Etude de valorisation des coproduits marins coquilliers sous forme d'additions et de granulats dans les matériaux cimentaires
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Abstract EN:
This research work was born from a desire to manage waste shells produced by fishing and shellfish farming activities. In this purpose, a study of waste shells reusing in cementitious materials is envisaged. Three types of local shells are used: oyster, scallop and slipper limpet. Each of them is sorted, cleaned, crushed, sieved to obtain the grading fractions: 0/0,063 mm, 0,063/2 mm, 2/4 mm, 4/6,3 mm, 6,3/10 mm and 10/14 mm. Shells properties are determined to define their best potentialities and to comprehend their behavior in cementitious materials. The conclusions consolidate this reuse idea, and shells integration is studied in mortar and concrete, as additions, aggregates and fillers. The mortars results show that oyster and scallop shells are successful as additions, slipper limpet shells are better as aggregates. From a global point of view, the aggregates substitution by shells decreases workability and resistance of cementitious materials. Mortar and concrete were made with the same workability; an addition of water is thus necessary to maintain the workability and can explain the resistance decrease. A superplasticizer is then added to some concrete. Their resistances are 1. 1 to 1. 9 times more important than control concrete specimens. The microstructural analysis survey reveals that no new material seems to be formed; shells would thus have a role of filling in cement matrix. This research work confirms the possible and beneficial integration of shells as addition, fillers or aggregates into cementitious materials.
Abstract FR:
Dans le but de gérer les déchets coquilliers générés par la pêche et l’aquaculture, une valorisation dans les matériaux cimentaires est envisagée. Trois types de coquilles présentes localement sont utilisés : huître, coquille Saint-Jacques et crépidule. Chacun d’eux est trié, nettoyé, concassé, tamisé pour obtenir les fractions granulométriques : 0/0,063 mm, 0,063/2 mm, 2/4 mm, 4/6,3 mm, 6,3/10 mm et 10/14 mm. Les caractéristiques des coquilles sont déterminées pour définir leurs potentiels et appréhender leur comportement dans les matériaux cimentaires. Les conclusions confortent ce choix de valorisation et l’intégration des coquilles est étudiée dans les mortiers et les bétons, en tant qu’additions, granulats et fillers. Les résultats sur mortiers montrent que l’huître et la coquille Saint-Jacques sont performantes sous forme d’additions ; les crépidules sont plus appropriées en tant que granulats. Globalement, l’ajout de coquilles en remplacement de granulats entraîne une perte d’ouvrabilité et de résistance du matériau cimentaire. La comparaison des mortiers et bétons est faite à consistance similaire : un ajout d’eau est donc nécessaire pour conserver l’ouvrabilité et peut expliquer les baisses de résistances. Un superplastifiant est alors ajouté à certaines formulations de béton. Leurs résistances sont 1,1 à 1,9 fois plus importantes que celles des bétons témoins. Les analyses microstructurales ne révèlent pas la présence d’un nouveau matériau formé : les coquilles auraient donc un rôle de remplissage dans la matrice cimentaire. Ce travail de recherche témoigne de la possible et bénéfique intégration des coquilles dans les matériaux cimentaires.