Étude d’un procédé d’élaboration d’un béton léger cellulaire à base de sable de dune de la région de GHARDAIA

Abstract

هذا العمل هو جزء من مجال بحث واسع يتمثل في تثمين واستغلال المواد المحلية وكذا النفايات الصناعية الصلبة في تطوير مواد بناء خاصة. يتمحور هذا البحث حول إمكانية استعمال الرمال الكثبانية المتوفرة بكميات كبيرة في الصحراء الجزائرية و الإضافات المعدنية الناعمة المتحصل عليها من غربلة بقايا صناعة الآجر الطيني في مجال مواد البناء.الهدف الرئيسي من العمل المقدم، هو دراسة طريقة تصنيع خرسانة خفيفة خلوية باستعمال رمال الكثبان لمنطقة غرداية. شملت الدراسة أيضا إمكانية استغلال بعض بقايا الورشات و النفايات الصناعية في شكل مواد ناعمة متحصل عليها عن طريق الغربلة مثل الطين المفخور في الأفران كاستبدالات في الاسمنت من أجل تحسين الخصائص الميكانيكية للمزيج. الطريقة المقترحة لتحضير الخرسانة الرملية الخلوية هي طريقة التفاعل الكيميائي للجير الناتج عن تمييه الاسمنت مع مسحوق الألمنيوم.النتائج المتحصل عليها، توضح أن الطريقة المقترحة لتخفيف الخرسانة تعتبر إلى حد ما مقبولة من حيث تخفيض الناقلية الحرارية للمواد المنتجة، إلا أن نسبة انخفاض الكتلة الحجمية ليست بالمستويات المرجوة إذا ما قورنت بالخرسانة الخلوية المعقمة المنتجة صناعيا باستعمال الرمل المسحوق، الاسمنت و الجير الكلسي بنسب معينة.كما بينت النتائج إمكانية استعمال مسحوق الطين المفخور كاستبدالات في الاسمنت بنسبة تصل إلى 20% دون التأثير على الخصائص الميكانيكية للمنتج بقدر محسوس، و هذا يساعد في اقتصاد مادة الاسمنت من جهة و المساهمة في الحفاظ على البيئة من جهة أخرى

This study is a part of a main research thematic focuses on the valorization and uses of local and some industrial by-production the development of special building materials. This work is focused on studying the potentiality of use of dune sand of southern Algerian and mineral fines coming from grading clay waste in the field of building materials. The main objective of this work is the study of a process of developing a lightweight cellular concrete using the dune sand of Ghardaïa region. The study has an update on the possibilities of using calcined mineral clay fines as cement replacement in the development of dune sand concrete. The lightening process of the mineral dune sand-cement paste adopted in this study is the creation of a cellular structure in the fresh paste by chemical reaction with the aluminum powder. The results show that the lightening process adopted reduces the thermal conductivity of elaborated cellular concretes, while keeping the mechanical properties within the limits recommended by the normative codes. However, the lightening rate obtained remains below the projected results in comparing our results with the densities of autoclaved aerated concrete (AAC) produced industrially using crushed sand, cement and lime with well-defined proportions. The results have also shown the possibility of substitution of cement with calcined fine clay, up to 20%, without significantly affecting the mechanical properties. This allows a saving in the cement on one side and the environment protection on the other.

Cette étude fait partie d’une thématique de recherche principale axée sur la valorisation et l’exploitation des ressources locales ainsi que certains résidus industriels solides pour la mise au point de matériaux de construction spéciaux. Ce travail est axé sur l’étude des potentialités d’utilisation des sables de dunes en abondance dans les régions du sud Algérien, ainsi que les fines minérales issues du broyage de déchets argileux dans le domaine des matériaux de construction. L’objectif principal du présent travail est l’étude d’un procédé d’élaboration d’un béton léger cellulaire en utilisant les sables de dunes de la région de Ghardaïa. L’étude a mis le point sur les possibilités d’utiliser les fines minérales d’argile calcinée comme substituant au ciment dans l’élaboration du béton de sable de dune. Le procédé d’allégement de la pâte minérale sable de dune-ciment adopté dans cette étude et la création d’une structure cellulaire dans la pâte fraiche par réaction chimique avec la poudre d’aluminium. Les résultats obtenus montrent que le procédé d’allégement adopté permet de diminuer la conductivité thermique des bétons cellulaires élaborés tout en gardant les propriétés mécaniques dans les limites préconisées par les réglementations en vigueurs. Toutefois, le taux d’allègement obtenu reste en dessous des résultats attendus en comparant nos résultats avec ceux du béton cellulaire autoclavé produit industriellement en utilisant du sable broyé, du ciment et de la chaux avec des proportions bien déterminées. Les résultats ont montrés également la possibilité de substitution du ciment avec des fines d’argile calcinée jusqu’un taux de 20% sans affecter les propriétés mécaniques de manière significative. Ceci, permet une économie dans le ciment d’un côté et la protection de l’environnement de l’autre.