Etude physico-chimique des interfaces chaux/chanvre/argile : Impact sur la rhéologie des mortiers et sur les propriétés mécaniques, thermiques et hydriques du matériau composite

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

minéral argileux, chaux formulée, fibre cellulosique, rhéologie, matériau composite, durabilité.

Mots-clés

Rhéologie - Thèses et écrits académiques,

Argile -- Analyse - Thèses et écrits académiques,

Cellulose - Thèses et écrits académiques,

Liants - Thèses et écrits académiques

La compréhension de différents phénomènes physico-chimiques mis en jeu lors de la formulation et la mise en forme d’un matériau composite à base d’une matrice minérale et de fibres cellulosiques, permet de mieux optimiser l’élaboration et la consolidation finale ainsi que de corréler les observations microstructurales avec les propriétés d’usage des composites. Le comportement rhéologique du mortier étudié dépend du pH du milieu, de la nature et de la surface spécifique des minéraux argileux. L’utilisation d’une charge minérale qui contient de la chamotte, apporte un effet pouzzolanique au mélange et sa présence participe à la stabilisation du matériau composite. L'introduction de fibres dans une matrice minérale modifie le caractère fragile de la matrice minérale et conduit à un comportement non linéaire endommageable, caractéristique d'un matériau composite. Un traitement des fibres à la soude permet d’individualiser les microfibrilles : cela augmente la rugosité des fibres, signe d'une interface fibre/matrice réduite. En revanche, ces microfibrilles sont très sensibles à l’eau. L’introduction de fibres de chanvre dans une matrice minérale baisse considérablement la valeur de la conductivité thermique du composite. Ces fibres cellulosiques présentent un caractère hygroscopique important, entraînant une modification de l’absorption d’eau par capillarité. Ainsi, ces matériaux composites sont bien plus résistants aux cycles de gel/dégel.