Les grands défis écologiques du 21e siècle obligent les pouvoirs publics et les professionnels du BTP à repenser leur politique d’urbanisation et de gestion durable des ressources naturelles. En effet, à l’instar de la plupart des ressources naturelles (minerais, pétroles, eau,…), le béton fait partie des matériaux les plus consommés au monde ; ce qui n’est pas sans effet sur les gisements de granulats ou de sable qui interviennent directement dans la fabrication des bétons. Les carrières de granulats devenant de plus en plus rares alors que le besoin ne cesse de croître, les professionnels du secteur se trouvent donc confrontés à l’épineuse question de matériaux alternatifs pour anticiper l’épuisement de ces ressources naturelles.

D’un côté, l’essor démographique et économique de la plupart des pays conduit les pouvoirs publics à entreprendre des projets d’aménagement (construction des ponts, des routes, des édifices publics,…) pour faire face aux besoins croissants des populations. Ainsi, de grands projets de rénovation ou de construction voient le jour avec de plus en plus d’édifices en béton. Les professionnels du BTP, surexploitent les carrières de granulats disponibles et se trouvent très souvent face à des pénuries de matières premières. Cette situation les oblige le plus souvent à acheminer ces ressources naturelles sur de longues distances (depuis les nouvelles carrières jusqu’aux chantiers), ce qui accroît l’impact environnemental sans oublier le caractère onéreux de ces procédés. Selon l’UNPG , la production française de granulats naturels a connu une baisse de 26% ces dernières années passant ainsi de 446 millions de tonnes produits en 2007 à 330 millions de tonnes en 2016 ([39]) et selon les professionnels du secteur, cette tendance n’est pas prête à s’inverser dans les prochaines années .

D’un autre côté, la démolition des édifices en fin de service ou leur rénovation ne cesse de générer des déchets de plus en plus croissants. Selon un récent rapport du ministère français de l’environnement paru en 2017 ([37]), le secteur du BTP a produit 227.5 millions de tonnes de déchets en 2014. La grande partie (80%) de ces déchets sont constituées de déchets inertes  dont la gestion constitue un défi écologique et économique pour les collectivités locales.

Face à ce dilemme, l’idée du recyclage du béton (qui constitue néanmoins une part non négligeable des déchets du BTP) a vu le jour et se répand progressivement comme une alternative crédible pour parer d’une part, à l’épuisement des ressources naturelles (sable et granulats) et d’autre part, pour faire face aux contraintes environnementales et économiques qu’engendre la gestion des déchets du BTP. Cependant, cette pratique doit encore faire face à un environnement normatif assez restrictif qui n’autorise pas à ce stade une substitution au delà de 20% des granulats naturels par des granulats recyclés dans la fabrication des bétons pour bâtiment (norme EN 206/CN) [10]. De plus, l’usage des granulats recyclés dans les bétons hautes performances demeure à ce jour interdit compte tenu de la méconnaissance du comportement à long terme des bétons contenant ce type de granulats, notamment en contact avec les agents agressifs.

L’adoucissement de la législation concernant l’utilisation des quantités élevées de granulats recyclés dans les bétons pour bâtiment ou dans les bétons hautes performances (BHP) passera par des recommandations basées sur des résultats scientifiques. Ces derniers devront porter aussi bien sur les propriétés en général des bétons recyclés que sur leur comportement à long terme. Ce travail s’inscrit dans une logique qui vise à apporter une contribution à la mise en place d’arguments scientifiques en mésure de faire évoluer les pratiques ainsi que la réglementation sur l’usage des granulats de démolition. De façon plus explicite, l’objectif visé dans ce travail est de créer une cohérence entre le comportement macroscopique des bétons recyclés d’une part et d’autre part, les propriétés intrinsèques des différentes phases dans la microstructure des BGR (à l’échelle microscopique et nanoscopique).

Les déchets du BTP résultent des activités liées à la construction, ou la rénovation des des bâtiments et des ouvrages d’art (ponts, chaussées, barrages). On distingue couramment trois catégories de déchets du BTP :
• Les déchets inertes
Ce sont des déchets qui ne subissent aucune modification physique, chimique ou biologique. Ils sont essentiellement constitués de béton, de mortiers ou encore de briques et représentent 94% des déchets du BTP. Dans la suite de cette étude et par souci de simplification, nous désignerons cette catégorie de déchets sous l’appellation de déchets de construction & déconstruction ( déchets de C&D).
• Les déchets non dangereux
Ce sont des déchets qui, en raison de leur composition ne représentent aucun danger vis-à-vis de l’environnement et de la santé humaine. Ils sont essentiellement constitués de bois, du verre, des plastiques et proviennent essentiellement du secteur du bâtiment. Ils représentent 5% des déchets du BTP.
• Les déchets dangereux
De par leur toxicité, ils représentent une menace pour l’environnement ainsi que la biodiversité. Ce sont essentiellement des métaux lourds (amiante), et des produits chimiques de revêtement ( peinture , vernis ). Ils ne représentent qu’une infime partie des déchets du BTP (autour de 1%).