2024/11/25
Life cycle assessment of limestone calcined clay concrete: Potential for low-carbon 3D printing
Jin, W.; Roux, C.; Ouellet-Plamondon, C.; Caron, J.F. (2024). Life cycle assessment of limestone calcined clay concrete: Potential for low-carbon 3D printing. Sustainable Materials and Technologies, 2024, vol. 43, e01119.
Le ciment argileux calciné est promu dans toute l’industrie de la construction comme un moyen de réduire considérablement la proportion de ciment dans les mélanges de béton. En même temps, l’impression 3D du béton pourrait économiser des ressources en plaçant le matériau en béton uniquement là où ses fonctionnalités sont maximisées. Cette étude aborde la nécessité de quantifier les impacts environnementaux liés à la phase d’acquisition des matériaux pour un matériau d’impression 3D à faible clinker. Comparé à un matériau d’impression 3D de 30 MPa provenant de la littérature, un béton à base de LC3 imprimable en 3D avec une faible teneur en clinker dans le contexte québécois affiche une réduction de 36 % du score de changement climatique avec la même résistance à la compression (réduction de 46 % dans le contexte français). Un léger déplacement d’impact est observé dans 6 des 16 indicateurs intermédiaires (5 dans le cas français), principalement en raison de la production d’argile calcinée. Cependant, cela est compensé par la réduction significative d’autres indicateurs lorsqu’on considère une évaluation finale. Lors de l’examen de différents scénarios d’approvisionnement, une variabilité du potentiel de réchauffement climatique allant jusqu’à 15 % est observée. Le LC3 reste une solution viable pour l’atténuation des émissions de gaz à effet de serre dans le contexte de l’impression 3D en béton, car il offre une résistance mécanique et un taux de structuration amélioré pour les matériaux à faible clinker. Cependant, une attention particulière doit être accordée aux emplacements des usines de terre cuite, surtout lorsque la teneur en terre cuite est supérieure à la valeur utilisée dans cette étude. En perspective, un outil de conception de mélange pourrait permettre l’optimisation des impacts environnementaux en fonction des propriétés fraîches et durcies attendues.