Influence des additions minérales (vase calcinée, fillers calcaires et perlite) sur la durabilité des mortiers

Abstract

Dans le cadre de ce mémoire, une étude expérimentale a été menée pour évaluer l’influence de certaines additions minérales sur la durabilité des mortiers de ciment. Plusieurs formulations ont été élaborées à base de ciment Portland, avec des substitutions partielles intégrant respectivement 5 % de perlite naturelle, 15 % de filler calcaire et 15 % de sédiments de dragage. Les échantillons de forme 4x4x16 cm3 , ont été soumis à deux essais principaux : une exposition prolongée à un milieu acide à base de 2% d’acide sulfurique (H₂ SO₄ ) pour mesurer la perte de masse, et un essai de carbonatation naturelle visant à quantifier la profondeur de pénétration du CO₂ . Les résultats ont montré que les formulations contenant ces additions présentent une meilleure résistance à l’agression acide, notamment grâce à une porosité réduite et une compacité améliorée de la matrice cimentaire. Les formulations combinant les trois ajouts (5 % perlite + 15 % filler calcaire + 15 % sédiments) ont offert les performances les plus élevées. En revanche, bien que les sédiments seuls aient montré une bonne résistance à la carbonatation, l’ajout de perlite et de filler calcaire a entraîné une augmentation progressive de la profondeur carbonatée, traduisant une sensibilité accrue aux environnements riches en dioxyde de carbone. Mots-clés : Durabilité, mortier, perlite, filler calcaire, sédiments de dragage, milieu acide, carbonatation ABSTRACT This study involved an experimental investigation aimed at evaluating the effect of specific mineral additions on the durability of cement mortars. Several formulations were prepared using Portland cement partially replaced with 5% natural perlite, 15% limestone filler, and 15% dredged sediments. The mortars samples (4x4x16 cm3 ) are subjected to two main tests: the first was prolonged exposure to an acidic environment based on 2% of sulfuric acid (H₂ SO₄ ) to assess mass loss; the second involved natural carbonation testing to determine Carbon dioxide penetration depth. The results revealed that mortars containing these additions exhibited improved resistance to acid attack, mainly due to reduced porosity and enhanced matrix compactness. The best performance was recorded by the combined formulation (5% perlite + 15% limestone filler + 15% sediments). However, while sediments alone showed good carbonation resistance, the addition of perlite and limestone filler progressively increased carbonation depth, indicating higher sensitivity in CO₂ -rich environments. Keywords : Durability, mortar, perlite, limestone filler, dredged sediments, acidic environment, carbonation ملخص حن فٍ هذا البحث إخزاء دراطت حدزَبُت حهذف إلً حقُُن حأثُز بعض اإلضبفبث الوعذًُت علً هخبًت هالط اإلطوٌج. وقذ حن ححضُز عذة حزكُببث ببطخخذام اإلطوٌج البىرحالًذٌ كأطبص، هع حعىَض خشئٍ بىاططت %5 هي البُزالَج الطبُع،ٍ %55 هي ًىاعن الكلض ، و%55 هي رواطب الخدزَف. ُش ّك 16x4x4 سم لج العٌُبث علً شكل 3 وحن إخضبعهب لخدزبخُي رئُظُخُي: األولً هٍ حع ّزض طىَل األهذ لىطظ حوضٍ هكَّىى هي % 2 حوض الكبزَخُك، لقُبص فقذاى الكخلت كوؤشز علً الخذهىر؛ والثبًُت حدزبت كزبٌت طبُعُت لقُبص هذي حغلغل غبس ثبًٍ أكظُذ الكزبىى. أظهزث الٌخبئح أى الخزكُببث الخٍ ححخىٌ علً هذٍ اإلضبفبث أبذث هقبوهت أفضل ضذ الخذهىر الحوض،ٍ بفضل اًخفبض الوظبهُت وسَبدة الخوبطك الذاخلٍ للوالط. وقذ طدلج الخزكُبت )%5 بُزالَج + %55 حشى كلظٍ + %55 رواطب( أعلً أداء فٍ هقبوهت األوطبط العذواًُت. أهب فُوب َخص الكزبٌت، فقذ أظهزث الخزكُببث الوعخوذة علً الزواطب فقظ هقبوهت خُذة، بٌُوب أدي إدراج البُزالَج و ًىاعن الكلض إلً سَبدة حذرَدُت فٍ عوق الكزبٌت، هوب َشُز إلً قببلُت أكبز للخأثز فٍ البُئبث الغٌُت بغبس ثبًٍ أكظُذ الكزبىى. الكلمات المفتاحية الذَوىهت، الوالط، البُزالَج، و ًىاعن الكلض، رواطب الخدزَف، الىطظ الحوض،ٍ الكزبٌت.