mm) a été recyclée sous forme de dalles de "Wasterial" par EtNISI. Enfin, une veille législative sur les trois versants (français, wallon et flamand) est réalisée par le CTP. Elle est notamment alimentée grâce à des contacts avec la CCW-VCB, TRACIMAT (système de traçabilité mis en place en Flandre au 24/08/2018) et la FFB/SEDDRE.