Liants chaux-sédiment : effet de la composition minéralogique et de la teneur en chaux

Abstract

La première Réglementation Environnementale (RE 2020) encourage le recours aux modes constructifs permettant le stockage temporaire du carbone comme c'est le cas des bétons à base de granulats végétaux. Les liants qui sont utilisés pour leur fabrication sont très souvent des chaux formulées qui contribuent de manière prépondérante à l'impact carbone global. Il est donc pertinent de privilégier l'utilisation de matériaux pouzzolaniques en combinaison avec une faible proportion de chaux hydratée pour la conception du liant. Tenant compte de la raréfaction des ressources minérales non renouvelables et du potentiel de la région Hauts-de-France, cette étude propose l'évaluation d'une nouvelle voie de valorisation des sédiments de dragage marins en association avec la chaux hydratée pour la formulation de liants bas-carbone. Trois sédiments issus du GPMD (Grand Port Maritime de Dunkerque) et de composition différente (proportion de la fraction sableuse et des fines argilo-limoneuses) ont été micronisés par broyage à jet d'air à lit fluidisé en visant un diamètre médian identique (de l'ordre de 2 microns). Ils ont constitué par la suite 70 à 90% en masse d'un liant chaux-sédiment conservé en conditions endogènes à 20°C ou 50°C. Le durcissement, la cinétique de réaction (chaux fixée par ATG) et les produits d'hydratation (DRX) ont été suivis jusqu'à 365 jours et le réseau poral (poro-Hg) a été examiné après 180 jours. Les résultats ont montré des écarts notables entre les performances mécaniques des liants selon le sédiment utilisé et une résistance à la compression de 13 MPa après 365 jours à 50°C avec le liant incorporant le sédiment le plus riche en quartz (⁓73% de SiO2). Par ailleurs, la teneur en chaux optimale s'est révélée être de 20% en masse du point de vue de la cinétique de durcissement jusqu'à 180 jours.