Abstract:
Cette recherche aborde l'élaboration d'un ciment géopolymère formulé à base de métakaolin et
de pouzzolane naturelle ; Le métakaolin est obtenu à partir du kaolin calciné extrait
de Tamazert d’Elmilia/Jijel, et afin de constituer un mélange binaire, on a également utilisé la
pouzzolane naturelle venue du gisement de beni saf comme ajout, ainsi que deux solutions
alcalines : l’hydroxyde de sodium NaOH et la solution silicaté pour stimuler la réaction de
géopolymérisation.
La première partie de l’étude expérimentale démontre la préparation ainsi que la
caractérisation des matières premières, d’ou la calcination de kaolin qui est faite à une
température de 600C° ; cette partie a pour but d'analyser les phases cristallines par diffraction
des rayons X du kaolin, métakaolin et de la pouzzolane. Il a été conclu que la calcination de
kaolin à température de 600C° n’a pas été suffisante pour transformer toute la phase
kaolinite ; et l’analyse de la pouzzolane naturelle a marqué un taux élevé d'oxyde ferrique ;
mais d'après leurs degrés de cristallinité, le MK et la PZ ont une activité pouzzolanique
significative et méritent d'être utilisés en tant que précurseur dans la formulation du ciment
géopolymères.
La deuxième partie du travail porte sur l’étude des pâtes géopolymères synthétisées avec
MK/PZ. Des caractérisations physiques et mécaniques ont été fait pour arriver à des
conditions optimales de formulation et de durcissement, permettant ainsi à obtenir un mortier
géopolymère a hautes performances ; d'où plusieurs mélanges de mortier géopolymères ont
été produits avec une consistance normalisée ; Néanmoins on a varié le rapport L/B (1,1.1 et
1.2) et le rapport massique MK/PZ (100/0, 75/25, 50/50) avec l’utilisation de deux solutions alcaline :
• L’hydroxyde de sodium (NaOH) avec une concentration de 8 moles.
• La solution silicatée avec un rapport de 2.39.
Les mélanges sont passés par un durcissement naturel pendant 3,7et 28 jours.
Les résultats obtenus montrent que le mortier géopolymère à base 100%MK a donné la
meilleure résistance mécanique en comparaison avec les mortiers ayant une substitution de
25% à 50% de la masse de MK par la pouzzolane naturelle ; contrairement au test de
maniabilité, l'incorporation de la pouzzolane a diminué considérablement l’ouvrabilité du
mélange.
Finalement, il est possible de développer cette recherche avec les mêmes précurseurs en
faisant intervenir plusieurs paramètres et analyses chimiques.