Etude de la consolidation des matériaux "géomimétiques" à base d'argile latéritique : effet des acides et des phases ferriques

Study of consolidation "geomimetic" materials based materitic clay : effect of acids and ferric phases

• Auteur / Autrice : Bi Irié Hervé Goure Doubi
• Direction : Agnès Smith
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux céramiques et Traitements de surface
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Limoges
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie des matériaux, mécanique, énergétique et aéronautique (Poitiers ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques
• Jury : Président / Présidente : Vincent Gloaguen
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne Leriche, Frédéric Villiéras
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Leriche, Frédéric Villiéras

Mots clés

Mots clés contrôlés

Substances humiques

Conductivité thermique

Éco-matériaux

Mécanique des sols

Développement durable

Argile -- Analyse

Mots clés libres

Matériaux géomimétiques

Complexe organique-minéral

Résumé

Les composés dits "géomimétiques", susceptibles d'être des matériaux "éco-durables", ont été mis au point dans une logique de développement durable en s'inspirant du processus de formation des concrétions latéritiques, mécaniquement résistantes dans les sols tropicaux. L'objectif visé dans le cadre de cette thèse est de mener une investigation physico-chimique fine afin de comprendre les phénomènes qui contrôlent la consolidation de ces matériaux. La mise en oeuvre d'une stratégie expérimentale, sur le rôle des phases ferriques et sur l'influence des réactifs acides (organiques et minéraux) ainsi que de deux réactifs alcalins (chaux et soude), a permis d'identifier les deux grandes contributions qui gouvernent cette consolidation. Les mécanismes de consolidation de ces matériaux "géomimétiques" se font par l'action combinée de réactions pouzzolaniques et de phénomènes de complexation des phases minérales par les groupements fonctionnels issus des substances humiques. L'étude de la conductivité thermique a montré que ces matériaux, avec une conductivité thermique de 0,19 W. M-1. K-1, ont de bonnes propriétés d'isolation thermique.

A new type of products called "geomimetic" materials, which are likely "eco-sustainable" materials, were developed on the basis of the natural process occurring with lateritic concretions, which are mechanically strong, in tropical soils. The aim in this thesis is to conduct fine physical and chemical investigations in order to understand the processes that control the consolidation of these "geomimetic" materials. The implementation of an experimental strategy, on the role of ferric phases and on the influence of acidic reagents (organic and inorganic) together with that of two alkaline reagents (lime and sodium hydroxide), allowed identifying two major contributions that govern this strengthning. The mechanisms of consolidation of these "geomimetic" materials are made by the combined actions of pozzolanic reactions and of complexation phenomena of mineral phases by the functional groups of humic substances. The study of the thermal conductivity showed that materials, with a thermal conductivity of 0,19 W. M-1. K-1, have good thermal insulation properties.