L’effet de l’incorporation des fibres de pailles issues de la production du sucre sur le comportement des matériaux de construction

Abstract

Cette étude s'inscrit dans une démarche de développement durable visant à valoriser les sous-produits industriels dans la fabrication de matériaux de construction. Plus spécifiquement, elle a porté sur l'incorporation de deux coproduits majeurs de l'industrie sucrière - l'écume de sucre riche en fibres cellulosiques et la mélasse riche en sucres - dans les formulations de briques, mortiers et bétons. Une étude bibliographique approfondie a d'abord permis de synthétiser les connaissances sur la valorisation des déchets et les caractéristiques de ces matériaux. Un vaste programme expérimental combinant essais normalisés et analyses microstructurales a ensuite été mené pour évaluer l'impact de différents dosages de substitution sur les propriétés clés : résistances mécaniques (compression, flexion), transferts hydriques (absorption d'eau, humidité interne), ouvrabilité, cinétiques de prise. Les résultats ont révélé des comportements contrastés selon la nature du substitut. L'incorporation d'écume de sucre jusqu'à 10% s'est avérée bénéfique, permettant d'améliorer significativement les résistances des briques (+18% en compression) et des mortiers, probablement grâce à un effet de renfort par les fibres cellulosiques. Cependant, au-delà de 15%, un excès de matière organique a dégradé les performances. A l'inverse, l'ajout de mélasse s'est révélé extrêmement défavorable, entraînant des baisses importantes des résistances mécaniques (jusqu'à -90% pour les bétons), une augmentation drastique de la porosité et de l'absorption d'eau, ainsi qu'une perturbation des cinétiques de prise, quelle que soit la teneur incorporée. Cette étude démontre donc le potentiel de valorisation contrôlée de l'écume de sucre pour développer des éco-matériaux performants et durables. Cependant, l'utilisation de la mélasse apparaît très limitée en raison de ses impacts néfastes majeurs. Des investigations complémentaires sur la microstructure, la durabilité à long terme et les aspects économiques permettront d'optimiser les formulations avant un possible transfert industriel de ces solutions éco-innovantes.