Valorisation des sédiments marins dans une matrice agrosourcée : caractérisation expérimentale des biocomposites et modélisation du comportement mécanique

par Inès Zarrad Turki

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur. Génie des procédés


  • Résumé

    Durant ces dernières décennies, de nombreuses actions de recherche au niveau international se sont intéressées aux biomatériaux présentant d'une part des caractéristiques équivalentes voire parfois supérieures à celle des produits d'origine fossile et d'autre part le caractère renouvelable des ressources est un atout environnemental. De plus, le problème des sédiments marins et fluviaux est un problème mondial. La gestion des sédiments de dragage constitue ainsi une préoccupation générale en raison des quantités produites et de leur nuisance potentielle. Dans ce travail, une étude expérimentale est menée sur la valorisation des sédiments marins à des pourcentages variant de 0% à 20% comme une charge minérale dans une matrice agrosourcée et d'apprécier leur influence sur les propriétés physicomécaniques, thermiques ainsi que sur la durabilité des composites élaborés HESM (hémoglobine/ sédiments Marins). Les résultats montrent que le module en compression, en flexion, en traction et la résistance à la compression ont été améliorés lors de l'ajout des sédiments marins, par contre la résistance à la traction et la résistance à la flexion ont été diminuées par rapport au matériau de référence. L'étude microstructurelle a permis de justifier l'effet de l'ajout des sédiments dans la matrice sur les propriétés mécaniques. Quant à la caractérisation thermique des biocomposites, les résultats montrent l'amélioration de la stabilité thermique des composites par rapport au polymère pur. Concernant la durabilité, l'ajout des sédiments marins n’a presque pas influencé les propriétés de durabilité et que le matériau chargé ou non ne doit pas être exposé aux intempéries sans protection. La modélisation par éléments finis du comportement mécanique en compression a donné des résultats satisfaisants permettant de valoriser ce nouveau biocomposite comme un revêtement de sol


  • Résumé

    In recent decades, many research activities at the international level have focused on biomaterials with one hand equivalent characteristics and sometimes even higher than that of fossil products and secondly renewability of resources is an asset environmental. In addition, the problem of marine and river sediments is a global problem. Dredged sediment management is thus a general concern because of the quantities produced and their potential nuisance. In this work, an experimental study is conducted on the development of marine sediments to percentages ranging from 0% to 20% as a mineral filler in an agro-sourced matrix and appreciate their influence on the physical-mechanical, thermal and Sustainability elaborate composite HESM (hemoglobin / Marine sediments). The results show that the compressive modulus, flexural, tensile and compressive strength were improved when the addition of marine sediments by against the tensile strength and the flexural strength were decreased compared the reference material. The microstructural study to justify the effect of the addition of sediments in the matrix on the mechanical properties. As for the thermal characterization of biocomposites, the results show the improvement in the thermal stability of the composite relative to the pure polymer. Regarding sustainability, the addition of marine sediments has not almost influenced the durability properties and the charged material or not should not be exposed to the elements without protection. The finite element modeling of the mechanical behavior in compression has yielded satisfactory results to develop this new biocomposite as a floor covering


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