Conception, caractérisation physico-mécanique et durabilité de nouveaux matériaux de construction à caractère environnemental : application dans la technologie des constructions
Institution:
Rennes, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
Our research is part of sustainable development. It studies the potential use of waste plastics as a new source of material for construction sector and attempts to develop new composite materials incorporating plastic aggregates. To elaborate these composites, three types of plastic (PC, PET1 and PET0. 1) were introduced into cement mortars by replacing defined volume percentages of sand (3%, 10%, 20% and 50%). The mortars obtained were characterized by studying their microstructural, physical and mechanical properties. Their durability has also been studied using the tests of physical, thermal and chemical degradation. The results obtained show that the introduction of plastic aggregates in cementitious mortars causes a change in the microstructure, an increase in connected porosity and permeability, and a decrease in compressive and tensile strength. In counterpart of this reduction in strength, the incorporation of plastics aggregates gives lighter materials, significantly more ductile, which show a large deformation capacity and low ability to shrinkage cracking. These mortar composites also show a real interest in terms of thermal and acoustic insulation because their conductivity is lower and the acoustic wave propagation is slowed. All results presented allow concluding that in many applications where resistance to cracking due to imposed deformations is a performance criterion, the incorporation of plastic aggregates can be an effective solution to improve the durability. The Concretes with plastic aggregates represent ultimately a real path for plastic valorization at the end of life.
Abstract FR:
Notre travail de recherche s’inscrit dans le contexte du développement durable. Il étudie les potentialités de valorisation de déchets plastiques comme nouvelle source de matière pour le secteur de la construction et tente d’élaborer de nouveaux matériaux composites incorporant des granulats plastiques. Pour élaborer ces composites, trois types de plastiques (PC, PET1 et PET0. 1) ont été introduits dans des mortiers cimentaires par substitution à des pourcentages volumiques définis de sable (3%, 10%, 20% et 50%). Les mortiers obtenus ont été caractérisés par l’étude de leurs propriétés microstructurales, physiques et mécaniques. Leur durabilité a été également étudiée à l’aide d’essais de dégradation physique, thermique et chimique. Les résultats obtenus montrent que l’introduction des granulats plastiques dans les mortiers cimentaires entraîne une modification de la microstructure, une augmentation de la porosité connectée et de la perméabilité, et une diminution de la résistance en compression et en traction. En contrepartie de cette baisse de résistance, l’incorporation de granulats plastiques donne des matériaux plus légers, significativement plus ductiles, qui manifestent une grande capacité de déformation et une faible aptitude à la fissuration de retrait. Ces mortiers composites présentent également un réel intérêt du point de vue de l’isolation thermique et acoustique car leur conductibilité est plus faible et la propagation des ondes acoustiques y est ralentie. L’ensemble des résultats présentés permet de conclure que dans de nombreuses applications où la résistance à la fissuration due aux déformations imposées est un critère de performance, l’incorporation de granulats plastiques peut constituer une solution pertinente pour améliorer la durabilité. Les bétons de granulats plastiques représentent en définitive une voie réelle de valorisation du plastique en fin de vie.