Effets de bétons bio-actifs sur la colonisation marine en environnement méditerranéen

Effect of concrete with bio-active admixture on marine colonisation in mediterranean environment

¹ Centre des Matériaux des mines d’Alès (C2MA), École des Mines d’Alès (EMA), 6 avenue de Clavières, 30319 Alès Cedex, France
² UMR 5175 CEFE, Université Paul Valéry, Montpellier, SupAgro, EPHE, Laboratoire Biologie Ecologie Environnement – UPV, Route de Mende, 34000 Montpellier, France

^a Auteur pour correspondance : jean-claude.souche@mines-ales.fr

Reçu : 9 Juin 2016
Accepté : 23 Septembre 2016

Résumé

Les phénomènes de colonisation de substrats en béton sont des éléments d’avenir pour l’amélioration des fonctions écologiques d’ouvrages maritimes éco-conçus. C’est dans cet objectif que L’École des mines d’Alès et l’Université Montpellier III-CEFE UMR 5175 ont fabriqué et immergé quatre bétons de formulations différentes durant 56 jours. La colonisation par des organismes vivants sur un béton de référence, un béton à base de granulats biogènes et de deux bio-bétons contenant des activateurs organique ou minéral a été observée expérimentalement au moyen de prises régulières de photographies de la surface des éprouvettes puis par traitement d’images. Certaines formulations semblent améliorer la colonisation biologique, notamment celles associant des bio-activateurs : développement de biofilms, algues et petits animaux. Dans le même temps, l’emploi de certains ajouts peut aussi influer de manière négative et significative sur la résistance mécanique du matériau. L’effet perturbateur de paramètres du milieu tels qu’une sédimentation aléatoire a également été mis en lumière. La formulation d’un éco-béton résulte d’un compromis entre des objectifs fonctionnels de résistance mécanique et de durabilité dans l’environnement et des objectifs environnementaux de colonisation par le vivant.

Abstract

The concrete colonization provides pathways development for eco-design of maritime structures to improve marine biodiversity. However the current kwowledge dealing with the relation material-environment is insufficient. Ecole des Mines d’Alès and UM3-CEFE UMR5175 University built and immersed four concretes samples to study its colonization by benthic fauna during 56 days. To represent different materials, four concretes were chosen: an ordinary one, a concrete including sea shells aggregates and two concretes with bio-activators admixtures. Then, the colonization has been followed using photographies ans images analysis. Some concretes seem to improve the marine colonization as the bio-activators admixtures: biofilms are well developed, algaes grow up and marine organisms are present. Nevertheless, some admixtures can have negative effects on structural strengths of concrete. At the same time, the experimental tests highlight the major role of environmental factors like random sedimentation. The concrete mix design for a marine structure must take into account the mechanical strengths and durability targets as well as the environmental goals to boost the fauna and flora colonization.