Original Article

Évaluation du potentiel pouzzolanique de la cendre de déchet de palmiste pour son utilisation comme ajout cimentaire

Evaluation of the pozzolanic potential of palm kernel waste ash for its use as a supplementary cementitious material

Université Félix Houphouët Boigny Abidjan-Cocody, UFR des Sciences de la Terre et des Ressources Minières, Laboratoire des Sciences du Sol, de l’Eau et des Géomatériaux, Équipe de Géomatériaux, Abidjan, Côte d’Ivoire

^* e-mail : akonchiain@yahoo.fr

Reçu : 23 Février 2023
Accepté : 11 Janvier 2024

Résumé

Les cendres de déchets de palmiste proviennent de l’utilisation des déchets de palmiste (fibres et Coques) comme combustible pour l’alimentation des chaudières, dans certaines huileries de palme en Côte d’Ivoire. Ces cendres sont stockées sur les sites de production, constituant ainsi des déchets. La production du ciment portland étant l’une des principales sources de production de CO₂, pour atténuer son impact sur l’environnement l’usage des ajouts cimentaires se présente comme une solution. Cette étude vise à valoriser les cendres de déchets de palmiste, à travers leur utilisation comme ajouts cimentaires. Pour ce faire, les cendres prélevées, ont été soumises après traitement, à des analyses de caractérisation physiques (analyse granulométrique, masse volumique absolue et surface spécifique), chimique (XRF), minéralogique (DRX) et mécanique (résistance à la compression), afin d’évaluer leur potentiel pouzzolanique. Les résultats obtenus indiquent une surface spécifique Blaine de 3600 g/m² pour une masse volumique absolue de 2,50 g/cm³ et un diamètre médian (D₅₀) de 23 µm. L’analyse chimique indique qu’il s’agit de cendres siliceuses avec SiO₂ (80,91 %) et composées de silico-aluminate [(SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃) = 83,62 %]. L’analyse minéralogique indique que la cendre est constituée d’une phase amorphe (71,55 %) et d’une phase cristallisée (28,45 %). La phase cristallisée est composée de Quartz (6,82 %), Cristobalite (3,74 %), Mullite (12,49 %) et de Magnétite (1,95 %). La résistance à la compression des blocs réalisés, indique une augmentation de la résistance pour des taux de substitution allant jusqu’à 15 %. Les indices d’activités pouzzolaniques à 28 jours sont tous supérieurs à 0,67 pour tous les taux de substitution. Ces résultats montrent que cette cendre peut être utilisée comme ajout cimentaire.

Abstract

Palm kernel waste ash comes from the use of palm kernel waste (fibers and hulls) as fuel to power boilers in certain palm oil mills in Ivory Coast. These ashes are stored on the production sites, thus constituting waste. The production of Portland cement is one of the main sources of CO₂ in the world. To mitigate its impact on the environment, the use of supplementary cementitious materials (SCMs) is a solution. This study aims to valorize palm kernel waste ashes, through their use as supplementary cementitious materials. Ashes taken in the palm oil production units, were submitted after treatment, to physical characterization analyses (absolute density and specific surface, particle size distribution), chemical (XRF), mineralogical (DRX) to evaluate their pozzolanic potential. The results obtained indicate that the Blaine specific surface is 3600 cm²/g for an absolute density of 2.50 g/cm³ and a median diameter of (D₅₀) of 23 μm. The chemical analysis indicates that these ashes are siliceous with SiO₂ (80.91%) and composed of silico-aluminate content (SiO₂, Al₂O₃ and Fe₂O₃) is 83.62%. Mineralogical analysis, indicates that the ash is made of an amorphous phase (71.55%) and a crystallized phase (28.45%). The crystallized phase consists of Quartz (6.13%), Cristobalite (3.23%), Mullite (10.32%) and Magnetite (3.20%). Compressive strength of the blocks, indicates an increase in strength for substitution rates up to 15%. The pozzolanic activity index, determined at 28 days are all higher than 0.67 for all substitution rates. These results show that this ash has properties that allow its use as a supplementary cementing material to be considered. These results show that this ash has properties for use as a potential supplementary cementitious material.