Étude sur les propriétés de résistance du béton renforcé par des fibres de coco contenant de la poudre de briques usagées en remplacement du sable

Transformer les déchets de construction en ressource utile

À mesure que les villes s’étendent, la montagne de gravats issue de la construction et de la démolition s’accroît elle aussi. Les briques jetées et le sable prélevé dans les rivières font partie du coût caché du bâti moderne : paysages dégradés, décharges surchargées et émissions de carbone élevées. Cette étude examine une idée simple aux grandes répercussions : peut‑on broyer des briques usagées et les associer à des fibres de coco pour fabriquer un béton courant à la fois solide et plus respectueux de l’environnement ?

Pourquoi repenser le béton est important

Le béton est l’épine dorsale de nos routes, logements et ponts, et il consomme d’énormes quantités de sable de rivière naturel et de ciment énergivore. Parallèlement, les briques cassées provenant d’anciens bâtiments finissent souvent abandonnées ou enfouies. Les chercheurs ont voulu relier ces deux problèmes. Ils se sont demandé si une poudre de briques finement broyée pouvait remplacer une partie du sable dans un mélange de béton courant, et si l’ajout de fibres de coco — de fins brins issus de la coque de la noix de coco — pouvait aider le béton à mieux résister aux fissures et aux agents chimiques agressifs. Si l’approche fonctionne, elle permettrait d’économiser le sable naturel, de donner une seconde vie aux déchets de démolition et d’utiliser une fibre végétale renouvelable répandue dans les régions tropicales.

Comment le nouveau mélange a été testé

L’équipe a commencé par une classe de béton courante utilisée dans de nombreux bâtiments. Ils ont remplacé jusqu’à 40 % du sable naturel par de la poudre de briques, obtenue en écrasant et broyant des briques mises au rebut en particules fines. Ils ont aussi incorporé des fibres de coco à différents volumes, de 0,5 % à 2 %, en utilisant de courts brins pour jouer le rôle de petites armatures à l’intérieur du béton. Des dizaines d’éprouvettes ont été moulées et durcies dans l’eau, puis mesurées pour l’écoulement du mélange frais, la résistance en compression, flexion et traction, et la capacité à supporter des bains prolongés dans des solutions d’acide concentré visant à reproduire des environnements agressifs. Cela a permis aux chercheurs de déterminer non seulement si les nouveaux ingrédients fonctionnaient, mais aussi quelle combinaison offrait le meilleur compromis entre résistance, maniabilité et durabilité.

Trouver le bon équilibre entre résistance et durabilité

Les résultats ont montré qu’une quantité modeste de poudre de briques et de fibres était très efficace. Le remplacement de 10 % du sable par de la poudre de briques seule augmentait légèrement la résistance par rapport au béton ordinaire, probablement parce que les particules fines comblaient les minuscules vides et participaient à des réactions chimiques lentes qui densifiaient la structure interne. Lorsque ces 10 % de poudre de briques étaient associés à 1 % de fibres de coco, les améliorations devenaient frappantes. La résistance en compression du béton dépassait la norme requise, mais les plus grands gains se voyaient en flexion et en traction. La résistance flexionnelle augmentait d’environ deux cinquièmes et la résistance à la rupture par traction d’environ un tiers, ce qui indique que les fibres agissaient efficacement pour « recoudre » les microfissures au fur et à mesure de leur apparition. Des taux plus élevés de poudre de briques ou de fibres rendaient toutefois le mélange plus difficile à travailler et diminuaient légèrement la résistance, montrant que plus n’est pas toujours mieux.

Résistance à l’attaque chimique sévère

Au‑delà de la résistance brute, l’étude a évalué la tenue du béton en milieux acides, comme dans des contextes industriels ou pollués où les structures peuvent se dégrader lentement. Des échantillons ont été immergés pendant 60 jours dans des solutions concentrées d’acide chlorhydrique et d’acide sulfurique. Le béton ordinaire a perdu le plus en masse et en résistance, révélant des dommages internes étendus. En revanche, le mélange contenant 10 % de poudre de briques et 1 % de fibres de coco a subi les moindres pertes en masse et en résistance. Le réseau plus dense créé par les particules fines de brique a rendu l’infiltration de l’acide plus difficile, tandis que les fibres de coco ont aidé à maintenir la cohésion du matériau et à limiter la propagation des fissures. Même après une exposition prolongée, ce mélange optimisé conservait des niveaux de résistance supérieurs à ceux habituellement requis pour la classe de béton étudiée.

Ce que cela signifie pour les bâtiments de demain

Pour le grand public, la conclusion est simple : des quantités soigneusement choisies de poudre de briques broyées et de fibres de coco permettent d’obtenir un béton courant au moins aussi résistant que les mélanges conventionnels, meilleur pour résister aux fissures et aux attaques acides, et moins gourmand en sable naturel. Plutôt que de considérer les briques cassées comme des débris inutiles, cette approche les transforme en ingrédient précieux, tandis que les fibres de coir apportent de la ténacité avec un matériau végétal peu coûteux. Bien que des travaux supplémentaires soient nécessaires pour confirmer la performance à long terme dans des bâtiments réels et avec différentes sources de déchets de briques, cette étude ouvre la voie à un futur plus circulaire dans la construction, où les gravats d’hier contribuent à édifier des structures plus résilientes et plus durables demain.

Citation: Palaniappan, M., Anandaraj, S., Murugesan, T. et al. Study on the strength properties of coir fiber reinforced concrete containing waste brick powder dust as sand replacement. Sci Rep 16, 11932 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42480-5

Mots-clés: béton durable, poudre de briques usagées, fibre de coco, recyclage des déchets de construction, matériaux de construction durables