Adaptation of environmental data to national and sectorial context: application for reinforcing steel sold on the French market

Purpose: Environmental data for steel products are generally proposed at a continental or a global scale. The question we are tackling here is: does the fact that steel as a global market necessarily reduces the need for national data? Methods: In this study, the environmental impact of reinforcing steel sold in France is evaluated. To do so, a specific environmental inventory is adapted from Ecoinvent database. CML method is used for impact calculation and both methods "recycled content” as well as "end of life recycling approach” are tested. Results and discussion: This study shows that there is a specificity of reinforcing steel products sold in France compared to European value. It is due to the fact that reinforcing steel is mainly made with recycled steel as the market growth for construction product in France is limited allowing a very high recycled content. This result is not sensitive neither to the allocation method used for recycling (cut-off approach or system expansion) nor to transport distance and electricity country mix used. Conclusions: The result of this study can be used with confidence in every construction site work located on the French territory. Furthermore, the present study advocates for an adaptation of global database to local context defined by a specific industrial sector and a geographic region even for product such as steel that may be considered as a first approximation as a global produc

L'analyse de cycle de vie appliquée aux bâtiments. Focus sur les chantiers de démolition.

International audienceL'analyse de cycle de vie appliquée aux bâtiments. Focus sur les chantiers de démolition

Benchmarking of materials composition and transportation influences on Life Cycle Assessment of Recycled Aggregate Concrete

Construction and demolition wastes constitute one of the largest waste streams within the developed countries[1], [2]. Resources economy and waste management incite to their recovery as recycled aggregates to be re-introduced into new concrete. This paper aims to compare the environmental impacts related to the composition of concrete to ones due to the transportation of the recycled aggregates, issued from demolition wastes, by implementing a life cycle assessment (LCA)[3]. This study is linked to the RECYBETON French Research Project involving public research laboratories, institutes and private companies. The final RECYBETON aim is to edit recommendations promoting the complete recycling of concrete as part of circular economy [4]

Du matériau à l’ouvrage : quelques apports méthodologiques relatifs à l’Analyse de Cycle de Vie

Après un travail de thèse, théorique, qui m’a permis de découvrir le matériau béton et son comportement de façon très approfondie, je me suis intéressée aux liants alternatifs, au travers de leur comportement, leur durabilité. Il m’a alors semblé important d’être en mesure de quantifier le caractère « alternatif » de ces matériaux d’un point de vue environnemental. Au début des années 2000, les émissions de CO2 commencent à être comptabilisées et contrôlées de manière plus insistante et les industries émettrices de dioxyde de carbone communiquent sur leurs efforts. C’est ainsi que se développe mon intérêt pour les bilans environnementaux. Ce manuscrit relate mon cheminement d’« ACViste » depuis le matériau jusqu’à l’ouvrage structurel

Le rôle de l'eau dans le comportement à haute température des bétons

Since 1996, three fires have been counted in tunnels in Europe. During each of these accidents, the temperature reached by the structure has been estimated between 800°C and 1200°C. Beside these spectacular accidenta! situations, there are many other situations in which concrete structures are submitted to high temperatures during their regular use. Several research work has been undertaken for a better understanding of the behaviour of concrete submitted to high temperatures and the physical phenomena involved. This PhD Thesis takes ddwn as part of this research work and develops, more particularly, the role of water in the material submitted to heating up to high temperatures. At first, we are interested in the role of water inside a material crack, during heating. We have established an original analytical solution giving the liquid-vapour repartition and the stress intensity factor, as fonctions of crack's length, water molecules contained in the inner of the crack and temperature. Then, we are able to study the crack stability. In the second part, we propose to approach the studied phenomena using the non saturated porous media theory. We present a thermo-hydro-chemical model which permits to describe the concrete behaviour under thermal loading. The material microstructure is defined using a "porosimetric surface". Each pore is characterised by two radii: the pore radius and the access radius into the pore. With this description, the zone of pores saturated by liquid is astate variable. We also introduce the concept of kinetic dehydration, clearly lighted by experimental studies. An hypothesis of erosion of the solid phase by dehydration permits to link the evolution of microstructure and of the zone of pores saturated by liquid to the mass of water created by dehydration.Depuis 1996, on dénombre trois incendies dans des tunnels en Europe. Dans chacune de ces catastrophes, la température atteinte dans le tunnel a été estimée entre 800°C et 1200°C. Indépendamment de ces situations accidentelles spectaculaires, il en existe de nombreuses autres où le béton est soumis à de hautes températures en fonctionnement normal. De nombreuses recherches ont donc été entreprises pour comprendre le comportement du béton à haute température et les phénomènes mis en jeu. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et porte plus particulièrement sur le rôle de l'eau dans le matériau lors de la montée en température. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au rôle de l'eau dans une fissure du matériau, au cours du chauffage. Nous avons établi une solution analytique originale donnant la répartition liquide-vapeur dans la fissure ainsi que le facteur d'intensité de contraintes en pointe de fissure , en fonction de la taille de la fissure , du nombre de moles d'eau contenues à l'intérieur de la fissure et de la température. Nous sommes alors en mesure d'étudier la stabilité de cette fissure. Dans un deuxième temps, nous abordons les phénomènes étudiés sous l'angle de la mécanique des milieux poreux non saturés. Nous présentons un modèle Thermo-Hydro-Chimique permettant de décrire le comportement du béton sous chargement thermique. La microstructure est décrite à l'aide d'une surface porosimétrique; chaque pore est caractérisé par deux rayons, le rayon d'accès au pore et le rayon de pore. Cette description fait intervenir la Zone des Pores Saturés en Liquide comme une variable d'état. Nous introduisons également le concept de cinétique de déshydratation mis en évidence expérimentalement. Une hypothèse d'érosion de la phase solide par déshydratation permet de relier l'évolution de la microstructure et de la Zone des Pores Saturés en Liquide à la masse d'eau créée par déshydratation

Le rôle de l'eau dans le comportement à haute température des bétons

Since 1996, three fires have been counted in tunnels in Europe. During each of these accidents, the temperature reached by the structure has been estimated between 800°C and 1200°C. Beside these spectacular accidenta! situations, there are many other situations in which concrete structures are submitted to high temperatures during their regular use. Several research work has been undertaken for a better understanding of the behaviour of concrete submitted to high temperatures and the physical phenomena involved. This PhD Thesis takes ddwn as part of this research work and develops, more particularly, the role of water in the material submitted to heating up to high temperatures. At first, we are interested in the role of water inside a material crack, during heating. We have established an original analytical solution giving the liquid-vapour repartition and the stress intensity factor, as fonctions of crack's length, water molecules contained in the inner of the crack and temperature. Then, we are able to study the crack stability. In the second part, we propose to approach the studied phenomena using the non saturated porous media theory. We present a thermo-hydro-chemical model which permits to describe the concrete behaviour under thermal loading. The material microstructure is defined using a "porosimetric surface". Each pore is characterised by two radii: the pore radius and the access radius into the pore. With this description, the zone of pores saturated by liquid is astate variable. We also introduce the concept of kinetic dehydration, clearly lighted by experimental studies. An hypothesis of erosion of the solid phase by dehydration permits to link the evolution of microstructure and of the zone of pores saturated by liquid to the mass of water created by dehydration.Depuis 1996, on dénombre trois incendies dans des tunnels en Europe. Dans chacune de ces catastrophes, la température atteinte dans le tunnel a été estimée entre 800°C et 1200°C. Indépendamment de ces situations accidentelles spectaculaires, il en existe de nombreuses autres où le béton est soumis à de hautes températures en fonctionnement normal. De nombreuses recherches ont donc été entreprises pour comprendre le comportement du béton à haute température et les phénomènes mis en jeu. Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de ces recherches et porte plus particulièrement sur le rôle de l'eau dans le matériau lors de la montée en température. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au rôle de l'eau dans une fissure du matériau, au cours du chauffage. Nous avons établi une solution analytique originale donnant la répartition liquide-vapeur dans la fissure ainsi que le facteur d'intensité de contraintes en pointe de fissure , en fonction de la taille de la fissure , du nombre de moles d'eau contenues à l'intérieur de la fissure et de la température. Nous sommes alors en mesure d'étudier la stabilité de cette fissure. Dans un deuxième temps, nous abordons les phénomènes étudiés sous l'angle de la mécanique des milieux poreux non saturés. Nous présentons un modèle Thermo-Hydro-Chimique permettant de décrire le comportement du béton sous chargement thermique. La microstructure est décrite à l'aide d'une surface porosimétrique; chaque pore est caractérisé par deux rayons, le rayon d'accès au pore et le rayon de pore. Cette description fait intervenir la Zone des Pores Saturés en Liquide comme une variable d'état. Nous introduisons également le concept de cinétique de déshydratation mis en évidence expérimentalement. Une hypothèse d'érosion de la phase solide par déshydratation permet de relier l'évolution de la microstructure et de la Zone des Pores Saturés en Liquide à la masse d'eau créée par déshydratation

Analyse de la part des aciers de construction dans l'impact environnemental des ouvrages en béton armé

National audienc

Enjeux géonumériques pour l'évaluation environnementale des projets urbains : premiers résultats du projet EcoCIM

Reducing the environmental impact of the building stock (construction, use, rehabilitation, end of life) is essential in order to achieve a sustainable rate of consumption of the planet's resources. Life cycle analysis (LCA) enables a project owner to assess several categories of impact of an urban project (damage to human health, damage to biodiversity, etc.) in order to make the most sober choices. This assessment requires a large amount of data that is as representative as possible of the concerned territories. In view of the difficulties encountered in taking the geographical dimension into account, an exploratory interdisciplinary project has been launched to identify the geodata needs that arise when carrying out an LCA of an urban project. This article presents the initial results of the project, beginning with a description of the issues involved in the spatialization of LCA, followed by a description of some of the challenges encountered more specifically in the context of LCA of urban projects. The aim is to help define a research programme to improve the way in which the geographical dimension is taken into account in the LCA of urban projects, and to inform the STIG community of the problems encountered by environmental assessment researchers working to provide professional communities with robust and reliable LCA methods and tools.La réduction des impacts environnementaux du parc bâti (construction, usage, réhabilitation, fin de vie) est nécessaire pour atteindre un rythme soutenable de consommation des ressources planétaires. L'analyse de cycle de vie (ACV) permet à un maître d'ouvrage d'évaluer plusieurs catégories d'impacts environnementaux d'un projet urbain (atteintes à la santé humaine, atteintes à la biodiversité, etc.) afin de faire les choix les plus sobres possibles. Cette évaluation nécessite des données nombreuses et les plus représentatives possible des territoires concernés. Face aux difficultés rencontrées lors de la prise en compte de la dimension géographique, un projet exploratoire et interdisciplinaire a été lancé afin d'identifier les besoins géonumériques émergeant lors de la réalisation de l'ACV d'un projet urbain. Cet article présente les premiers résultats du projet en décrivant d'abord les enjeux liés à la spatialisation de l'ACV puis une partie des défis rencontrés plus spécifiquement dans le contexte de l'ACV des projets urbains. Il a pour objectif de participer à la définition d'un programme de recherche pour améliorer la prise en compte de la dimension géographique dans les ACV de projets urbains et de porter à la connaissance de la communauté en STIG les problématiques rencontrées par les chercheurs en évaluation environnementale qui travaillent à proposer aux communautés professionnelles des méthodes et outils ACV robustes et fiables

Analyse de cycle de vie des systèmes techniques de la mobilité automatisée.

L’objectif du présent travail de recherche est de contribuer à la connaissance de la mobilité automatisée du point de vue de ses impacts environnementaux et à l’évaluation des conséquences environnementales possibles de son déploiement à l’échelle. Pour cela l’objectif est de développerune méthodologie ACV adaptée à l’évaluation de la mobilité automatisée et de mettre en place lacollecte de données nécessaires à sa mise en œuvre.La littérature sur l’évaluation environnementale de la mobilité automatisée se concentre sur leseffets des services automatisés mais ne traite que partiellement des impacts des systèmestechniques nécessaires à l’automatisation. Or celle-ci repose sur trois grands types de composants,les capteurs, les calculateurs et les systèmes de télécommunication, répartis entre le véhicule,l’infrastructure et la supervision. Il est nécessaire de compléter la connaissance des impactsenvironnementaux de ces systèmes.Les systèmes techniques de la mobilité automatisée présentent, dans les scénarios de déploiment àl’échelle, de nombreuses sources de variabilités et d’incertitude : la variabilité technologique car lestechnologies sont non standardisées et en développement actuellement ; la variabilité des cas d’usage avec une diversité de solutions de mobilité automatisée diffuses ou sur itinéraires pré-définismoblisant des infrastructures dédiées ou publiques ; une variabilité de contextes de déploiement,notamment en ce qui concerne la disponibilité de réseaux de télécommunication et des incertitudesquant à l’évolution du mix énergétique.Pour répondre au besoin d’une évaluation cohérente des systèmes techniques malgré cette diversité,une méthode d’évaluation par analyse de cycle de vie a été développée. Elle s’appuie sur un modèled’ACV générique et paramétré présenté dans ce rapport. L’approche générique permet de garder uncadre d’analyse identique pour différentes configurations de la mobilité automatisée étudiée et laparamétrisation permet de remplacer dans le modèle les composants et les architectures dessystèmes techniques (notamment pour représenter les systèmes cibles), varier les performances descomposants (ce qui permet de réaliser des études de sensibilité sur les performances futures) et demodifier les cas d’usage pour représenter l’usage du véhicule automatisé au sein de solutions demobilité cibles. Un exemple de collecte de données nécessaires pour mettre en application le modèleest également présenté dans ce rapport