Caractéristiques physico-mécaniques et durabilité des éco- composites cimentaires à base de granulats de caoutchouc issus de pneus usagés

Abstract

En Algérie la quantité de pneus usagés non réutilisables produits annuellement est estimée à environ 1.5 millions de tonnes. Ces déchets ne bénéficient encore d’aucune structure de valorisation et sont stockés dans des décharges à l'air libre constituant ainsi une gêne pour l'environnement. Les déchets de brique issus de l’industrie de la brique rouge font également partie des sous- produits peu réutilisés. La solution idéale est d'exploiter ces déchets dans la fabrication d'éco-mortiers durables capables de remplacer les mortiers traditionnels de sable. Pour cet objectif, nous avons opté pour l'incorporation de granulats de caoutchouc (0-4 mm) issus de recyclage de pneus usagés en substitution volumique du sable avec des taux de 10, 20 et 30% et des déchets de fillers de brique en substitution volumique du sable également avec des taux de 2.5, 5.0, 7.5 et 10% afin d'obtenir des matériaux à faible impact environnemental. Cinq séries d’éprouvettes de mortier 4×4×16 cm3 ont été préparées:  Série 1: Avec granulats de caoutchouc traités avec de la soude.  Série 2: Avec granulats de caoutchouc non traités.  Série 3: Avec fillers de déchets de brique.  Série 4: Avec une combinaison de granulats de caoutchouc traités avec de la soude et de fillers de déchets de brique.  Série 5: Avec une combinaison de granulats de caoutchouc non traités et de fillers de déchets de brique dans une matrice cimentaire renforcée par une solution de résine aqueuse. A travers cet important ensemble d'éprouvettes d'essais, dont le nombre dépasse 1836 éprouvettes, nous avons étudié les propriétés physico-mécaniques et de durabilité de ces éco-composites à l'état frais et à l'état durci. Les mortiers élaborés ont été évalués en densité, résistance à la compression et flexion, module d'élasticité dynamique à travers l'essai ultrasonique, retrait, absorption d'eau par immersion totale et par capillarité puis modélisation par les courbes de sorptivité, attaque RESUME chimique par les sulfates (Na2SO4), par les acides (H2SO4) et par l'eau de mer, porosité accessible à l'eau et perméabilité à l'eau et à l'air. La consistance de tous les mélanges a été maintenue constante grâce à l'utilisation d'un superplastifiant à base d'Ether polycarboxylate (Medaplast SP 40). Les principaux résultats expérimentaux indiquent que le traitement des granulats de caoutchouc avec le NaOH, l'incorporation des fillers de déchets de brique ainsi que le renforcement des matrices cimentaires par une résine aqueuse sont autant des solutions pour produire des mortiers à base de granulats de caoutchouc et améliorer leurs performances. Une alternative intéressante pour produire un mortier respectant l'environnement par l'utilisation de ces deux déchets a été prouvée par cette étude.