Effet de solutions alcalines sur les propriétés physicomécaniques des mortiers géopolymères à base de Métakaolin

Abstract

L’objectif de cette étude est d’investiguer l'impact combiné de divers paramètres de composition sur les propriétés physico-mécaniques des mortiers géopolymères à base de métakaolin en utilisant un plan composite centré. Les facteurs étudiés sont : la concentration en NaOH, le rapport massique Na2SiO3/NaOH et le rapport massique liquide/solide. L'effet de ces paramètres sur les résistances mécaniques (Rc, Rt) et la masse volumique (ρ) des mortiers géopolymères à base de métakaolin a été évalué. Seize expériences ont été menées pour aboutir à un modèle mathématique de second ordre reliant la fonction de réponse aux différents facteurs et permettant un meilleur contrôle de la procédure de formulation. La résistance à la compression, la résistance à la traction et la densité apparente obtenues étaient de 23,17 MPa, 13,08 MPa et 2,389 g/cm3 respectivement, avec une concentration molaire de NaOH = 6 M, des rapports massiques Na2SiO3/NaOH = 3 et liquide/solide = 0,85 comme conditions optimales de formulation. Les propriétés physico chimiques du métakaolin et des spécimens élaborés ont été analysées à l'aide de plusieurs méthodes analytiques, telles que les méthodes DRX et MEB. Les résultats de l'analyse des spécimens ont démontré que l'échantillon optimal présente une formation de gel amorphe d'aluminosilicate qui augmente les propriétés mécaniques et la densité apparente.