Le professeur associé Viet étudie les matériaux en béton à partir de boues d'épuration et de cendres volantes

Le professeur associé Dr. Huynh Trong Phuoc (Université de Can Tho ) a participé à la recherche de matériaux de type béton capables de résister à la force des boues résiduaires et des cendres volantes appliquées au nivellement.

Le professeur associé Huynh Trong Phuoc (35 ans) vient de recevoir le Golden Globe Award 2023 pour ses réalisations exceptionnelles dans le domaine de la recherche et de la formation scientifiques , dont la création de matériaux à partir de boues résiduaires est l'un des projets les plus remarquables.

Le professeur associé Phuoc a déclaré que cette recherche avait été menée il y a sept ans alors qu'il préparait son doctorat à l'Université nationale des sciences et technologies de Taiwan. À cette époque, une entreprise de traitement des eaux usées de Taipei avait commandé une étude visant à utiliser les boues disponibles à l'usine comme matériau pour la décharge interne du campus.

Le Dr Phuoc et son équipe de recherche ont mis au point une formule permettant de mélanger des sédiments avec des cendres volantes, une petite quantité de ciment et d'autres additifs afin de créer un matériau à faible résistance contrôlée (MLRC). L'ajout de ciment et d'additifs créera un environnement favorable aux réactions chimiques des cendres volantes et des sédiments, formant ainsi un matériau MLRC à capacité portante.

Le professeur associé Dr Huynh Trong Phuoc (2e à partir de la gauche) pendant ses études et recherches à Taïwan. Photo : NVCC

Il a indiqué que les boues des stations d'épuration contiennent une teneur relativement élevée en dioxyde de silicium (SiO₂) et en oxyde d'aluminium (Al₂O₃), une teneur similaire à celle des cendres volantes des centrales thermiques au charbon. La densité et la composition granulométrique de ces deux matériaux étant similaires, ils se prêtent parfaitement à un mélange pour la fabrication de matériaux CLSM. « En fonction des besoins spécifiques de l'unité de commande, la teneur de chaque composant peut être ajustée afin d'obtenir un produit répondant aux exigences d'utilisation », a-t-il précisé.

L'équipe de recherche a développé un procédé permettant de créer des matériaux CLSM à partir de boues et de cendres prélevées directement des sources d'émission jusqu'au laboratoire et utilisées directement sans autre traitement.

Le professeur agrégé Phuoc a expliqué que, selon les conditions spécifiques, il est possible de mélanger directement avec de l'eau ou à sec (le matériau doit être séché avant utilisation). Pour les matériaux CLSM destinés à l'enfouissement, le groupe a opté pour la méthode du mélange humide afin de réduire les coûts de traitement.

Étape de collecte des boues à l'usine à des fins de recherche. Photo : NVCC

Après de nombreux tests en laboratoire, évaluant et ajustant les étapes, l'équipe a optimisé la formule afin que le produit réponde aux exigences d'utilisation. Cette étape était également la plus difficile et la plus longue, nécessitant des calculs de conception et un mélange. L'équipe a dû procéder à de nombreux essais, car chaque modification d'une petite quantité d'ingrédients modifiait considérablement les propriétés du produit. De plus, la méthode et le procédé de mélange, ainsi que le type d'équipement utilisé, ont également fortement influencé les résultats de la recherche.

Comparés aux matériaux de remplissage traditionnels en sable, le professeur agrégé Phuoc a expliqué qu'il s'agissait de deux méthodes totalement différentes. Lors du remplissage avec du sable conventionnel, l'énergie du rouleau compacte le matériau à la densité requise. Le CLSM, quant à lui, est un matériau à faible résistance contrôlée, semblable à un béton conçu pour répondre à différents besoins, ce qui signifie qu'il peut être entièrement adapté aux exigences d'utilisation. Plus les exigences de qualité sont élevées, plus les coûts de production sont élevés.

Ce matériau présente un fort potentiel d'applications pratiques pour les décharges. Cependant, le professeur associé Phuoc a déclaré que pour pouvoir l'utiliser à grande échelle comme matériau d'enfouissement courant, il est nécessaire d'analyser les coûts de production réels et d'évaluer l'impact environnemental à long terme. « Des normes et réglementations spécifiques concernant les exigences techniques de construction et une réception séparée sont nécessaires », a-t-il ajouté. De plus, la source de boues et de cendres volantes doit disposer d'une source de collecte stable en termes de qualité, fournissant des réserves suffisantes pour une production industrielle et une application pratique.

Image microscopique des matériaux du CLSM prise par l'équipe de recherche. Photo : NVCC

Les recherches de l'équipe ont été très appréciées et une décharge pilote a été déployée dans les locaux d'une usine de traitement des eaux à Taipei. Les évaluations préliminaires réalisées immédiatement après le déploiement ont démontré la grande applicabilité du matériau conçu. L'équipe effectue des contrôles et des échantillonnages réguliers afin de suivre les performances à long terme de ce matériau et d'optimiser les méthodes de conception et de construction des matériaux CLSM.

Des études ont été menées au Vietnam sur l'utilisation des cendres volantes et des boues comme matériaux de remblai, mais peu d'entre elles ont été publiées dans des revues scientifiques. Pour appliquer ces normes au Vietnam, il est nécessaire d'élaborer un ensemble de normes techniques servant de base au calcul des normes des matériaux, à utiliser dans les projets de ponts et de routes financés par le budget de l'État.

De plus, l'approvisionnement en matières premières doit garantir la stabilité et la continuité pour mener à bien des projets de grande envergure. Les cendres volantes peuvent répondre à la demande, mais selon le professeur agrégé Phuoc, il est difficile de satisfaire la demande en boues résiduaires, car les systèmes de traitement des eaux ne draguent qu'une fois tous les un à deux ans. Il a indiqué que ce problème pourrait être résolu en recherchant d'autres ressources pour remplacer les boues résiduaires ou en modifiant la formule afin d'augmenter ou de diminuer la proportion de matières premières tout en respectant les exigences. « Actuellement, des entreprises de construction routière ont proposé des projets pilotes à petite échelle, puis ont proposé d'établir des normes techniques, des études d'impact environnemental et d'autres procédures pour une mise en œuvre à grande échelle », a déclaré le professeur agrégé Phuoc.

Ha An

Lien source: https://vnexpress.net/pho-giao-su-viet-nghien-cuu-vat-lieu-betong-tu-bun-thai-va-tro-bay-4662040.html