Développement d'un test d'abrasion pour béton, avec étude du relargage potentiel en particules inhalables
Résumé
Le développement des nanomatériaux offre des opportunités d'innovation (ex : bétons contenant une nano-charge) dans le domaine du bâtiment et des travaux publics. La nano-charge ayant toutefois un effet potentiel sur l'homme et l'environnement , il est nécessaire d'étudier son possible relargage en conditions d'usage, afin, si nécessaire, de faire évoluer la conception du produit. L'étude présentée ici porte sur l'utilisation de dioxyde de titane nanostructuré, revendiquant des propriétés photo-catalytiques pouvant donner aux matériaux des fonctions telles que la réduction de la pollution atmosphérique et l'auto-nettoyage des surfaces. L'étude porte sur l'émission potentielle de particules dans l'air. L'approche retenue est " maximisante " : les surfaces considérées sont soumises à une abrasion, les abrasifs retenus étant de dureté importante. Les points de fonctionnement les plus émissifs sont sélectionnés à partir des données obtenues en changeant les conditions opératoires (masse, vitesse, durée de l'essai). Le dispositif expérimental est constitué d'une chambre d'émission, d'un tribomètre de type Taber, d'appareils de mesure en temps réel de l'aérosol (CNC, APS, SMPS), et d'un système de prélèvement par aspiration à travers une grille MET avec une analyse par microscope électronique et microanalyse EDS. Deux familles de produits ont été considérées : d'une part un mortier dont la surface simule la surface d'un béton classique, d'autre part un mortier sec mis en place par compression dont la surface simule la surface d'un pavement (matériaux de construction utilisant du ciment et du sable). Les résultats montrent qu'un aérosol peut être émis lors de l'abrasion de ces deux produits, pour certains points de fonctionnement. Les particules produites sont principalement microniques. Aucune particule libre de nano-charge n'a été observée. Des éléments de nano-charge sont observés dans des particules microniques, dont la composition est représentative de la matrice d'origine (mortier ou mortier sec assimilables respectivement à du béton classique et une surface de pavement).