Contribution à l'étude des caractéristiques physiques et mécaniques et de la durabilité des ciments ternaires

Abstract

Dans l’industrie cimentaire, la recherche d’un liant moins coûteux en utilisant des déchets industriels et des ressources naturelles est devenue une inquiétude capitale pour pallier au déficit dans la fabrication du ciment Portland. Notre projet de recherche s’inscrit dans ce contexte, il a pour intérêt principale l’étude des effets du taux d’incorporation d’ajouts minéraux tels que : Pouzzolane (ajout actif), calcaire (ajout inerte) et le laitier des hauts fourneaux (ajout actif) avec différentes surfaces spécifiques sur les propriétés physico-mécaniques et la durabilité des éco-mortiers élaborés selon de différentes combinaisons (à base de ces ajouts). La partie expérimentale du présent travail de recherche consiste à caractériser les éléments de départ, à réaliser des essais sur ciments anhydres, sur pâtes de ciment à l’état durci et sur mortier normal. La microstructure est observée par microscopie électronique et par diffraction X. Les analyses thermiques gravimétriques(ATG) permettent de quantifier la Portlandite. Ces techniques sont aussi utilisées pour quantifier les dégradations dans les milieux agressifs (acide sulfurique H2So4- 3.5%- et acide chlorhydrique HCl – 1%-). Les résultats expérimentaux ont permis de mettre en évidence de hautes performances pour toutes les formulations étudiées avec des intérêts économiques et écologiques importantes. Sur le plan macroscopique, des rapports d’activité Pouzzolanique ont été déduits, l’activité de l’ajout laitier est supérieure à celle de la pouzzolane à toute âges (05% à 28 jours et 24% après 3ans) ; une corrélation linéaire a été obtenue entre le rapport d’activité Pouzzolanique des deux ajouts actifs et leurs rapports chimiques C/S. À travers les essais microscopiques, des corrélations linéaires, ont été obtenues entre les taux des ajouts actifs et: 1- La quantité de Portlandite (l’évolution du degré d’hydratation des pâtes de liants), 2- Le diamètre moyen des pores ; Ce qui confirme la pertinence de ces paramètres comme indicateurs de l’avancement des réactions d’hydratation. Ces évolutions correspondent à un gain important de grandeurs mécanique, mesurés à l’échelle macroscopique, au cours du temps, où l'on constate des réponses mécaniques en faveur de l’ajout laitier par rapport à la pouzzolane (RC28= 52,5 MPa et Rc1an = 80 MPa). Pour la durabilité des liants préparés, on note, tout au plus, une capacité de résistance plus élevée et une amélioration de la bonne tenue dans l’environnement d’agressions chimiques; ceci est attribuable à l’effet d’hydratation développé par les ajouts actifs.