Colonisation et détérioration des bétons incorporant des coquilles pour récifs artificiels

Colonization and deterioration of concretes incorporating sea shells for artificial reefs

¹ École Supérieure d’Ingénieurs des Travaux de la Construction de Caen (ESITC Caen), 14610 Epron, France
² Normandie Université, UCBN, LUSAC, EA 4253, Site Universitaire, 50130 Cherbourg-Octeville, France
³ Normandie Université, UMR BOREA, Esplanade de la Paix, CS 14032 Caen, France
⁴ UMR BOREA, CNRS-7208, IRD-207, MNHN, UPMC, UNICAEN, Esplanade de la paix, 14032 Caen, France

^a Auteur de correspondance : hector.cuadrado@esitc-caen.fr

Reçu : 2 Septembre 2016
Accepté : 23 Janvier 2017

Résumé

L’immersion de matériaux de construction sur les côtes engendre des nouveaux habitats qui peuvent être colonisés par les organismes marins. L’utilisation de récifs artificiels pour créer, protéger ou restaurer des écosystèmes est assez ancienne. Cependant, l’état de connaissances actuel pour le choix des matériaux est incomplet. Les objectifs de ces recherches sont, d’une part, le développement de matériaux cimentaires innovants incorporant des coquilles de mollusques pour la fabrication des récifs artificiels, et d’autre part, l’étude de la colonisation et de la détérioration de ces récifs. Pour représenter des matériaux variés pouvant être utilisés dans d’autres infrastructures maritimes avec une fonctionnalité de type récif, trois types de bétons ont été étudiés : un béton ordinaire, un béton auto-plaçant et un béton poreux. Les trois types de béton, immergés dans des mésocosmes marins, ont développé un biofilm primaire composé de micro-algues et de cyanobactéries. L’incorporation de coquilles dans les bétons n’a pas eu d’incidence sur leur bio-réceptivité mais le béton poreux a présenté des biofilms d’activité biologique supérieure. Ce type de béton a aussi été le plus détérioré (forte réduction de résistance) du fait de la forte lixiviation des hydrates du ciment. Cependant, l’incorporation de coquilles dans les trois types de béton a diminué leur détérioration marine.

Abstract

The immersion of construction materials in the coasts creates new habitats for marine organisms (colonization). The use of artificial reefs, whose objective is to maximize ecological production, goes back in time. However, the current state of knowledge in the choice of materials is insufficient. The objectives of this research are, on one hand, the development of innovative cement based materials incorporating seashells for artificial reefs, and on the other hand, the study of colonization and deterioration as artificial reefs. To represent various materials that can be used in other maritime infrastructures with a reef functionality, three types of concrete were studied: ordinary concrete, self-compacting concrete and porous concrete. The three types of concrete, immersed in marine mesocosms, developed a primary biofilm composed of microalgae and cyanobacteria. The incorporation of sea shells in concrete did not affect their bio-receptivity but porous concrete had biofilms with higher biological activity. This type of concrete was the most deteriorated (strong resistance reduction) because of the high leaching of cement hydrates. However, the incorporation of seashells in the three types of concrete reduced marine deterioration.