Thèse soutenue

Valorisation des fines de lavage de granulats : application à la construction en terre crue

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Auteur / Autrice : Cédric Flament
Direction : Eric Wirquin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie Civil
Date : Soutenance le 12/12/2013
Etablissement(s) : Artois
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur
Jury : Président / Présidente : Emmanuel Antczak
Examinateurs / Examinatrices : Eric Wirquin, Emmanuel Antczak, Sofiane Amziane, Jean-Emmanuel Aubert, Rose-Marie Dheilly
Rapporteurs / Rapporteuses : Sofiane Amziane, Jean-Emmanuel Aubert

Résumé

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Les fines de lavage de carrières sont à l’heure actuelle peu valorisées. Pourtant, leurs caractéristiques physiques font de ces fines une matière première intéressante pour le domaine de la construction. L’objectif de cette thèse est de développer la formulation de produits préfabriqués non porteurs à base de fines de lavage, en considérant ces fines comme de la terre crue. Deux catégories de produits préfabriqués sont visées : un produit dit « lourd » (brique de terre comprimée) et un produit « léger » (carreau). Pour la valorisation en BTC, une étude de compacité par essai Proctor a permis de cibler la teneur en eau de fabrication et la masse volumique sèche à obtenir. Les performances mécaniques des briques ont été améliorées par surcompactage, renforcement granulaire et traitement au liant hydraulique. L’étude de formulation du carreau a associé les fines de lavage et la chènevotte. La consistance des mélanges à l’état frais a été étudiée avec le consistomètre VEBE. Les performances mécaniques en flexion et en compression des mélanges fibrés ont été mesurées. De la chaux et un superplastifiant ont été ajoutés dans la formulation pour satisfaire aux conditions de tenue mécanique. Les deux voies de valorisation ont été validées par mesures des performances physico-mécaniques sur produits fabriqués à l’échelle industrielle. La formulation optimale de BTC valorise près de 80% de fines de lavage et se classe dans la catégorie BTC 40 de la norme expérimentale XP13-901 (brique faiblement capillaire et résistante à la projection en eau). La formulation optimale de carreau se compose de 60% de fines de lavage, et répond aux exigences mécaniques des carreaux de plâtre.