OPTIMISATION D'UN GEOPOLYMERE A BASE DE LAITIER ETDE METAKAOLIN POUR LA REALISATION D'UN BETON DESTRUCTURE

Ce travail concerne le comportement des betons geopolymeres formules a base du laitier et du metakaolin en utilisant une solution de silicate de sodium comme activateur. La premiere partie de l'etude s'attache a l'optimisation de la formulation du ciment geopolymere. Pour atteindre cet objectif, un mortier Portland de reference et vingt-quatre mortiers geopolymeres ont ete developpes en faisant varier le rapport massique Laitier/Metakaolin (25/75, 50/50, 75/25) et le rapport molaire SiO2/Na2O, note RM, des solutions alcalines (RM compris entre 1,0 et 2,0). Les mortiers ont ete caracterises a l'etat frais (ouvrabilite et temps de prise) ainsi qu'a l'etat durci en termes de resistances mecaniques a la flexion et a la compression, module d'elasticite dynamique et porosite. Les resultats ont montre que le liant geopolymere compose de 50/50 Laitier/Metakaolin avec un rapport molaire RM de 1,8 permet d'obtenir un mortier plus resistant que le mortier de reference tout en assurant une bonne ouvrabilite et une excellente stabilite a l'efflorescence. La deuxieme partie du travail porte sur l'etude des performances des betons geopolymeres synthetises avec le liant optimise dans la premiere partie de la these par rapport au beton Portland. De plus, l'effet des conditions de cure ainsi que l'influence de l'incorporation des granulats recycles sur les performances de ces betons ont ete evalues. En effet, trois modalites de cure ont ete choisies, 20°C et 50% HR, 20°C et 90% HR ainsi qu'une immersion totale dans l'eau a 20°C. Quant a la valorisation des granulats recycles, trois taux de substitution volumique ont ete selectionnes, a savoir 10, 30 et 50%. Pour tous les materiaux, les proprietes a l'etat frais et les proprietes physiques et mecaniques a l'etat durci ont ete etudiees. Les resultats obtenus montrent que le durcissement dans un environnement de faible humidite relative conduit a l'obtention des faibles performances physiques et mecaniques en comparaison avec le durcissement a une humidite relative elevee et en immersion totale dans l'eau. En ce qui concerne la valorisation des granulats recycles, il a ete montre que leur introduction induit une diminution de la resistance a la compression et a la traction. En revanche, a des faibles taux de substitution (inferieure a 30%), des performances rheologiques et mecaniques acceptables sont obtenues. Les resultats experimentaux du present travail ainsi qu'un nombre considerable des resultats rapportes dans la litterature ont permis d'evaluer la fiabilite des equations empiriques developpees pour la prediction des proprietes mecaniques des betons Portlands. Pour la prediction de la resistance a la traction des betons geopolymeres, l'equation proposee pour les betons Portland reste applicable. Par contre, une nouvelle equation a ete proposee pour la prediction du module d'elasticite.