RECHERCHE : Les déchets industriels pourraient constituer un ingrédient essentiel du ciment à faible empreinte carbone, selon une nouvelle étude de l’Université Concordia
Une équipe de recherche de l’Université Concordia a découvert comment utiliser la boue rouge, un déchet issu de la production d’aluminium, pour transformer de l’argile de mauvaise qualité et des sédiments dragués en ingrédients destinés à la fabrication de ciment à faible empreinte carbone. L’équipe estime que cette substitution permettrait de réduire les émissions de gaz à effet de serre de 25 à 50 %, selon la formulation utilisée.
L’étude visait à déterminer si ces matériaux difficiles à éliminer pouvaient remplacer une partie du ciment Portland habituellement utilisé en construction. Selon l’équipe de recherche, cette approche permettrait de réduire les besoins en matières premières vierges et en mâchefer, un mélange d’argile et de calcaire porté à très haute température qui constitue une source majeure d’émissions de carbone liées à la fabrication du ciment.
L’équipe de recherche a d’abord chauffé la boue rouge et les sédiments dragués à 800 degrés Celsius afin d’augmenter leur réactivité chimique. Un chauffage d’une heure a donné les résultats les plus concluants, accroissant la capacité de ces matériaux à induire les réactions chimiques qui confèrent au ciment sa résistance.
L’équipe a ensuite testé différents mélanges contenant les déchets traités. Les résultats ont montré que la boue rouge pouvait pallier certaines limites des sédiments dragués en favorisant la formation de composés qui renforcent le ciment. Dans plusieurs formulations, cette combinaison a permis d’obtenir des matériaux plus résistants que les mélanges élaborés uniquement à partir de sédiments dragués.
Les chercheurs ont également constaté que la quantité de boue rouge avait son importance. Une proportion trop élevée pouvait réduire la résistance de certains mélanges, tandis qu’une quantité modérée améliorait la structure et les performances du matériau.
L’étude a été rédigée par Faber Chaparro (M. Sc. 2026); Mohamed Osman (Ph. D. 2026); Ahmed Soliman, professeur agrégé au Département de génie du bâtiment, civil et environnemental; et Mohammad Almakhadmeh (Ph. D. 2026). Elle a été publiée dans la revue Construction and Building Materials.
Cette étude a été financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, le Fonds de Recherche du Québec – Nature et Technologies et l’Association canadienne de normalisation.
Lisez l’article : « Physico-chemical performance of red mud/dredged-based LC3 ».