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Theses Year : 2016

Control of aluminosilicate sources activation by the comprehension of alklaine solutions

Contrôle de l'attaque des sources aluminosilicates par la compréhension des solutions alcalines

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Abstract

This study was undertaken to identify the parameters that control the geopolymerization reaction and the working properties of the final materials. To do this, various aluminosilicate sources and alkaline solutions have been studied to exacerbate their reactivity. Then a feasibility study of the consolidated materials was conducted to identify the geopolymer existence domain in Si-Al-M / O ternary diagram. The evolution of samples during formation was monitored by thermal analysis (DTA-TGA), to quantify the required energy for oligomer formation, and infrared and nuclear magnetic resonance spectroscopies to determine the nature of formed networks and the reaction rate. A strong correlation was evidenced between the precursors reactivity, the local and porous structure and the mechanical properties. The obtained results have been exploited to use poorly reactive Tunisian clay as alternative aluminosilicate source and also to reuse geopolymer waste in new formulations.
Cette étude a été menée afin d’identifier les paramètres qui permettent de contrôler la réaction de géopolymérisation et les propriétés d’usage des matériaux finaux. Différentes sources aluminosilicates et solutions alcalines ont donc été sélectionnées afin d’évaluer leur réactivité. Ensuite, une étude de faisabilité des matériaux consolidés a été initiée pour identifier les zones d’existence des matériaux géopolymères dans le diagramme ternaire Si/Al/M/O. L’évolution des échantillons au cours de la formation a été suivie par analyses thermiques (ATD-ATG), pour quantifier l’énergie nécessaire à la formation des oligomères, et par spectroscopies infrarouge et résonance magnétique nucléaire afin de déterminer la nature des réseaux formés et le taux de la réaction. Une forte corrélation a été mise en évidence entre la réactivité des précurseurs, la structure locale et poreuse et les propriétés mécaniques. Ces données ont été exploitées pour valoriser d’une part une argile tunisienne de faible réactivité et d’autre part pour recycler un déchet géopolymère dans des nouvelles formulations.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-01413354 , version 1 (09-12-2016)

Identifiers

  • HAL Id : tel-01413354 , version 1

Cite

Ameni Gharzouni. Contrôle de l'attaque des sources aluminosilicates par la compréhension des solutions alcalines. Matériaux. Université de Limoges; Ecole Nationale d'Ingénieurs de Sfax (Tunisie). Laboratoire de Génie des Matériaux et Environnement, 2016. Français. ⟨NNT : 2016LIMO0054⟩. ⟨tel-01413354⟩
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