Formulation de liant aluminosilicaté de type géopolymère à base de différentes argiles Tunisiennes

par Najet Essaidi

Thèse de doctorat en Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Sous la direction de Sylvie Rossignol.

Soutenue en 2013

à Limoges en cotutelle avec l'Université de Sfax (Tunisie) , dans le cadre de École doctorale Sciences et ingénierie des matériaux, mécanique, énergétique et aéronautique (Poitiers2009-2018) , en partenariat avec Institut Matériaux Procédés Environnement Ouvrages (autre partenaire) et de École nationale d'ingénieurs de Sfax (Tunisie) (autre partenaire) .

mots clés

• Argile -- Tunisie
• Alumine
• Silicates
• Traitement thermique
• Oxydes de fer
• Polycondensation
• Spectroscopie infrarouge
• Rayons X -- Diffraction
• Géopolymères
• Matériaux -- Propriétés magnétiques

Résumé

Ce travail est basé sur la formulation d’un liant aluminosilicaté de type géopolymère à partir de différentes argiles tunisiennes. Afin de comprendre les mécanismes de formation à l’origine de la consolidation des matériaux. Une première étape a concerné la caractérisation des matières argileuses par différentes méthodes d’analyses ainsi que leur comportement vis-à-vis de la température. La faisabilité des matériaux consolidés a été étudiée, dans un second temps, afin de mettre en exergue le rôle des minéraux associés et le taux d’amorphisation sur les propriétés des produits obtenus. L’élaboration d’un matériau modèle à base du kaolin d’Imerys et l’oxyde de fer a permis d’appréhender le rôle des minéraux associés (oxyde de fer) sur les réactions de polycondensation. Plusieurs techniques ont été utilisées pour caractériser les matériaux au cours de leur formation par spectroscopie infrarouge et après consolidation par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage, résonnance magnétique nucléaire et analyse thermique. Leurs propriétés mécaniques ont été testées par compression.

Titre traduit

Formulation of aluminosilicate of geopolymer type based on Tunisian Clays

Résumé

This study is based on the formulation of an aluminosilicate geopolymer type from different Tunisian clays. To understand the formation mechanisms behind the consolidation of materials. A first step has involved the characterization of clay materials by different methods of analysis and their behavior versus temperature. In parallel, The feasibility of consolidated materials was studied in order to highlight the role of associated minerals and the rate of amorphous compound on the properties of materials. The mixture of kaolin Imerys and iron oxide has been investigated to propose a model of these materials. Several techniques have been used to characterize materials in situ by infrared spectroscopy and after consolidation by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, nuclear magnetic resonance and thermal analysis. Their mechanical properties were evaluated by compression.