Elaboration des nouveaux matériaux de construction biosourcés à base des déchets industriels

Abstract

Avec les innovations technologiques, le béton de sable fluide (BSF) représente une révolution du point de vue technique dans le domaine de la construction. La particularité de ce type de béton apparaît dans ses propriétés à l’état frais, il se caractérise par une grande fluidité et stabilité. Pour répondre à ces exigences, la conception du BSF nécessite l’utilisation d’un dosage de liant élevé et des superplastifiants (SP). Ceci peut engendrer l’augmentation de son coût de production et l’émission de CO2 dans l’environnement. De nos jours, le secteur du génie civil s’est tourné vers le développement durable en mettant l’accent sur les aspects environnementaux comme un objectif important. En outre, les sous-produits marins et les déchets industriels augmentent en même temps que les besoins publics augmentent, ce qui accroît la charge environnemental. La présente recherche a pour but d’étudier l’effet combiné de la poudre de coquillage (PC) comme ajout cimentaire à des taux de substitution de 5%, 10% et 15% par rapport aux poids du ciment et des déchets de granite (DG) comme granulats fins (sable de granite(SG)) à des niveaux de substitution de 10%,20%,30%,40% et 50% par rapport aux poids du sable naturel pour la mise au point d’un béton de sable fluide écologique et économique (Eco-BSF). Les résultats expérimentaux ont montré que l’ajout de la PC au DG dans les BSF a donné un effet bénéfique pour atténuer l’effet négatif du DG sur la fluidité des BSF en présentant des propriétés rhéologiques acceptables. À l’état durci, les propriétés mécaniques des BSF sont améliorées avec l’ajout de jusqu’à 10% de PC et 50 % de DG. En terme de durabilité, le remplacement partiel du ciment par la PC et du sable naturel par le DG a diminué la porosité, l’absorption d’eau et la perméabilité aux ions chlorure du BSF. De plus, la substitution du DG a minimisé l’effet négatif du sable naturel vis-à-vis des réactions alcalis silice (RAS) des BSF. D’autre part, l’ajout de la PC avec le DG a amélioré la résistance du BSF contre les environnements agressifs tels que les attaques par les acides et les sulfates, l’exposition aux hautes températures et aux cycles de gel/dégel. Enfin, et du point de vue environnemental, l’utilisation de la combinaison du DG et de la PC dans les mélanges de BSF peut contribuer positivement à la technologie des éco-bétons utilisée dans les codes généraux de la construction.