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Le travail de Shahriar Agaajani (au milieu) vient d’être récompensé par l’International Masonry Society, sise à Londres, qui lui a décerné le prix 2015 de la meilleure thèse.
Des scientifiques de l'Université du Luxembourg ont développé des blocs de béton qui permettent d'ériger des murs sans qu'il soit nécessaire de recourir au mortier - un peu comme des briques de Lego.
L'idée de fabriquer des éléments de maçonnerie qui rendent inutile la pose de mortier sur les joints horizontaux des murs comporte de nombreux avantages. « Dans le cas d'un mur traditionnel, il faut le monter jusqu'à mi-hauteur puis le laisser sécher avant de pouvoir continuer. Grâce à ce système d'emboîtement, il est possible de construire tout un étage en un seul jour et de le recouvrir immédiatement d'un toit en béton », explique le chercheur Shahriar Agaajani, lui-même gérant de l'entreprise de construction ASARS Constructions et doctorant à mi-temps.
Voici les blocs avec lesquels les chercheurs ont érigé des murs de 2,5 métres.
Parmi les autres avantages d'un mur sans mortier, on peut citer la propreté du système, la facilité de manipulation et de pose des éléments. « De plus, cela simplifie le démantèlement lorsqu'un bâtiment arrive en fin de vie. Il suffit de démonter les éléments et de les réutiliser ailleurs », complète le professeur Danièle Waldmann-Diederich, directrice du groupe de recherche « Structures solides » à l'Université du Luxembourg.
En collaboration avec le fabricant de matériaux de construction Chaux de Contern, les chercheurs ont fait fabriquer des prototypes de leur invention à une échelle industrielle. Avec ces blocs, ils ont érigé en laboratoire des murs de 2,5 mètres de haut sur lesquels ils ont appliqué une tension de cisaillement et des charges centrées et excentrées allant jusqu'à 180 tonnes. Puis ils ont testé comment le mur se comporterait réellement dans un bâtiment et quelle charge il pourrait alors supporter.
Le problème des murs sans mortier : La couche d'égalisation n'existe pas
En outre, Shahriar Agaajani a développé un algorithme pour simuler la répartition et la concentration de charge dans le mur selon différentes configurations. Grâce à ce « mur virtuel », les chercheurs ont pu identifier les points de faiblesse potentiels et optimiser les éléments de construction – un tel procédé est jusqu'à présent unique au monde.
La principale problématique de recherche de la thèse de Shahriar Agaajani était de déterminer dans quelle mesure cette technique modifiait la portance et la répartition de charge d'un mur construit sans joints de mortier horizontaux. Sur un mur construit de manière traditionnelle, le mortier entre chaque couche de bloc sert à répartir de manière uniforme la charge que constitue son propre poids.
Le problème des murs sans mortier est que cette couche d'égalisation n'existe pas. Les plus petites irrégularités dans la pierre causent une répartition inégale de la charge et une concentration en des points précis. « Quel que soit le degré de précision avec lequel les blocs sont fabriqués, en pratique, il est impossible qu'ils fassent parfaitement la même hauteur », explique Shahriar Agaajani.
Le nouveau produit révolutionne les méthodes traditionnelles
Un prochain projet de l'Université du Luxembourg aura pour but d'achever le perfectionnement des blocs en collaboration avec Chaux de Contern et ASARS Constructions, jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être commercialisés. Elles devraient être utilisables sur les chantiers à compter de 2017.
« Monsieur Agaajani et son groupe de recherche "Structures solides" ont tracé une nouvelle voie. Grâce à des connaissances théoriques solides et à des expériences pour valider leurs hypothèses, ils ont développé un nouveau produit qui révolutionne les méthodes traditionnelles. Nous espérons que les clients se laisseront tenter par l'aventure », déclare Eric Klückers, gérant de Chaux de Contern. Le travail de Shahriar Agaajani vient d'être récompensé par l'International Masonry Society, sise à Londres, qui lui a décerné le prix 2015 de la meilleure thèse.
Auteur: University of Luxembourg
Photos © University of Luxembourg (Photo principale: De gauche à droite: Eric Klückers, Shahriar Agaajani, professeur Danièle Waldmann-Diederich)
