Et si le mortier circulaire ne reposait plus sur un déchet « miracle », mais sur l’assemblage raisonné de plusieurs flux locaux ? Une étude publiée le 10 novembre 2026 dans Scientific Reports a formulé et testé vingt mortiers de maçonnerie à partir de quatre coproduits : déchets de construction et de démolition, sable de fonderie usagé, cendres volantes et poudre de marbre.
Le résultat le plus solide associe trois de ces matières dans une même recette. Il atteint 19,82 MPa en compression, tout en remplaçant la totalité du sable manufacturé et 30 % du ciment. Prometteur, donc, mais pas encore prescriptible tel quel en France. L’intérêt de ce travail est ailleurs : il montre comment la complémentarité entre gisements peut devenir un véritable outil de formulation.
Le bon déchet n’est pas seulement celui qui est disponible : c’est celui dont la granulométrie, la réactivité et la variabilité peuvent être maîtrisées avec les autres constituants du mortier.
Quatre coproduits, deux fonctions à remplacer
Les chercheurs du Vellore Institute of Technology, en Inde, ne se sont pas contentés de substituer un seul ingrédient. Leur matrice expérimentale agit sur les deux grandes familles de constituants du mortier :
- les granulats fins : le sable manufacturé est remplacé progressivement, jusqu’à 100 %, par des granulats issus de déchets de construction et de démolition (CDW) et du sable de fonderie usagé (WFS) ;
- le liant : jusqu’à 30 % du ciment est remplacé par des cendres volantes (FA) ou de la poudre de marbre résiduelle (WMP).
Vingt mélanges ont été évalués. Le programme ne s’arrête pas à la résistance en compression : il couvre aussi la microstructure, la réactivité pouzzolanique, la durabilité, l’impact environnemental, le coût et le comportement d’adhérence avec la brique. C’est un point important pour les professionnels, car un mortier de maçonnerie ne peut pas être jugé sur un chiffre de compression isolé.
La logique rejoint celle déjà observée dans les travaux sur les boues rouges utilisées pour décarboner le ciment : la valorisation d’un résidu dépend autant de sa chimie et de sa préparation que de son abondance.
Pourquoi la formule à 19,82 MPa fonctionne mieux
La formulation mise en avant par les auteurs, nommée MM6C50F50-FA30, combine les granulats de démolition et le sable de fonderie à parts égales. Le rapport annoncé entre ciment, CDW et WFS est de 1:3:3, tandis que les cendres volantes remplacent 30 % de la fraction cimentaire.
Sa résistance à la compression atteint 19,82 MPa. Selon l’étude, cette performance entre dans les plages requises pour plusieurs applications de maçonnerie. Elle ne constitue toutefois ni un classement d’usage français, ni une validation réglementaire : les constituants, les méthodes d’essai et les référentiels locaux doivent être rapprochés avant toute transposition.
Deux enseignements de formulation se dégagent :
- les granulats de démolition font mieux que le sable de fonderie utilisé seul, notamment grâce à une granulométrie plus régulière et à une meilleure interface avec la pâte cimentaire ;
- les cendres volantes sont plus efficaces que la poudre de marbre comme substitution cimentaire, leur forme de particules et leur réactivité pouzzolanique favorisant davantage la performance du liant.
La poudre de marbre n’est donc pas inutile, mais elle n’exerce pas le même rôle. Principalement minérale et peu réactive dans ce contexte, elle agit davantage comme charge et correcteur granulaire. Les cendres volantes, elles, peuvent participer plus activement à la formation des hydrates. Mettre tous les déchets sur le même plan conduirait à une mauvaise recette.
Le vrai levier : marier des flux aux défauts complémentaires
La démarche multi-déchets répond à un problème très concret : aucun gisement secondaire n’est parfait. Les granulats de démolition peuvent contenir une fraction de mortier adhérent et absorber davantage d’eau. Le sable de fonderie peut être très fin et sa qualité dépend du procédé industriel d’origine. La poudre de marbre apporte une finesse intéressante mais peu de réactivité. Quant aux cendres volantes, leur disponibilité et leur composition varient avec les centrales et les bassins industriels.
La formulation devient alors un travail de compensation :
- corriger une courbe granulométrique avec un second flux ;
- ajuster l’eau efficace en tenant compte de l’absorption des granulats recyclés ;
- associer une charge fine à un constituant réellement pouzzolanique ;
- contrôler la teneur en sulfates, chlorures, métaux, matières organiques et fines indésirables ;
- vérifier que la combinaison reste stable lorsque le lot de déchets change.
Autrement dit, le gain environnemental potentiel ne vient pas seulement d’un fort taux de substitution. Il vient de la capacité à fabriquer un mortier répétable avec des ressources disponibles à proximité, sans surconsommer de ciment pour compenser une qualité mal maîtrisée.
Du laboratoire indien au chantier français : cinq verrous
L’étude est ouverte, évaluée par les pairs et riche en essais, mais elle reste un travail de laboratoire réalisé en Inde. Avant d’imaginer un produit prêt à l’emploi ou un mortier de chantier en France, cinq étapes sont incontournables.
La check-list avant prescription
- Caractériser chaque gisement : origine, granulométrie, humidité, contaminants et constance entre lots.
- Valider l’usage visé : montage de blocs ou briques, rejointoiement, enduit ou réparation n’imposent pas les mêmes propriétés.
- Tester le mortier frais : ouvrabilité, rétention d’eau, temps ouvert et compatibilité avec le support.
- Documenter la durabilité : absorption, cycles climatiques, sels, retrait, adhérence et comportement à long terme.
- Établir la preuve environnementale locale : distances, séchage, broyage, contrôle et disponibilité réelle des matières.
La disponibilité des cendres volantes mérite une vigilance particulière. Dans un pays qui réduit progressivement la production électrique au charbon, cette matière peut devenir moins abondante, plus éloignée ou disputée par plusieurs filières. Une recette circulaire n’est robuste que si son approvisionnement l’est aussi.
La traçabilité sera tout aussi déterminante. Comme l’explique notre décryptage sur le passeport numérique des produits de construction, connaître l’origine et les propriétés d’une matière secondaire facilite son contrôle, sa prescription et, demain, son assurabilité.
Carbone et coût : éviter les raccourcis
Remplacer du ciment et du sable vierge paraît favorable par principe. Pourtant, le bilan dépend du scénario réel. Concassage des gravats, séparation des indésirables, transport du sable de fonderie, séchage, broyage et contrôle qualité consomment de l’énergie. À l’inverse, détourner plusieurs déchets du stockage et limiter l’extraction de granulats peut produire un bénéfice significatif lorsque les flux sont proches et bien organisés.
Les auteurs indiquent que les paramètres mécaniques, de durabilité et environnementaux des mélanges circulaires sont comparables à ceux du mortier conventionnel étudié. Ce résultat justifie de poursuivre, mais il ne remplace pas une analyse de cycle de vie adaptée au contexte français, ni une comparaison économique incluant la logistique et les essais.
C’est précisément la différence entre une innovation prometteuse et un matériau prescriptible. Dans la construction circulaire, la preuve matériau reste le passage obligé : performances, composition, variabilité et impacts doivent être démontrés, pas seulement annoncés.
Vers des micro-filières territoriales de mortier ?
La principale leçon n’est pas qu’une formule indienne pourrait être copiée à l’identique. Elle est que la valorisation multi-flux peut rendre la circularité plus adaptable aux ressources d’un territoire. Une plateforme de recyclage minéral, une fonderie et un atelier de pierre n’offriront jamais les mêmes matières d’une région à l’autre. Le futur produit devra donc être conçu autour d’une méthode de qualification et d’ajustement, plutôt qu’autour d’une recette figée.
Pour les fabricants de mortiers, les maçons et les acteurs du recyclage, le potentiel est concret : créer des débouchés à plus forte valeur que le simple remblai, réduire la pression sur le sable et diminuer la part de clinker. La prochaine étape sera de prouver que la performance observée sur éprouvettes résiste à la variabilité industrielle, au stockage, au malaxage et aux conditions réelles de pose.
Le mortier circulaire crédible ne sera pas celui qui contient le plus de déchets. Ce sera celui qui transforme plusieurs gisements variables en une performance stable, contrôlée et documentée.
Source principale : Manoharan V. et Sreevalli Y., « Integrated utilisation of multiple industrial byproducts in eco friendly masonry mortar development », Scientific Reports, 10 novembre 2026. Consulter l’étude.