Élaboration et caractérisation d’un matériau composite Bois-Ciment
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Date
2023
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tiziouzou
Abstract
L’objectif principal de cette étude consiste en la valorisation et le recyclage des déchets
du bois rouge pour son utilisation dans la fabrication d’un matériau composite léger, isolant à
matrice cimentaire et aux propriétés mécaniques acceptables.
Pour réaliser ces objectifs, nous avons pu élaborer nos composites à matrice cimentaire
avec des particules de bois rouge comme renforts à des pourcentage de 0%-2%-4%-6%-8%-
10% et 13% à l’aide d’un protocole de fabrication. Nos composites élaborés sont ensuite
caractérisés par des essais physico-chimiques, mécaniques et thermiques.
Au préalable, la farine du bois rouge a été traité chimiquement dans une solution alcaline
pour réduire le phénomène d’absorption d’eau des composites, un traitement alcalin a été
recommandé afin de réduire les substances hydrophiles qui accélèrent le processus d’absorption
en présence d’eau et par conséquence des propriétés médiocres.
Il en ressort de cette étude que l’incorporation de la farine du bois réduit
considérablement la masse volumique du matériau composite bois ciment. Ce qui correspond à
un béton léger. La valeur minimale de la masse volumique enregistrée est obtenue pour une
teneur de 10 et 13% en bois qui correspond respectivement à 1320 et 1310 kg/m3. Ces valeurs
rentrent dans la gamme des bétons légers isolants (1000-1400Kg/m3).
Le taux d’absorption en eau par capillarité et immersion semble faible pour une teneur en bois
à 10% en le comparant à d’autres teneurs. Cela est en accord avec l’effet du traitement alcalin
qui a diminué considérablement l’absorption en eau en réduisant les groupements hydroxyles
O-H confirmé par le l’analyse IRTF.
La légère augmentation de la résistance en flexion du composite bois -ciment en le comparant
à l’éprouvette témoin traduit l’existence d’une certaine adhésion entre les particules de bois et
la matrice cimentaire.
A 10% en bois, on enregistre une augmentation remarquable de la résistance à la compression,
comparativement à la flexion. Elle est de l’ordre de 18.11MPa.
Le renforcement de la matrice cimentaire par les particules du bois améliore ses propriétés
thermiques et le rend un bon matériau d’isolation thermique. La conductivité thermique atteint
la valeur de 0.475W/m.K.
Chapitre IV Résultats et Discussion
91
L’analyse micrographique par microscopie électronique à balayage montre l’existence d’une
porosité accrue qui augmente en fonction de la teneur en bois incorporée dans le mélange. De
plus on a observé des agrégats agglomérés de différentes géométries et qui se réduisent en
fonction de la teneur en bois. Plus ces agglomérats diminuent de tailles, plus la porosité est
marquée et par conséquent, le matériau devient plus isolant, ce qui a été constaté dans les
résultats de la conductivité thermique.
De ce fait, on peut conclure que parmi les composites élaborés, le composite à 10% en bois est doté d’une résistance en compression importante associé à une bonne isolation thermique. Donc
on peut proposer ce matériau pour son utilisation dans le bâtiment comme un isolant dans les
recouvrements des murs.
En perspectives, il est important d’étaler cette étude sur :
D’autres essences du bois pour voir leur comportement dans la matrice cimentaire.
L’étude du comportement au feu et de l’isolation phonique des composites bois-ciment.
L’utilisation d’autres traitements chimiques qui jouent le rôle de greffage chimique qui
inhibent l’absorption d’eau du bois donc du composite.
Description
91 f. : ill. ; 30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Matériau composite, Composite bois-ciment
Citation
Génie des matériaux