Formulation de liants aluminosilicates à partir de différentes argiles tunisiennes

Aluminosilicate binder formulation from different Tunisian clays

• Auteur / Autrice : Samira Selmani
• Direction : Sylvie Rossignol, Samir Bouaziz
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Matériaux Céramiques et Traitements de Surface
• Date : Soutenance le 01/06/2015
• Etablissement(s) : Limoges en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences et ingénierie des matériaux, mécanique, énergétique et aéronautique (Poitiers ; 2009-2018)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax (Tunisie). Laboratoire de Génie des Matériaux et Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (1998-2011)
• Jury : Président / Présidente : Mourad Benzina
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sylvie Rossignol, Samir Bouaziz, Emmanuel Joussein
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Samir Baklouti, Guillaume Eric Renaudin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Spectroscopie infrarouge

Propriétés mécaniques

Géopolymères

Propriétés physico-chimiques

Argile

Propriétés thermiques

Silicates d'aluminium

Mots clés libres

Argile / métakaolin

Calcite

Traitement thermique

Réaction de polycondensation

Spectroscopie infrarouge

Liants aluminosilicatés

Clay / metakaolin

Calcite

Thermal treatment

Polycondensation reaction

Infrared Spectroscopy

Geopolymers

Résumé

Ce travail est basé sur la synthèse d’un liant aluminosilicaté de type géopolymère à partir de différentes argiles tunisiennes. Afin de comprendre les mécanismes de géopolymérisation, une première étape a concerné la caractérisation des matières premières argileuses par différentes méthodes d’analyses ainsi que leur comportement vis-à-vis du traitement thermique. La faisabilité des matériaux consolidés a été étudiée afin de comprendre le rôle des minéraux associés et la granulométrie de l’argile, en présence d’une solution de référence et de sources aluminosilicatées connues, sur les produits synthétisés. Afin d’identifier le rôle de la solution alcaline, de nouvelles formulations ont été élaborées et comparées aux précédentes en présence des argiles tunisiennes. Plusieurs techniques ont été réalisées pour évaluer les matériaux au cours de leur formation par spectroscopie infrarouge et après consolidation par diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage et analyse thermique. Leurs propriétés mécaniques ont été testées par compression.

This work is based on the synthesis of geopolymers from different Tunisian clays. In order to understand the geoplymerization mechanisms two steps are established. The first is relate to the characterization of the raw clays materials through different analyzes and their behavior with thermal treatment. The second involve around the study of geopolymers feasibility in order to understand the role of associated minerals and particle size, in the presence of a reference solution and aluminosilicate sources, on the synthesized products. To identify the role of the alkaline solution, new formulations have been developed and compared with previous one in the presence of Tunisian clays. Several techniques are used to characterize the materials during their formation: Infrared Spectroscopy, X ray diffraction, Scanning Electron Microscopy analysis and Thermal analysis. Their mechanical properties were tested by compression.