Tout droit sorti des laboratoires de l’université d’Exter, au Royaume-Uni, le Concrene associe deux matériaux de base : d’un côté, le béton et, de l’autre, le graphène.

Tous les échantillons de Concrene préparés par les équipes de l’université d’Exter sont compatibles avec les normes britanniques pour la construction. [©Université d’Exter]
Tous les échantillons de Concrene préparés par les équipes de l’université d’Exter sont compatibles avec les normes britanniques pour la construction. [©Université d’Exter]

Tout droit sorti des laboratoires de l’université d’Exter, au Royaume-Uni, le Concrene associe deux matériaux de base : d’un côté, le béton et, de l’autre, le graphène. Issu des travaux de Dimitar Dimov, post-doctorant et auteur principal de l’étude, et du groupe de recherche mené par Monica Craciun, professeure en nanoscience et nanotechnologie, le Concrene serait plus respectueux de l’environnement et disposerait de très bonnes performances. 

1 – Mais qu’est-ce que le graphène ?

« Le graphène compose le graphite, un matériau que l’on utilise pour les mines de crayon, par exemple, explique Dimitar Dimov. Aussi petit qu’un atome, il présente des propriétés mécaniques exceptionnelles et constitue une barrière contre l’eau. Cela en fait le parfait candidat pour le renforcement des bétons. »Ce cristal de carbone a été isolé pour la première fois par les physiciens russes Andre Geim et Konstantin Novoselov, en 2004. Des recherches, qui leur ont valu un prix Nobel de physique en 2010.

Depuis, le graphène est reconnu pour sa solidité, sa finesse, sa malléabilité ou encore sa capacité à générer de l’énergie “verte”. 
« Durant nos travaux, nous avons observé que le Concrene dispose d’une augmentation de 140 % de résistance à la compression, de 80 % à la flexion et d’une diminution de près de 400 % de la perméabilité à l’eau par rapport à un béton “classique” », reprend Dimitar Dimov. Cette nouvelle formulation permettrait aussi de réduire de 50 % la quantité de ciment utilisée.

Echantillon de graphène à l’état pur.  [©Université d’Exter]
Echantillon de graphène à l’état pur. [©Université d’Exter]

2 – Créer un béton plus solide et plus “vert”

« Lorsque l’on sait que l’industrie cimentière représente une grande partie des émissions de carbone1à l’échelle mondiale, vous pouvez vous rendre compte de la contribution que cela peut apporter, en termes d’environnement ! De plus, le durcissement du béton produit une réaction exothermique qui dissipe la chaleur. Si, dans la formulation, nous pouvons utiliser moitié moins de ciment, nous pouvons diviser par deux la chaleur dégagée lors de la prise du béton. »

Ce qui réduit par la même occasion le risque de développement d’ettringite de formation différée dont peuvent souffrir les bétons ayant subi, à jeune âge, une augmentation de température supérieure à 65/70 °C. 
Tous les échantillons préparés par les équipes de l’université d’Exter sont compatibles avec les normes britanniques pour la construction. « En théorie, cette technologie, dont la formulation est polyvalente et évolutive, peut déjà être utilisée. Mais l’industrie exige des validations externes et une norme. Nous y travaillons et devrions être prêts d’ici 2019 », conclut Dimitar Dimov. 

1Selon les études françaises, la production de 1 t de clinker génère 835 kg de CO2.

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