Matériaux de construction en zone tropicale humide : Potentialités de sous-produits ou de matériaux naturels locaux en substitution ou addition à la matrice cimentaire

Construction materials in tropical humid zone : Potential by-products or local natural materials in substitution or addition to the cementitious matrix

• Auteur / Autrice : Loïc Rodier
• Direction : Ketty Bilba
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance le 01/12/2014
• Etablissement(s) : Antilles-Guyane
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale pluridisciplinaire (Pointe-à-Pitre ; 1996-2015)
• Jury : Président / Présidente : Marie-Ange Arsène
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ketty Bilba, Marie-Ange Arsène, Yann Le Petitcorps

Mots clés

Mots clés contrôlés

Construction -- Matériaux

Mots clés libres

Matériaux pouzzolaniques,

Activité pouzzolanique

Cendres de tronc de bambou

Cendres de bagasse

Pouzzolane naturelle

Fibres de bagasse

Composites

Propriétés mécaniques

Propriétés thermiques

Pozzolanic compounds,

Pozzolanic activity

Bamboo stem ashes

Sugar cane bagasse ashes,

Natural pozzolan

Bagasse fibers

Composites

Mechanical properties

Thermal properties

Résumé

L’incorporation de sous-produits agricoles ou de matériaux naturels dans la matrice cimentaire confère des propriétés intéressantes aux composites élaborés. L’objectif de cette thèse est d’élaborer un matériau pouvant répondre aux exigences mécaniques, thermiques et de durabilité des matériaux de construction en zone tropicale humide. Dans un premier temps, l’activité pouzzolanique d’une pouzzolane naturelle, de cendres de tronc de bambou et de cendres de bagasse de canne à sucre ont été évaluées. L’influence de leur incorporation a été ensuite étudiée sur les propriétés mécaniques et la durabilité des mortiers exposés à des ions chlorures et sulfates. Dans un second temps, l’influence de l’ajout de fibres de bagasse sur les propriétés thermiques et mécaniques des composites a été étudiée en fonction de différents paramètres (teneur en fibres, environnement de vieillissement, type de matrice cimentaire).Les résultats obtenus ont permis de montrer que les matériaux étudiés possèdent une activité pouzzolanique et qu’il est possible de les incorporer au ciment afin de lutter contre la corrosion. De plus, les composites élaborés avec des fibres de bagasse sont plus isolants que ceux élaborés sans fibres. Cependant, du point de vue des propriétés mécaniques, l’incorporation de fibres de bagasse diminue les contraintes à la flexion des composites.

The incorporation of crop wastes or natural materials in the cement matrix confers interesting properties to composites prepared. The aim of this thesis is to develop a material that can reach the mechanical, thermal and durability requirements for building materials in the humid tropical zone. Firstly, pozzolanic activity of a natural pozzolan, bamboo stem and sugar cane bagasse ashes has been determined. Influence of their incorporation on mechanical properties and durability of mortars exposed to chloride and sulphate ions was studied. Secondly, influence of addition of bagasse fibers on thermal and mechanical properties of composites was studied as a function of various parameters (fibers content, curing, type of cement matrix).These results has shown that the materials studied have pozzolanic activity and it is possible to incorporate them into the cement to fight against corrosion. Moreover, composites elaborated with bagasse fibers are more insulating than those elaborated without fibers. However, from the viewpoint of mechanical properties, incorporation of bagasse fibers decreases flexural strength of composites in the present work and under the conditions producing procedures that were adopted.