Améliorer l'adhérence et la résistance à l'eau dans les adhésives à base d'argile : stratégies pour les applications verticales et horizontales

Enhancing adhesion and Water Resistance in Clayey adhesives Mixtures : Strategies for Vertical and Horizontal Applications

• Auteur / Autrice : Kassem Nejmeh
• Direction : Nicolas Roussel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Civil
• Date : Soutenance le 19/01/2024
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Navier (Paris-Est) - Laboratoire Navier (Paris-Est)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Roussel, Arnaud Perrot, Antonin Fabbri, Emmanuel Keita, Ann Bourgès, Céline Perlot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Arnaud Perrot, Antonin Fabbri

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères

Séchage

Potentiel d'adhérence

Immersion dans l'eau

Béton d'argile

Perméabilité

Argile

Mots clés libres

Matériau argileux

Adhésifs pour carreaux

Résistance à l'adhérence

Immersion dans l'eau

Conditions de séchage

Test mécanique

Clay-Based mixtures

Tile adhesives

Adhesion resistance

Water immersion

Drying conditions

Mechanical test

Résumé

Le matériau argileux est depuis longtemps privilégié dans la construction pour ses caractéristiques respectueuses de l'environnement. Les fines particules d'argile jouent un rôle crucial dans l'amélioration de la cohésion de ces matériaux. Cette recherche se concentre sur l'exploration de mélanges à base d'argile en tant que substituts potentiels aux adhésifs traditionnels pour carreaux utilisés sur des dalles de béton. L'objectif est de développer un matériau présentant une forte résistance à l'adhérence et maintenant son intégrité même lorsqu'il est immergé dans l'eau. Étant donné la nature poreuse du mélange d'argile, il est crucial de respecter des conditions de séchage spécifiques et des périodes d'immersion. La phase initiale de l'étude consiste à réaliser un test mécanique pour mesurer la contrainte d'adhérence du matériau avant et après immersion dans l'eau. Un échantillon de sol de référence sert de référence pour évaluer cette contrainte. Pour influencer les propriétés mécaniques, nous introduisons une quantité proportionnelle de polymères ou de fibres dans le sol de référence, dans le but de modifier ses propriétés de cohésion. La sélection de polymères ou de fibres est stratégique, dans le but d'induire des changements dans les propriétés mécaniques du matériau et sa résistance à l'eau. Dans la phase suivante, l'étude se concentre sur la compréhension du processus de séchage et de la cinétique d'imbibition après l'ajout de polymères. De plus, nous apportons des preuves que le choix du polymère affecte significativement la cinétique d'immersion et le degré d'absorption d'eau. L'approche de recherche se déroule en trois scénarios distincts : tout d'abord, nous renforçons la résistance du mortier en incorporant divers polymères et fibres ; deuxièmement, nous visons à empêcher l'absorption d'eau dans l'adhésif ; et enfin, nous nous efforçons de développer un adhésif réversible capable de retrouver sa résistance mécanique après avoir subi une perte due à l'immersion, uniquement grâce à un processus de séchage. De plus, nous concevons des stratégies spécifiques pour les différentes méthodes d'application, en abordant à la fois les applications verticales et horizontales

Earthen material has long been favored in building construction for its eco-friendly characteristics. Fine clay particles play a crucial role in enhancing the cohesion of such materials. This research focuses on exploring clay-based mixtures as potential substitutes for traditional tile adhesives used on concrete slabs. The objective is to develop a material that exhibits strong adhesion resistance and maintains its integrity even when submerged in water. Considering the porous nature of the clay mixture, adherence to specific drying conditions and immersion periods becomes crucial.The initial stage of the investigation involves conducting a mechanical test to measure the adhesive stress of the material before and after water immersion. A reference soil sample serves as the baseline for evaluating this stress. To influence the mechanical properties, we introduce a proportional amount of polymers or fibers into the reference soil, aiming to alter its cohesive attributes. The selection of polymers or fibers is strategic, intended to induce changes in the material's mechanical properties and its resistance to water.In the subsequent phase, the study focuses on understanding the drying process and imbibition kinetics following the addition of polymers. Additionally, we provide evidence that the choice of polymer significantly affects the kinetics of immersion and the degree of water absorption.The research approach unfolds in three distinctive scenarios: firstly, we enhance the strength of the mortar by incorporating diverse polymers and fibers; secondly, we aim to impede water absorption into the adhesive; and finally, we endeavor to develop a reversible adhesive capable of reclaiming its mechanical strength after experiencing loss due to immersion, solely through a drying process. Moreover, we devise strategies specific to different application methods, addressing both vertical and horizontal applications