Contribution à la valorisation des sous-produits industriels et agricoles dans l'industrie du ciment

par Muhammad Kasim Pateha

Thèse de doctorat en Génie civil et science de la conception

Sous la direction de Jean Pera.

Soutenue en 1991

à Lyon, INSA , en partenariat avec URGC-LMMX - Laboratoires des Matériaux Minéraux (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Ciment
• Cendre de charbon
• Matériaux -- Détérioration

Résumé

Le présent travail concerne la valorisation de sous-produits industriels (cendres volantes de centrales thermiques) ou agricoles (cendres de balles de riz) dans l'industrie cimentière. L'objectif principal est de trouver le pourcentage maximal de cendre en substitution au ciment portland afin d'obtenir un liant à la fois économique et durable. L'activité pouzzolanique de ces produits a été suivie en mettant en œuvre des méthodes physico-chimiques (conductimétrie, thermo-analyse, diffraction des rayon X, spectrométrie infra-rouge, microscopie électronique à balayage, porosimétrie au mercure) et mécaniques. La consommation de chaux est maximale avec les cendres de balles de riz alors que les meilleurs résistances sont obtenues avec les cendres différentes : activité initiale très importante des cendres de balles de riz et plus progressive avec les cendres volantes. L'étude de durabilité de mortiers élaborées avec ces sous-produits dans différents milieux agressif montre qu'on peut facilement substituer 30 à 50% de ciment par des cendres volantes lorsque le milieu est moyennement agressif et 50% de ciment par des balles de riz dans un environnement très chloré.

Titre traduit

= Development of blended cements containing fly ash and rice husk ash

Résumé

The aim of this study was the valorization of industrial by products (fly ash) or agricol wastes (rice husk ash) in the cement industry. The principal objective was to determine a durable and economical binder containing the highest amount of by-product. The pozzolanique activity of these blend was studied using physicochemical methods-conductimetry, thermal analysis, x-ray diffraction, I-R spectrometry, scanning electron microscopy, mercury porosimetry and mechanical test. The use of rice husk ash led to the maximum consumption of lime whereas the best strength were obtained with fly ash blended cements. The kinetics of reactivity are different : a good activity at early ages for the rice husk ash and more progressive action of fly ash. Mortars cast with these blended cement were placed in aggressive solutions. The results showed that 30 to 50% fly ash blend can be used when the solution is meanly aggressive. In high chloride solution a 50% rice husk ash blend gave good results.