Effet de l’influence de l’hydroxyde d’aluminium sur les propriétés pouzzolaniques des minéraux argileux de type 1/1
(Effect of the influence of aluminum hydroxide on the pozzolanic properties of clayey minerals type 1/1.)

URL d'accès : http://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupver...

Auteur(s):  Tchamo Leussa , Claudia Charlotte
Date de soutenance : 30/06/2017
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université d'Artois 

Langue : Français
Garant ou directeur :  Djelal-Dantec , Chafika ; Libessart, Laurent
Laboratoire : Laboratoire de génie civil et géo-environnement (LGCgE)
Ecole doctorale : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille)

Classification : Sciences de l'ingénieur
Discipline : Génie civil
Mots-clés : Pouzzolanes
Silicate de calcium hydraté
Construction -- Matériaux -- Essais
Kaolin -- Cameroun
Hydroxyde d'aluminium
Hydratation
Béton -- Cure
Essais de compression

Résumé : L’étude consiste à mettre au point un co-produit argile/hydroxyde d’aluminium afin de valoriser une partie des produits locaux du Cameroun enrichie en minéraux argileux dont le diamètre est inférieur à 20 µm. Deux types de kaolins, un kaolin commercial acheté en France et un kaolin brut prélevé au Cameroun ont été caractérisés par des analyses chimiques, minéralogiques et thermiques avant d’être enrichis en hydroxyde d’aluminium amorphe (10 et 20%). L’activité pouzzolanique des différentes formulations a été évaluée par méthode indirecte en mesurant l’indice d’activité des différents échantillons et par méthode direct par l’essai chapelle modifié. Il ressort que la composition minéralogique du Kaolin du Cameroun diffère de celui commercialisé par la présence de 8% de gibbsite dans sa structure et d’une kaolinite à l’état semi-amorphe. Les essais mécaniques ont montrés que la substitution du ciment par le kaolin commercial contenant 10% d’hydroxyde d’aluminium amorphe améliore les propriétés mécaniques des mortiers au 28ième jour par rapport à ces homologues fait de kaolin commercial simple ou substitué à 20% d’hydroxyde d’aluminium amorphe. Il confirme l’existence d’un seuil maximal d’hydroxyde d’aluminium à introduire dans les formulations. Le kaolin du Cameroun quant à lui présente une activité pouzzolanique à 7 et 28 jours et des indices d’activité supérieurs à son semblable enrichit à 10% d’hydroxyde d’aluminium. Par ailleurs, l’essai chapelle révèle que les deux kaolins, lorsqu’ils sont enrichis en hydroxyde d’aluminium amorphe présentent une activité pouzzolanique et que le kaolin du Cameroun substitué à 10% d’hydroxyde d’aluminium est plus pouzzolanique. Les analyses à la Diffractométrie de Rayons X et à la Microscopie Electronique à Balayage fait sur les mortiers ont montrés que plus on substitue l’hydroxyde d’aluminium amorphe au ciment, plus il bloque la formation de C-S-H dans les mortiers. Celui-ci en se libérant plus tard et augmente les résistances en compression des mortiers à long terme.


Résumé (anglais) : The study consists in to work out a new product kaolinite / aluminum hydroxide co-product in order to enhance some of Cameroon's local products enriched with clay minerals whose diameter is less than 20 μm. Two types of kaolins, commercial kaolin purchased in France and raw kaolin taken in Cameroon were characterized by chemical, mineralogical and thermal analyzes before being enriched with amorphous aluminum hydroxide (10 and 20%). Then the pozzolanic activity of the different formulations was evaluated indirectly by measuring the activity index of the various samples and by direct method with the modified chapel Test. It appears that the mineralogical composition of Cameroon's Kaolin differs from that marketed by the presence of 8% of gibbsite in its structure and semi-amorphous kaolinite. Mechanical tests have shown that the substitution of the cement with commercial kaolin containing 10% amorphous aluminum hydroxide improves the mechanical properties of the mortars on the 28th day compared to these homologues made of commercial kaolin or substituted with 20% amorphous Aluminum hydroxide. It confirms the existence of a maximum threshold of aluminum hydroxide to be introduced into the formulations. Cameroon kaolin has a pozzolanic activity at 7 and 28 days and activity index greater than its similar enrichment to 10% of aluminum hydroxide. In addition, the modified chapel test revealed that both kaolins amorphous aluminum hydroxide enrichments exhibited pozzolanic activity and that Cameroon kaolin substituted with 10% aluminum hydroxide was the most pozzolanic. X-ray diffractometric and scanning electron microscopy analyzes done on the mortars show that the more amorphous aluminum hydroxide is substituted to cement, the more CSH formation is blocked in the mortar structure. This one when is released later increases the compressive strength of the mortars in the long term


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