Contribution à l’étude du comportement thermique du plâtre renforcé par des fibres de palmier dattier

Abstract

Cette thèse a mis en lumière le potentiel des composites de plâtre renforcés par des fibres de palmier dattier, dans des proportions allant de 0,5% à 2 % et des longueurs de 10 mm à 40 mm, complétés par l'ajout de chaux aérienne, en tant qu'éco-matériaux de construction durables, adaptés aux régions arides telles que Ouargla, au sud de l'Algérie. Les résultats ont démontré que les composites contenant 2 % de fibres de 40 mm présentent des propriétés physiques avantageuses, notamment une faible densité, ce qui les rend légers. Sur le plan mécanique, ces composites montrent une amélioration significative de la résistance à la flexion, bien que la résistance à la compression diminue avec l'augmentation de la teneur en fibres, restant néanmoins dans des limites acceptables. Thermiquement, une conductivité thermique réduite a été observée, attestant de leur efficacité en tant qu'isolants. Ces performances thermiques ont été validées par des simulations en conditions climatiques arides, confirmant leur potentiel à améliorer l'efficacité énergétique et le confort thermique des bâtiments. L'Analyse du Cycle de Vie a révélé un impact environnemental moindre par rapport aux matériaux conventionnels, soulignant l'intérêt écologique de ces composites. En conclusion, les composites de plâtre renforcés par des fibres de palmier dattier émergent comme une solution prometteuse pour l'industrie de la construction, alignée sur les principes de durabilité et d'efficacité énergétique. Cette étude ouvre la voie à de futures recherches sur l'optimisation de la formulation et l'amélioration des propriétés mécaniques et thermiques, en vue de leur application plus large dans des contextes constructifs exigeants et respectueux de l'environnement.

This thesis highlights the potential of plaster composites reinforced with date palm fibres, in proportions ranging from 0.5% to 2% and lengths from 10 mm to 40 mm, supplemented with hydrated lime, as sustainable construction eco-materials suitable for arid regions such as Ouargla in southern Algeria. The results demonstrated that composites containing 2% fibres of 40 mm length exhibit advantageous physical properties, particularly a low density, which makes them lightweight. Mechanically, these composites significantly improve flexural strength, although compressive strength decreases with increasing fibre content yet remains within acceptable limits. Thermally, a reduced thermal conductivity was observed, indicating their effectiveness as insulators. These thermal performances were validated through simulations under arid climatic conditions, confirming their potential to enhance buildings' energy efficiency and thermal comfort. The Life Cycle Assessment revealed a lower environmental impact than conventional materials, underscoring the ecological benefits of these composites. In conclusion, plaster composites reinforced with date palm fibres emerge as a promising solution for the construction industry, aligned with sustainability and energy efficiency principles. This study paves the way for future research on the optimization of the formulation and the improvement of mechanical and thermal properties, aiming for their broader application in demanding and environmentally conscious construction contexts

تسلط هذه الأطروحة الضوء على إمكانيات المركبات الجصية المعززة بألياف نخيل التمر، بنسب تتراوح بين 0.5% إلى 2% وأطوال تتراوح بين 10 مم إلى 40 مم، مع إضافة الجير ، كمواد بناء صديقة للبيئة ومستدامة مناسبة للمناطق الجافة مثل ورقلة في جنوب الجزائر. أظهرت النتائج أن المركبات التي تحتوي على 2% من الألياف بطول 40 مم تتمتع بخصائص فيزيائية جيدة، خاصة كثافتها المنخفضة، مما يجعلها خفيفة الوزن. من ناحية الخواص الميكانيكية، أظهرت هذه المركبات تحسنًا كبيرًا في مقاومة الانحناء، رغم أن مقاومة الضغط تتناقص بزيادة محتوى الألياف، إلا أنها تظل ضمن الحدود المقبولة. من الناحية الحرارية، لوحظ انخفاض في التوصيل الحراري، مما يدل على فعاليتها كعوازل. تم التحقق من هذه الأداءات الحرارية من خلال محاكاة في ظروف مناخية جافة، مما أكد قدرتها على تحسين كفاءة الطاقة وراحة الحرارة في المباني. أظهر تحليل دورة الحياة تأثيرًا بيئيًا أقل مقارنة بالمواد التقليدية، مما يبرز الفوائد البيئية لهذه المركبات. في الختام، تبرز المركبات الجصية المعززة بألياف نخيل التمر كحل واعد لصناعة البناء، متماشية مع مبادئ الاستدامة وكفاءة الطاقة. تمهد هذه الدراسة الطريق لأبحاث مستقبلية حول تحسين التشكيلة وتعزيز الخصائص الميكانيكية والحرارية، بهدف تطبيقها بشكل أوسع في سياقات البناء التي تتطلب معايير بيئية عالية.