R-018 DÉVELOPPEMENT D’UN NOUVEAU LIANT ALCALI-ACTIVÉ INCORPORANT DES SÉDIMENTS DE DRAGAGE
IMT Lille Douai, Univ. Lille, EA 4515 – LGCgE – Laboratoire de Génie Civil et géoEnvironnement, Département Génie Civil et Environnemental, F-59000 Lille, France
IFSTTAR, GERS, EE, F-44344 Bouguenais, France
IFSTTAR, GERS, EE, F-44344 Bouguenais, France
Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes, CNRS, 2 rue de la Houssinière, BP 32229, 44322 Nantes Cedex 3, France
IMT Lille Douai, Univ. Lille, EA 4515 – LGCgE – Laboratoire de Génie Civil et géoEnvironnement, Département Génie Civil et Environnemental, F-59000 Lille, France
Résumé
Dans un monde qui s’oriente de plus en plus vers le développement durable, les matériaux alcali-activés (MAA) sont apparus comme étant des liants alternatifs au ciment Portland ordinaire (OPC), puisque ce dernier présente l’inconvénient d’émettre une grande quantité de CO2 lors de sa fabrication. En effet, les cimenteries émettent 5 à 7% des émissions mondiales de gaz à effet de serre. Pour réduire les émissions de CO2, les coproduits industriels tels que les laitiers de hauts fourneaux (LHF) peuvent être valorisés dans le développement de nouveaux liants et servir de précurseurs de liants alcali-activés. D’autre part, les sédiments marins dragués peuvent également être utilisés comme précurseurs de tels liants. En Europe, 100 à 200 Mm3 de sédiments sont dragués annuellement dans les ports et cours d’eau, mais l’évolution de la réglementation va tendre à restreindre leur immersion en mer. La valorisation d’une partie de ces sédiments en tant que matières premières entrant dans la composition de liants contribuerait à limiter l’épuisement des ressources naturelles.
L’objectif de notre travail est le développement d’un nouveau type de liant alcali-activé, à base de laitiers de hauts fourneaux, incorporant la fraction fine des sédiments de dragage pour des applications dans le domaine du génie civil.
Les principaux facteurs qui peuvent affecter les réactions d’activation alcaline et jouer un rôle sur la structure, la minéralogie et les propriétés des matériaux obtenus sont la nature de l’activateur alcalin basique, sa concentration (%Na2O et rapport Ms = SiO2/Na2O) et le rapport Eau/Solide. L’activation alcaline des LHF a été étudiée en première étape sans sédiments, en variant la nature de l’activateur : NaOH seul ou en mélange avec Na2SiO3, alors que le pourcentage de Na2O a été fixé à 5%, Ms à 1,45 et le rapport E/S à 0,45. En seconde étape, un pourcentage fixe de 23% de sédiments a été incorporé dans les formulations des matériaux alcali-activés (MAA). Les effets de cet ajout sédimentaire sur les propriétés mécaniques et rhéologiques du liant obtenu sont étudiés à E/S constant de 0,45 et à E/S corrigé de 0,62 pour travailler à maniabilité constante.