Résistances Mécaniques Et Durabilité Des Matériaux Composites Modifiés Par Ajout De Polymères

Résumé: Le développement des composites Mortier-Polymère a connu un essor vertigineux ces dernières décennies dans le domaine du bâtiment et des travaux publics. Les mortiers s'imposent comme des matériaux à multi-usage, présents partout ils trouvent de nombreuses applications : colles à carrelage, enduits de façades, revêtements d'étanchéité et comme produits de réparation et de décor. Dans ces applications l'addition du polymère permet d'améliorer les propriétés d'adhésion du matériau utilisé, la résistance vis-à-vis des agressions chimiques. L'une des vertus souhaitées des matériaux cimentaires est les propriétés mécaniques, la durabilité et les propriétés thermo-physiques. La volonté d'optimisation des propriétés des matériaux cimentaires a poussé les formulations à incorporer divers adjuvants organiques ou minéraux dans leur composition. Cette course à la performance s'est traduite par des formulations de mortiers de plus en plus complexes et riches de ces différents ajouts (pouzzolane, fumée de silice, ultrafines, polymères etc…).Actuellement, dans l'industrie cimentière, ce sont les émissions de CO2 et la consommation des matières premières qui sont essentiellement visées afin de réduire l'impact environnemental. L'utilisation des sous-produits minéraux industriels telle la fumée de silice, ou de la pouzzolane naturelle algérienne dans les matériaux composites, implique généralement des avantages techniques et des économies d'énergie efficace et de réduction des émissions de CO2 compatibles avec ce développement durable. Donc, les matériaux composites à base d'additions minérales sont nécessaires pour l'efficacité énergétique dans les bâtiments.L'objectif de ce travail est l'optimisation d'une formulation de mélange mortier-polymère (styrène-acrylique) à base des matériaux cimentaires supplémentaires (SCMs), à savoir la pouzzolane naturelle de Béni-Saf et la fumée de silice à différents taux de pourcentage ; et l'étude de l'influence du rapport polymère/ciment, ainsi que l'influence du rapport additions minérales/ciment sur le comportement mécanique, sur la durabilité et sur les propriétés thermo-physiques et ultrasoniques des matériaux composites conçus.Quatorze formulations de mortiers composites ont été sélectionnées pour cette étude. Dans un premier temps, une investigation de la formulation de ces mortiers a été réalisée (proportions de ciment, sable, polymère Latex " Tk " et additions minérales). Dans un deuxième temps, la durabilité (l'attaque acide) a été entreprise afin d'évaluer l'effet de l'ajout du polymère Tekweld " Tk " et des SCMs au ciment d'où des matériaux polyphasés. Par la suite la quantification de quelques indicateurs de durabilité a été réalisée : ont été mesurés la porosité, l'absorption capillaire " Sorptivité ", et le coefficient apparent de diffusion des ions chlorures. Les résultats obtenus permettent de mettre en évidence l'effet bénéfique sur la durabilité de tels ajouts. En plus, l'analyse de la microstructure des mortiers composites avant et après attaque acide est effectuée par la diffraction des rayons X. Dans un troisième temps, une étude des propriétés thermiques et ultrasoniques de ces composites Mortier-Polymère à base des SCMs a été réalisée. Des résultats encourageants ont été obtenus lors de la mesure de ces différentes propriétés.L'utilisation de ces additions minérales a permis d'améliorer de façon significative la formulation des mortiers ainsi que leurs propriétés mécaniques. Et l'utilisation du polymère latex (styrène-acrylique), couplé aux additions minérales, a permis d'améliorer de façon significative la formulation des mortiers composites ainsi que leurs propriétés de durabilité, propriétés thermo-physiques et ultrasoniques.

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