Performances mécaniques et thermiques des matériaux composites à base de déchets de liège expansé.

Abstract

L'emploi des déchets de granulats de liège expansé dans les ciments permet de réduire de façon conséquente leur impact sur l'environnement. Toutefois, lors de l’introduction de ces sous-produits, des inconvénients de compatibilité avec la matrice cimentaire, conduisent à un retard de prise. Il se trouve également que ces matériaux possèdent des variations dimensionnelles importantes qui provoquent des fissures qui influant sur la réduction de leur durabilité. Dans cette thèse, les effets de l’addition de volumes de liège, de laitier de haut fourneau ou de sable sur les propriétés physiques et thermomécaniques ont été étudiés. À cet effet, trois rapports en volume Ciment/Liège (C/L) ont été expérimentés: 1/1, 1/2 et 1/3. Les éprouvettes destinées aux essais de résistance à la compression et la flexion des composites ont été conservés dans trois environnements de cure différents et celles pour les essais thermiques ont été conservés dans un environnement humide ou à l’air de laboratoire. Les effets de substitution du ciment en poids par les laitiers à 15%, 30% et 50% ou par le sable de rivière à 10%, 20% et 30% sur la résistance mécanique et le retrait ont été étudiés. Les caractéristiques thermiques ont également été évaluées pour toutes les compositions y compris les formulations (C/L: 1/3) obtenues par le remplacement de sable de rivière ou de dune à 30% en poids de ciment. Les composites étudiés dans ce travail ont montré les effets positifs des comportements mécaniques dans un environnement de cure humide pendant 14 jours suivi de cure à l’air de laboratoire mais ont permis également d’obtenir des masses volumiques apparentes moyennes. Tous les composites ont apporté une amélioration de la conductivité thermique par la cure à l’air de laboratoire ou par l’augmentation du volume de liège. Les compositions obtenues avec l’ajout de laitier présentent des améliorations significatives de leurs résistances mécaniques, en particulier, pour 30% de substitution et une diminution de la conductivité thermique et du retrait. De plus, les résultats montrent que l’inclusion du sable de rivière conduit à une diminution de la résistance mécanique surtout lorsque les composites ont été conservés à l’air de laboratoire, mais ce dernier a tendance à améliorer potentiellement le phénomène du retrait pour le taux de 30%. Cependant, on observe une amélioration de la conductivité thermique avec l’ajout de sable fin, en tant que substitution de ciment, par rapport au sable de rivière.