Durabilité et vieillissement des matériaux composites à base de fibres et de marbre recyclés

Abstract

La demande croissante en infrastructures a entraîné une utilisation excessive des ressources naturelles dont le sable qui est une ressource non renouvelable. D'un autre côté, l'industrie moderne génère de grandes quantités de déchets dont les déchets de marbre et les déchets liés à l'industrie des composites qui sont nocifs pour l’environnement. Afin de préserver les ressources naturelles, diverses méthodes peuvent être utilisées, notamment le recyclage des déchets en matériaux pouvant remplacer le ciment ou les agrégats ou utilisé comme ajout afin d’améliorer es performances du béton. Ce travail étudie le comportement d'un mortier autoplaçant (MAP) à l'état frais et à l'état durci en premier lieu sous l’effet de la substitution de différentes proportions en poids du sable naturel (0%, 15%, 30%, 75% et 100%) par des particules fines de déchets de marbre, ensuite sous l’effet de l’ajout des fibres de verre recyclées (0 kg/m3 , 0.25 kg/m3 , 0.5 kg/m3 , 0.75 kg/m3 , 1 kg/m3, 1.25 kg/m3 et 1.5 kg/m3) et finalement la combinaison du marbre et des fibres de verre. Les mortiers à base de marbre de sable ont été particulièrement étudié par rapport à la durabilité (effet des attaques sulfatiques externes) et par rapport au vieillissement en appliquant les techniques de séchage mouillage afin d'accélérer le vieillissement naturel. Les résultats montrent que pour une quantité de substitution de sable naturel par des déchets de marbre ne dépassant pas la proportion de 50% en poids, une bonne ouvrabilité et un temps d'écoulement sont obtenus à l'état frais. Une augmentation de la résistance à la compression et à la flexion est évidente à 90 jours de cure pour 30% et 50% de substitution du sable naturel par des déchets de marbre. Une diminution de la porosité est observée pour une substitution de 30%. De même pour les fibres de verre recyclés, les résultats obtenus montrent une amélioration de la résistance particulièrement la résistance à la flexion. La combinaison des déchets de marbre et des fibres de verre recyclé a montré une augmentation des performances mécaniques notamment la résistance à la flexion. La durabilité contre les attaques de sulfate a été améliorée vu que les mortiers avec 0% de marbre ont présenté une diminution de la résistance, tandis que ceux avec 15%, 30% et 50% de substitution de marbre ont présenté une augmentation de la résistance à 180 jours d'immersion. 2 Les échantillons ont été examinés par Microscope électronique à balayage (MEB-EDX) pour détecter la présence éventuelle d'ettringite. Les essais de vieillissement accéléré ont montré que les mortiers à 30% et 50% présentaient une meilleure résistance au vieillissement par séchage mouillage que ce soit par rapport à la résistance à la compression, à la flexion et à l’amélioration de la porosité.