Caractérisation et optimisation des propriétés physicomécanique d'un mortier à base de sable de dune

Abstract

Cette étude s'inscrit dans une démarche de valorisation de matériaux locaux disponibles dans la région d'ElOued, en les intégrant dans la formulation de mortiers plastiques. Face aux enjeux économiques et environnementaux du secteur de la construction, le recours à des matériaux alternatifs représente une voie concrète pour préserver les ressources naturelles et réduire les émissions de CO₂. La démarche expérimentale repose sur la substitution partielle du sable de dune (SD), extrait de la commune de Bayadha, par du filler issu de béton de démolition (FBD), combinée à une incorporation de granulés plastiques en polyéthylène téréphtalate (GP), récupérés à partir de bouteilles d'eau minérale recyclées, à des proportions de 0, 5, 10 et 15 %. Le liant utilisé est un ciment Portland CEM I 42,5 N-SR3, avec un rapport E/C de 0,57. Les mortiers obtenus ont été évalués à travers des essais à l'état frais — étalement et masse volumique — et à l'état durci : résistance à la compression, à la flexion et aux chocs, vitesse d'impulsion ultrasonore (UPV), retrait, absorption par immersion totale et perméabilité à l'eau. Les résultats montrent que le sable de dune constitue une matière première performante, dont le mortier dépasse en résistance le mortier à sable alluvionnaire classique. L'introduction du FBD sans ajout de PET, notamment la formulation MP50/50/0, n'a pas dégradé significativement les performances mécaniques. En revanche, l'augmentation progressive du taux de granulés PET entraîne une baisse des résistances en compression et en flexion, due à la faible adhérence entre les grains plastiques et la matrice cimentaire, tout en améliorant nettement la résistance aux chocs. La formulation MP50/35/15 s'est distinguée par les meilleures performances aux chocs de toutes les formulations testées.

تُعدّ هذه الدراسة جز ًءا من مبادرة تهدف إلى الاستفادة من المواد المحلية المتوفرة في منطقة الوادي، وذلك من خلال دمجها في تر ت الملاط البلاستيكي. في ظل التحديات الاقتصادية والبيئية التي يواجهها قطاع البناء، يُمثّل استخدام المواد البديلة وسيلةً عمليةً للحفاظ على الموارد الطبيعية والحدّ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. تعتمد الدراسة التجريبية على الاستبدال الجزئي لرمل الكثبان الرملية، المستخرج من بلدية بياضة، بحشو من خرسانة الهدم، بالإضافة إلى دمج حبيبات بلاستيكية من البولي إيثيلين تيريفثالات، ُمستخلصة من زجاجات المياه المعدنية ال ُمعاد تدويرها، بنسب ،10 ،5 ،0و .%15المادة الرابطة المستخدمة هي أسمنت بورتلاند ، CEM I 42.5 N-SR3بنسبة ماء إلى أسمنت تبلغ .0.57 تم تقييم الملاط الناتج من خلال اختبارات في حالته الطرية (قابلية الانتشار والكثافة) وفي حالته المتصلبة (مقاومة الضغط، ومقاومة الانحناء، ومقاومة الصدم، وسرعة النبضات فوق الصوتية، والانكماش، وامتصاص الماء الكلي، ونفاذية الماء( تُظهر النتائج أن رمل الكثبان الرملية مادة خام عالية الأداء، وأن الملاط الناتج يتفوق على ملاط الرمل الطميي التقليدي من حيث المقاومة. لم يُؤدّ استخدام مادة FBDدون إضافة ، PETوخاصةً تركيبة ، MP50/50/0إلى تدهور ملحوظ في الأداء الميكانيكي. مع ذلك، فإن الزيادة التدريجية في محتوى حبيبات PETتؤدي إلى انخفاض في مقاومة الضغط ومقاومة الانحناء نتيجة ضعف التماسك بين الحبيبات البلاستيكية والمصفوفة الأسمنتية، بينما تُح ّسن بشكل ملحوظ مقاومة الصدم. وقد برزت تركيبة MP50/35/15بأفضل أداء في مقاومة الصدم من بين جميع التركيبات المختبرة