Mortiers à base de sable pliocène et de ciments aux ajouts : fillers de déchets industriels et cendres volcaniques

Mortars with pliocene sand and fillers

¹ Université Européenne de Bretagne, Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique (LGCGM), INSA de Rennes, 20 avenue des Buttes de Coësmes, CS70839, 35708 Rennes Cedex 7, France
e-mail : ibramessa99@yahoo.fr; Laurent.Molez@insa-rennes.fr; Damien.Rangeard@insa-rennes.fr; Raoul.Jauberthie@insa-rennes.fr
² Laboratoire de géomatériaux, Université de M’Sila, BP 166, Ichbilia, 28000 M’sila, Algérie
e-mail : abdelghani_naceri@yahoo.fr

Reçu : 21 Juin 2011
Accepté : 6 Octobre 2011

Résumé

L’objectif de cette étude est de formuler et caractériser des mortiers confectionnés à partir de sable pliocène, d’un ciment Portland et des fillers de déchets industriels, laitier de haut fourneau et marbre et de cendres volcaniques. Les compositions minéralogiques et chimiques des produits initiaux sont étudiées par diffraction X, MEB et EDX. La granulométrie des ciments est déterminée par granulométrie laser. Avec un rapport eau/liant = 0,60, une surface spécifique Blaine entre 3000 et 3500 cm²/g et sans adjuvant, les résistances des mortiers s’améliorent nettement à 28 j. pour atteindre des résistances acceptables à 1 an : entre 4,8 et 6,2 MPa à la traction par flexion et entre 26 et 33 MPa en compression. La microstructure étudiée au moyen du MEB couplé à une microanalyse permet d’expliquer cette évolution. Ces résultats montrent que la formulation à base de sable pliocène et de ciment Portland avec ajout de fillers de déchets industriels et cendres volcaniques, permet de fabriquer des mortiers ayant des propriétés mécaniques à long terme acceptables avec des avantages écologiques et économiques.

Abstract

The objective of this study is to formulate and characterize mortars prepared with pliocene sand and CEM I cement in combination with several admixtures, natural additions or industrial products as pozzolan (PZ), granulated blast furnace slag BFS) and marble powder (PM). Mineralogical and chemical compositions of the initial products are obtained by X-rays diffraction, SEM, EDX. Tests on anhydrous cements (absolute density, specific surface Blaine (SSB) and laser granulometry) were carried out. The water/(cement + additive) ratio is fixed at 0.60, Blaine specific surface is between 3000 and 3500 cm²/g and without adjuvant, the mortar strengths is improved clearly at 28 days to reach acceptable strengths after 1 year: between 4.8 to 6.2 MPa in flexural test and between 26 and 33 MPa in compressive test. The microstructure was studied by using SEM coupled with microanalysis. Those observations explain the increase mechanical strength. Results show that it is possible to obtain mortars with long-term acceptable mechanical properties and ecological and especially economic advantages with a good formulation of those mortars containing pliocene sand and additive cements.