BOWL ALQUIMIA et le béton papier vert
Titre - BOWL ALQUIMIA et le béton
papier vert
Du recyclage du papier et des mégots
de cigarettes aux skateparks
L'or d'aujourd'hui
Figure 1 - Logo de ROTAFIBRA
Nom
de l'auteur George Rotatori
Figure 2 - Pulpe à papier à droite et masse de cellulose à gauche
Figure
3 - Portail d'entrée du bol d'alchimie
Figure 4 - Le bol
et le petit chien Gaia
BOL D'ALCHIMIE
Auberge de l'Alchimie
Aiuruoca, Minas
Gerais, Brésil
Recherche sur le
béton vert à partir du papier ROTAFIBRA
Conceptualisation, coordination générale et
projet
L'architecte George Rotatori
Réalisation
DÉCOUVREZ L'ALCHIMIE DANS LA BIOCONSTRUCTION DE
SKATE PARKS
Masse cellulosique
issue du recyclage des mégots de cigarettes
POIATO RECYCLE
Bloc d'adaptation fait main
TIME SKATE E ARTE
Collaboration dans la finition finale
TIME SKATE E ARTE
INSANE RAMPS
BLACK ROOTS
Figure 5 Classe VIVENCIA ALQUIMIA à la fin du 2 septembre 2023
La
Pousada Alquimia, située dans le cadre naturel époustouflant de la petite ville
d'Aiuruoca, Serra da Mantiqueira, région sud de l'État du Minas Gerais, au
Brésil, a été le cadre choisi pour la construction de ce Bowl durable à travers
l'EXPÉRIENCE ALQUIMIA EN BIOCONSTRUCTION DE SKATE PARKS, un événement qui
rassemble les amoureux de l'art de construire des skateparks pour échanger
leurs expériences sur le sujet.
Figure 6 ouverture de VIVENCIA ALQUIMIA le 2 septembre 2023
LE CHEMIN DE LA
RECHERCHE
Le
bol Alquimia est le résultat de 14 années de recherche sur le comportement des
fibres de papier dans les mélanges de béton.
Dans
la recherche empirique et intuitive, nous sommes amenés d’un point à un autre
par l’observation et la contemplation du comportement naturel des éléments que
nous appelons éléments frères qui composent le béton de papier vert.
À
la recherche d'un procédé capable de réduire l'impact sur l'environnement et
d'offrir une excellente qualité et des performances dans les surfaces de
skateboard, différents types de fibres d'origines différentes ont été testées
et observées, des fibres végétales naturelles à celles provenant de
coopératives de recyclage.
Nous
avons appelé ce procédé, qui consiste à inclure du papier et d’autres fibres
dans le béton, ROTAFIBRA.
À
chaque étape et au fur et à mesure que de nouveaux éléments entrent dans le
mélange dans des proportions différentes, nous les mettons en pratique, en
construisant de petites rampes, en les testant et en les patinant, en les
essayant et en observant leur comportement.
Les
essais ont été réalisés sur des sols compactés et également sur des structures
en bois, avec des épaisseurs de béton variant de 5 à 10 cm.
La
cuvette Alquimia a été bétonnée de deux manières, la moitié a été réalisée à
partir de pâte à papier provenant de la coopérative de recyclage et l'autre
moitié, de masse de cellulose provenant du recyclage de mégots de cigarettes
par l'entreprise POIATO RECICLA.
Voir
plus de détails dans l'article, TRAITEMENT ET QUANTITÉS DE MATÉRIAUX.
Figure 10 - 2021 ROTAFIBRA ciment, sable et papier sur structure modulaire en bois
PROPRIÉTÉS
OBSERVÉES
Dès le moment où le papier a abordé
la recherche et dès le premier instant, il a été possible de percevoir des
propriétés fondamentales dans ses fibres.
La première propriété observée concerne la capacité
à contrôler la rétraction.
La
fibre de papier a une grande capacité à lier les particules entre elles, ce qui
a été observé dans le test présenté dans la figure 12 ci-dessus, où nous avons
vu les fibres embrasser les particules et créer une structure unique.
La deuxième
propriété est la capacité d’absorber et d’assumer les forces de traction.
Lors d'essais
effectués sur du béton sans acier, les structures ont résisté à la surcharge,
sont restées stables et solidaires.
Dans
le bol Alquimia, nous n'utilisons pas de treillis en acier dans le béton de
surface, mais nous utilisons des barres de transfert entre les plans de béton
avec du fer de 8 mm de diamètre.
La
troisième propriété observée était la collaboration dans la période initiale de
guérison.
Les fibres de papier contenues dans le mélange, une fois fraîchement appliquées, maintiennent l'intérieur du béton humide plus longtemps, retardant l'évaporation pendant une période de cinq à sept jours, facilitant ainsi le durcissement initial.
Voir figure 27 et 28 article SURVEILLANCE DE LA VIE DU BOL
Le
fait que la fibre du papier retienne l'eau augmente le temps de maniabilité, du
lancement au lissage final.
Dans un autre test,
nous avons retiré la pierre du mélange.
Lors des essais
effectués sur du béton sans pierre, aucun changement de fonctionnalité n'a été
observé, résistant aux surcharges sans changement de son comportement.
L'état
final de lissage de la surface s'est amélioré, car aucune pierre n'a pu
remonter à la surface pendant le processus.
QUANTITÉS
Pour
l'Alchemy Bowl, nous avons déterminé le mélange de béton pour chaque lot comme
suit :
Un
sac de ciment de 50 kg
3
bidons de sable de 18 litres
Une
demi-boîte de 18 litres de fibres de papier sous forme de pulpe
Nous
avons fixé l'épaisseur du béton du bol Aquimia à 7 cm.
LE TEMPS DE FAIRE UN GRAND PAS
En
juillet 2022 nous avons réalisé une rampe quarter pipe d'une proportion plus
grande que ce que nous avions fait jusqu'alors et nous avons observé sa
progression chaque mois. comportamento.
Figure 13 - 2022 Moulage et compactage
Figure 14 - Version 2022
Figure 15
- Lissage final 2022
Figure 16 - Quartier 2022 nouvellement bétonné
Juillet 2023, un an
plus tard, le quarter pipe était stable, avec une surface lisse et bien finie
et aucune fissure n'apparaissait.
À cette époque, nous avons eu l'envie de construire le bol Alquimia, qui serait un test expressif, qui nous donnerait les conditions pour confirmer le fonctionnement du béton vert à base de fibres de papier pour une utilisation dans les Skate Parks, ROTAFIBA.
LA MASSE DE
CELLULOSE PROVENANT DU RECYCLAGE DES MÉGOTS DE
CIGARETTES EST EN
VOIE DE VENIR
Figure 17 – Des mégots de cigarettes aux skateparks
Fin
juillet 2023, nous avons commencé à faire connaître l'événement ALQUIMIA
EXPERIENCE EN BIOCONSTRUCTION DE PISTES DE SKATE et l'avons programmé pour le 2
septembre 2023.
L'ingénieur
environnemental et skateur Guilherme de POIATO RECICLA, une entreprise qui
recycle les mégots de cigarettes, a vu l'un des articles dans lequel nous
montrions la fibre de pier comme matériau fondamental pour la construction du
bol, et nous a immédiatement contactés pour que nous puissions connaître le
produit résultant du recyclage des mégots de cigarettes, appelé masse de
cellulose.
Quelques jours plus
tard, nous avons reçu un échantillon de la masse de cellulose.
Nous avons
immédiatement procédé à un test en bétonnant une section de la plateforme du
Bowl.
Déjà
dans l'application, nous pouvions constater de grandes performances et que nous
étions face à quelque chose de spécial.
Son
comportement au fil des jours nous a fait croire de plus en plus au potentiel
de ce matériau.
Nous
avons donc décidé de diviser le bétonnage de la cuvette en deux parties :
Une
partie utilise la masse de cellulose issue du recyclage des mégots de
cigarettes et l'autre moitié utilise du papier sous forme de pâte à papier
obtenue auprès de la coopérative de recyclage.
PARENTHÈSE OUVERTE
Apprendre
l’existence d’une entreprise qui collecte les mégots de cigarettes dans les
rues, sur les plages et dans de nombreux autres lieux et les transforme en
cellulose est quelque chose qui nous a apporté une immense joie et un grand
espoir que nous pouvons effectivement inverser tant de situations de
contamination et de déséquilibre planétaire.
Les
mégots de cigarettes sont collectés par des collecteurs répartis dans 500
points de collecte dans 19 États brésiliens et lorsqu'ils arrivent à
l'entreprise de recyclage, ils subissent un processus chimique et mécanique qui
va de la détoxification à la séparation des déchets jusqu'à la transformation
finale en masse de cellulose.
La
masse de cellulose est re-signifiée, atteignant les mains d’institutions,
d’entreprises et de personnes qui la transformeront en de nouvelles
possibilités de produits et de services d’une valeur inestimable.
Et
ces mégots de cigarettes qui pourraient être dispersés un peu partout,
contaminant le sol et l'environnement, sont transformés en revêtement pour les
skateparks et l'Alquimia Bowl.
POIATO
RECICLA transmet gratuitement la masse de cellulose à ses partenaires.
TRAITEMENT ET QUANTITÉS DE MATIÈRES
Figure 18 - Masse cellulosique des mégots de cigarettes dans le bac
d'adoucissement
La
masse de cellulose nous parvient de POIATO RECICLA sous forme de « pizzas »
pesant environ 600 grammes chacune et semi-prêtes à être utilisées dans le
mélange de béton.
La pâte est
immergée dans l'eau et les fibres sont séparées avec les mains.
Ensuite,
les petits résidus encore présents en petite quantité sont éliminés.
Et
de cette façon, il est prêt à être utilisé dans le béton.
Nous
avons établi la mesure de 9 litres de masse cellulosique déjà humidifiée pour
un sac de ciment de 50 kg et trois bidons de 18 litres de sable fin.
Au
Brésil, les bidons de 18 litres sont utilisés sur les chantiers de construction
comme paramètre de mesure des intrants en général.
En
même temps, nous préparons le papier à appliquer sur l’autre moitié du bol.
Le
papier a été obtenu auprès d’une coopérative de recyclage d’une ville voisine.
Nous avons choisi
du papier blanc et en avons acheté 100 kg.
Le
papier est déchiqueté et placé dans un réservoir d’eau pour se ramollir.
Ensuite,
on l'écrase jusqu'à ce qu'il se transforme en pulpe, en masse.
L'excès
d'eau est éliminé à travers un tamis fin en tissu et le matériau est prêt à
être incorporé au mélange de béton.
Nous
utilisons la même mesure pour la pâte à papier et également pour la masse de
cellulose.
Figure 19 - De bas en haut :
papier recyclé, déchiqueté, ramolli et broyé
Figure 20 - Batteur broyeur
Figure 21 - Processus de broyage
Figure 22 - Pâte à papier sur un autre type de tamis
Figure 23 -
Cuve d'adoucissement du papier brut
Figure 24 - Réservoir de stockage de la pâte à papier déchiquetée
Figure 25 - Tamis pour éliminer l'excès d'eau
Figure 26 – Pâte à papier séparée en quantités par masse prête à
l'emploi
SUIVRE
LA VIE DU BOL
Le
samedi 2 septembre 2023, nous avons bétonné la dernière section du SKATE PARK
ALQUIMIA EXPERIENCE IN BIOCONSTRUCTION.
Parce qu'il s'agit d'un béton fibré, nous avons dû
revoir certaines attitudes tout au long du processus de bétonnage et notamment
au moment du lissage final.
Nous utilisons les mêmes outils que ceux utilisés dans
le béton conventionnel.
En les surveillant quotidiennement, nous observons
leur comportement.
Au cours des 7 premiers jours de vie, le ton gris du
béton est devenu de plus en plus clair.
La pâte à papier est restée plus longtemps d'un ton
gris plus foncé tandis que la masse de cellulose s'est éclaircie plus
rapidement.
Des
nuances plus foncées signifient qu'il reste plus d'humidité dans le béton.
En observant ce comportement, nous concluons que la
pâte à papier retient plus d'eau pendant les sept premiers jours par rapport à
la masse de cellulose, comme on peut le voir sur les images suivantes :
Figure 27 – Les sections plus
foncées contiennent plus d’eau pendant la période de durcissement initiale
Figure 28 - Dessin schématique des sections de bétonnage
Le dixième jour, les tons se sont unifiés en un gris clair.
Jusqu’au quatrième mois, aucune apparition de fissures n’a été observée.
A partir du cinquième mois, trois petites fissures sont apparues, avec
une ouverture inférieure à 1 mm, qui sont restées stables jusqu'à ce jour.
Le Bol Alquimia a été inauguré le 2 octobre 2023, 30 jours après le
bétonnage du dernier tronçon, respectant le durcissement complet du béton.
Ce fut sans aucun doute l’un des jours les plus heureux de notre vie !
À PROPOS DES JOINTS DE BÉTON
Le béton n'a pas été coupé, comme
cela se fait habituellement afin d'éviter l'apparition de fissures.
Nous le faisons précisément pour
pouvoir observer l’apparition éventuelle de fissures et l’endroit où elles
apparaissent.
Il s’agit d’une façon d’observer le comportement naturel du béton vert et ainsi de savoir comment il se déplace et se rétracte et de déterminer où positionner au mieux les joints dans les travaux futurs.
CONSOMMATION DE MATÉRIAUX ET COMPARAISON DES COÛTS
Nous avons généré un rapport et avons pu comparer le béton vert
ROTAFIBRA X le béton conventionnel
En ce qui concerne les dépenses consacrées aux matériaux de base, le
béton papier vert a connu une réduction de 35 pour cent par rapport au béton
conventionnel.
Il existe de nombreuses différences
relatives lorsque nous abordons ce sujet, et il peut y avoir des différences
selon le pays, la région, la disponibilité des intrants et leurs coûts
respectifs.
Il est nécessaire de prendre en
compte les gains environnementaux liés à la réduction de l’utilisation de
matériaux industrialisés
SUPERFICIE = 134 m²
Épaisseur de la dalle = 7 cm
Les éléments suivants ont été utilisés dans le béton vert ROTAFIBRA :
131 SACS DE CIMENT 50 KG
9 M3 DE SABLE
50 KG DE MASSE DE CELLULOSE SÈCHE
70 KG DE PAPIER BLANC SEC
3 BARRES DE FER DIAMETRE 8 mm
LONGUEUR 12 m
Montant dépensé pour les matériaux
ci-dessus en août 2023 = R$ 6 146,00 en monnaie brésilienne (REAL)
CALENDRIER DES PHASES DE
CONSTRUCTION DU BOL ALQUIMIA
Figure 29 - Bloc de couronnement
artisanal réalisé avant le bétonnage des courbes
4
août 2023 Délimitation de la frontière pour faciliter les fouilles
5 août 2023
excavation mécanique
12 et 13 août 2023,
bloc d'adaptation fait main
Entre
le 14 et le 25 août 2023 modelage manuel final du terrain
Du 26 au 29 août
2023 Flat Masters
30 août 2023
bétonnage du premier tronçon courbe - pâte à papier
31 août 2023
bétonnage du deuxième tronçon courbe - masse cellulosique
1er septembre 2023
bétonnage du troisième tronçon courbe - pâte à papier
2
septembre 2023 bétonnage du dernier tronçon courbe - masse cellulosique
(expérience alchimie en bio construction de Skate Parks)
TEMPS
TOTAL DE TRAVAIL = 32 JOURS
Figure 30 - Face arrière d'un camion testant le bloc de couronnement
CONCLUSION
La recherche prévoit du béton sur un substrat ferme et
stable, tel qu'un sol compacté, et pour une utilisation spécifique comme skate
park.
Il peut probablement être utilisé dans d'autres types
de travaux tels que les résidences et pour cela des tests spécifiques seront
importants.
Il n’y a pas d’erreurs dans la recherche et nous
sommes conscients que tout ce qui se produit est un événement qui nous donne la
possibilité d’une prochaine étape. Donc il n’y a pas de frustration, il y aura
toujours une prochaine étape !
L’empirisme est important
dans les premières étapes de la découverte. C'est le moment où nous utilisons l'intuition,
l'observation et la contemplation des éléments et du processus.
Cependant, nous
sommes conscients de l'importance de la recherche analysée en laboratoire avec
des données précises, des essais de rupture d'éprouvettes, des essais de
surface, des valeurs de surcharge supportées, entre autres données qui peuvent
aider à améliorer et à prouver les performances.
Nous pensons qu’un
jour, une entreprise ou une institution croira en cette recherche et aidera à
la mener en laboratoire pour obtenir des données techniques.
Ici au Brésil, nous
ne sommes pas très pris en compte ni considérés. Peut-être parce que les gens ne
voient pas de gros profits dans un simple morceau de papier à l’intérieur d’un
mélange de béton.
RÉFÉRENCES
https://georgerotatori.blogspot.com/
https://www.instagram.com/georgerotatori/
https://pousadaalquimia.com.br/
https://www.instagram.com/pousadaalquimia/
www.poiatorecicla.com.br
REMERCIEMENTS
SPÉCIAUX :
CONCRETE ENGINEERING INTERNATIONAL MAGAZINE pour la
rare opportunité de faire connaître la recherche sur papier au monde entier
POUSADA alquimia et
Meire bioni pour l'accueil du projet
Mônica Polistchuk
pour nous avoir présenté le CEI
Aux groupes qui étaient présents lors de l'expérience
d'alchimie et pour leur soutien fondamental :
TIME SKATE ARTE - Bloc cupim fait main et support pour
finition finale
INSANE RAMP - support de finition final
BLACK ROOTS – support de finition final
Aux étudiants qui
ont participé à l'expérience Alchimie
Figure 1 Archives
de George Rotatori
Figure 2 auteur
Natália Cravo
Figure 3 auteur
Meire bioni
Figure 4 auteur
Natália Cravo
Figure 5 auteur
Douglas Rasta
Figure 6 Fichiers George Rotatori
