Etude des caractéristiques physico-mécaniques Des mortiers à base de granulats de sable recyclé

Abstract

Les mortiers de ciment sont largement utilisés dans le bâtiment pour leurs propriétés mécaniques et leur durabilité. L'incorporation de granulats de sable recyclé (GSR) peut influencer leurs performances, tout en contribuant à une construction plus durable. Cette étude vise à évaluer l'impact du remplacement partiel du sable naturel par du GSR à des taux de 0% (référence), 10%, 20% et 30% sur les propriétés physico-mécaniques des mortiers. Les essais réalisés incluent la mesure des résistances mécaniques (compression et traction) aux âges de 2, 7, 14 et 28 jours, ainsi que l'analyse de l'absorption d'eau unidirectionnelle, des pertes de masse et du suivi de la consommation d'eau durant l'hydratation. Les résultats montrent que la substitution du sable naturel par du GSR affecte progressivement les caractéristiques des mortiers. Une substitution jusqu’à 20% peut maintenir des performances mécaniques acceptables, tandis qu'au-delà (30%), une réduction significative des résistances est observée. Par ailleurs, l'absorption d'eau augmente avec le taux de GSR en raison de la porosité accrue des granulats recyclés. Les mesures d'hydratation révèlent également des modifications dans la cinétique de prise, liées à la capacité absorbante des GSR. En conclusion, cette étude démontre que l'utilisation de sable recyclé jusqu'à 20% offre un compromis viable entre performance mécanique et durabilité, favorisant ainsi l'économie circulaire dans les matériaux de construction. Mots-clés: Mortier, granulats de sable recyclé, résistance mécanique, absorption d'eau, hydratation. 4 ملخص تستخدم ملاطات الأسمنت على نطاق واسع في البناء نظرًا لخصائصها الميكانيكية ومتانتها. يمكن لدمج الركام الرملي المعاد تدويره (GSR (أن يؤثر على أدائها، مع المساهمة في تحقيق بناء أكثر استدامة. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثير استبدال الرمل الطبيعي جزئيا بـ GSR بنسب 0 عينة مرجعية، 10%، 20%، و 30% على الخصائص الفيزيائية والميكانيكية للملاطات. شملت الاختبارات قياس المقاومة الميكانيكية الضغط والشد( في أعمار 2، 7، 14، و 28 يومًا، بالإضافة إلى تحليل امتصاص الماء أحادي الاتجاه، فقدان الكتلة، ومراقبة استهلاك الماء أثناء عملية التميؤ. أظهرت النتائج أن استبدال الرمل الطبيعي بـ GSR يؤثر تدريجيا على خصائص الملاط. يمكن لنسبة استبدال تصل إلى 20% أن تحافظ على أداء ميكانيكي مقبول، في حين أن النسب الأعلى (30) تؤدي إلى انخفاض ملحوظ في المقاومة. كما لوحظ زيادة في امتصاص الماء مع ارتفاع نسبة GR بسبب المسامية العالية للركام المعاد تدويره. کشفت قياسات التميؤ أيضًا عن تغييرات في حركية التصلب مرتبطة بقدرة امتصاص للماء. GSR في الختام، تثبت هذه الدراسة أن استخدام الرمل المعاد تدويره بنسبة تصل إلى 20% يوفر توازنا مقبولا بين الأداء الميكانيكي والمتانة، مما يعزز الاقتصاد الدائري في مواد البناء. الكلمات المفتاحية : الملاط، الركام الرملي المعاد تدويره، المقاومة الميكانيكية، امتصاص الماء، التميؤ. 5 Abstract: Cement mortars are widely used in construction due to their mechanical properties and durability. The incorporation of recycled sand aggregates (RSA) can influence their performance while contributing to more sustainable construction. This study evaluates the impact of partially replacing natural sand with RSA at rates of 0% (reference), 10%, 20%, and 30% on the physico-mechanical properties of mortars. The conducted tests included measuring mechanical strength (compression and tension) at 2, 7, 14, and 28 days, as well as analyzing unidirectional water absorption, mass loss, and monitoring water consumption during hydration. The results show that replacing natural sand with RSA progressively affects mortar characteristics. A substitution rate of up to 20% maintains acceptable mechanical performance, while higher rates (30%) lead to a significant reduction in strength. Additionally, water absorption increases with higher RSA content due to the greater porosity of recycled aggregates. Hydration measurements also reveal changes in setting kinetics related to the water absorption capacity of RSA. In conclusion, this study demonstrates that using recycled sand at up to 20% provides a viable balance between mechanical performance and durability, promoting circular economy practices in construction materials. Keywords: Mortar, recycled sand aggregates, mechanical strength, water absorption, hydration.