Mise en place d’une brique géopolymère pour la construction durable : études géotechnique, environnementale et économique

Geopolymer brick implementation for sustainable construction : geotechnical, environmental and economic studies

• Auteur / Autrice : Nicolas Youssef
• Direction : Zoubeir Lafhaj, Fadi Hage Chehade
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Civil
• Date : Soutenance le 14/06/2019
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Lille en cotutelle avec École doctorale des Sciences et de Technologie (Beyrouth)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille ; 1992-2021)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Mécanique Multiphysique Multiéchelle / LaMcube
• Jury : Président / Présidente : Françoise Fritz-Feugeas
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mariem Kacem, Chady El Hachem
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Salah Sadek, Mariem Kacem

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Propriétés mécaniques

Robotique

Aspect économique

Production

Environnement -- Études d'impact

Analyse du cycle de vie

Procédés de fabrication -- Automatisation

Industrialisation

Matériaux -- Détérioration

Briques -- Fabrication

Recyclage (déchets, etc.)

Matériaux

Construction

Déchets -- Valorisation

Géopolymères

Mots clés libres

Géopolymère

Activation alcaline

Matériaux de construction

Caractérisation physicochimiqu et géotechnique

Valorisation et recyclage

Brique géopolymère

Durabilité

Industrialisation

Automatisation et robotisation

Analyse de cycle de vie

Environnement

Economie

Geopolymer

Alkaline Activation

Building Materials

Physico-chemical and geotechnical caracterisation

Recycling and recovery

Geopolymer brick

Durability

Industrialization

Automation and robotization

Life cycle analysis

Environment

Economy

Résumé

Après la crise économique en 2008, l’activité de construction en France a connu une croissance très rapide. La hausse de la demande des matériaux de construction était accompagnée d’une augmentation des quantités de déchets de construction et de CO2 émise. En 2018, l’émission de CO2 liée aux activités humaines a atteint un niveau historique mondial de 37.1 milliards de tonnes. Ceci encourage le développement des matériaux de construction qui répondent aux besoins mutants de la société d’aujourd’hui et de demain. Les géopolymères, préparés par activation alcaline, présentent une opportunité pour produire des nouveaux matériaux plus performants et respectueux de l’environnement dans le secteur de la construction. D’autre part, l’industrialisation et la robotisation font apparition dans le secteur de la construction, avec des nombreux avantages tels que l’augmentation de la productivité, la réduction des gaspillages, du coût et de la pénibilité du travail, ainsi que l’amélioration de la qualité et la sécurité.Ce travail de recherche est mené pour répondre à ces défis et verrous scientifiques. Il est réparti selon trois axes : l’élaboration de nouvelles formulations de briques géopolymères, l’intégration des matériaux géopolymères dans le processus d’industrialisation et de robotisation de la construction, et enfin l’évaluation de l’impact environnemental et économique du nouveau système de fabrication automatisé.

After the economic crisis in 2008, construction activity in France grew rapidly. The increase in demand for building materials was accompanied by an increase in the quantities of construction waste and emitted CO2. In 2018, CO2 emissions from human activities reached a world historic level of 37.1 billion tons. This encourages the development of building materials that meet the changing needs of today's and tomorrow's society. Geopolymers, prepared by alkaline activation, present an opportunity to produce new, more efficient and environment-friendly materials in the construction sector. On the other hand, industrialization and robotization are emerging in the construction sector, with many benefits such as increased productivity, reduced waste, cost and arduous work, as well as improved quality and safety.This doctoral thesis is being conducted to address these scientific challenges and issues. These are divided into three research directions: the development of new geopolymer brick formulations, the integration of geopolymer materials into the industrialization and robotization of construction processes, and finally the environmental and economic assessment of the new automated manufacturing system.