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09/06/2024

Formulation d'un liant géopolymère à base de scories volcaniques et de déchets de briques d'argile à partir d'un activateur de cendres de balle de riz-NaOH : Propriétés fraîches et indurées

Points forts

• Les cendres de scories volcaniques et les briques d'argile cuites à partir de déchets sont utilisées comme précurseurs solides du géopolymère.

• La solution d’activation a été produite en mélangeant des cendres de balle de riz et des boulettes de soude.

• L'incorporation des poudres WB a amélioré la résistance à la compression de 24 à 52 MPa.

• La combinaison des deux matières premières a permis de développer des matrices denses avec moins de vides.

Résumé de l'étude:

La présente étude a étudié l'influence du remplacement des briques d'argile usagées (WB) par des scories volcaniques (Zg) sur les propriétés fraîches et durcies des liants géopolymères pour des applications potentielles de construction à température ambiante. Des échantillons de pâte géopolymère ont été préparés en utilisant du Zg comme matière première mélangée à du WB allant de 0 à 50 % en poids des matières premières totales. Un activateur alcalin alternatif utilisé pour la synthèse du géopolymère a été préparé en mélangeant des cendres de balle de riz (RHA) et 6 mol/L de solution de NaOH. Les géopolymères ont été durcis à température ambiante pendant 28 jours, puis soumis à des tests de propriétés mécaniques ; études de caractérisation microstructurale et macrostructurale. Les résultats ont montré que la fluidité et le temps de prise des mélanges de géopolymères diminuaient avec l'augmentation de la teneur en WB. La réduction de l’ouvrabilité pourrait être attribuée à l’augmentation de la surface relativement rugueuse des particules WB, ce qui entraîne un frottement entre les particules. La résistance à la flexion est passée de 4 à 12 MPa tandis que la résistance à la compression de 24 à 52 MPa avec une augmentation du WB jusqu'à 50 %. Les poudres WB ont enrichi la teneur en Al dans les mélanges, établissant les liaisons Si-O-Al, confirmées par la spectroscopie RMN 27Al MAS présentant davantage de sites Al (IV) intégrant le réseau N-A-S-H. L'incorporation des poudres WB a contribué à l'élaboration d'une matrice densifiée.

Source  ScienceDirect