Béton martien

   Comme il est impossible d’amener depuis la Terre des matériaux de construction, pour coloniser Mars il faut trouver des ressources sur place. Dans ce sens, pourquoi ne pas y fabriquer du béton ? Cependant, un ciment fait de sable et d’eau n’est pas viable, cette dernière étant trop rare.

   Lin Wan et son équipe de l’Université Northwestern ont proposé en décembre 2015 un béton revisité, fait de terre martienne et de souffre existant en abondance sur place.

Utiliser du soufre pour lier les granulats n’est pas une nouveauté. Cela fait environ un siècle que des expérimentations sont faites. Elle montre cependant que cela présente des problèmes : il faut chauffer le soufre à environ 240 °C afin qu’il devienne liquide, le mélanger avec le sable, qui sert d’agrégat, puis laisser refroidir. Le soufre se solidifie, liant l’agrégat et créant du béton.

Le problème c’est que pendant ce processus, le matériau se rétrécit et créée des cavités qui ont pour effet de fragiliser significativement le matériau.

La question est donc de savoir si ce béton est assez solide pour les conditions martiennes. Pour le savoir, Wan et son équipe ont utilisé un sol martien simulé, composé principalement de dioxyde de silicium et d’oxyde d’aluminium avec d’autres composants tels que de l’oxyde de fer, du dioxyde de titane, etc. Ils ont également testé différentes tailles de particules.

Après avoir fait plusieurs mélanges d’agrégats et de soufre fondu et obtenu différents blocs de béton, ils ont mesurés leurs propriétés physiques comme la résistance à la compression.

Les résultats montrent que l’utilisation d’un agrégat de plus petites particules réduit la formation de vides, ce qui augmente considérablement la résistance du matériau. « Le meilleur mélange pour la production de béton martien est de 50% de soufre et 50% de sol martien avec une taille maximale agrégée de 1 mm ».

Si la substance est comprimée pendant le durcissement, on diminue encore la formation de vides, et on obtient une résistance à la compression supérieure à 50 MPA ! En comparaison, sur Terre les normes de constructions résidentielles exigent un béton avec une résistance à la compression autour de 30 MPA. Outre sa force, un autre avantage de ce béton est qu’il peut être recyclé par chauffage. On peut faire fondre le soufre pour le récupérer et le réutiliser à plusieurs reprises ; il est extrêmement facile à manipuler.

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   Ce travail donne des pistes sur un matériau utilisable pour les premières constructions durables sur Mars, et invite à repenser nos matériaux terrestres pour qu’ils soient plus durables et respectueux de l’environnement.

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