VALORISATION DES RESIDUS MINERAUX DANS LA FORMULATION DES MATERIAUX CIMENTAIRES - OMRI Imen Yamina (université de msila, 2024)
Malgré les efforts de recyclage en « Algérie », la plupart des matériaux recyclés sont généralement utilisés pour les travaux routiers ou de remblai. Un des ingrédients clés intervenant dans la composition des matériaux cimentaires, à savoir le clinker, est responsable pour une large part de l’émission de CO2 rejeté dans l’atmosphère. Aussi, l’augmentation du volume « des résidus industriels » comme des matériaux recyclés au cours des dernières années et le manque de la valorisation est devenue un grave « problème environnemental ». L’objectif de notre recherche est d’appliquer une nouvelle technique appelée « l’activation alcaline » à partir de l’utilisation de deux types de solutions chimiques d’hydroxyde de sodium « NaOH » avec une concentration de 10M et de silicates de sodium « Na2SiO3 », pour exploiter « les résidus industriels locaux », nous avons choisi « le verre, le laitier et la brique » afin d’obtenir « les pâtes et les mortiers géopolymères » qui sont équivalents en ciment dans leurs propriétés, pour préserver « les matières premières » et « de réduire la consommation d’énergie ». Donc cette recherche basée sur trois parties importantes (I, II et III), « la partie I » dépend de la détermination les caractéristiques essentielles des matériaux et les solutions chimiques choisies avant et après la conservation des mélanges à 40 °C et 60 °C pendant 24h. « La partie II » on sélectionne un intervalle thermique entre 100 °C – 800 °C pour étudier le comportement des éprouvettes à l’état durci après 28j, et pour « la partie III » nous avons choisir des différents milieux agressifs afin d’étudier la durabilité des matériaux géopolymères. Plus, dans les parties précédentes on utilise les essais mécaniques « compression, flexion », et physiques « absorption, porosité et densité », aussi les essais minéralogiques « DRX, MEB, ATG-ATD, FRX » pour voir l’évaluation des réactions chimiques entre les particules. D’après toutes les étapes on déduit que 60 °C c’est la température optimale pendant l’activation chimique, le remplacement de 10% du verre et de laitier par la brique rouge réduire la résistance mécanique à court terme en « 7, 14 et 28j », et amélioré la résistance mécanique à long terme après 365j, plus elle a également léger la densité des éprouvettes obtenues à partir de l’augmentation de taux d’absorption et la porosité. Lorsqu’on utilise la haute température, la porosité a été augmenté en fonction de température et du temps de cure pour les mélanges avec le verre et le laitier, et pour les autres mélanges qui contiennent 10% de la brique donnés un bon comportement mécanique, et nous avons confirmé sa par les essais minéralogiques de DRX et ATG-ATD. Pour le coté de durabilité, le laitier avec la brique sa donne un bon comportement mécanique après l’immersion au Na2SO4 par rapport le verre avec la brique, plus les mélanges restent basiques même après l’attaque chimique dans des différents milieux agressifs.
Keywords: résidus industriels, valorisation, activation alcaline, géopolymères, durabilité, résistance à la haute température, résistance mécanique, porosité.