Stabilisation de la terre par activation alcaline : Etude des phénomènes physico-chimiques et de leur influence sur les propriétés d’usage

La terre est un matériau de construction qui possède trois grands avantages d’un point de vue écologique : il est disponible localement, il nécessite peu de transformations et il possède des propriétés hygrothermiques très intéressantes pour la construction d’habitats à faible consommation énergétique. Cependant, les techniques traditionnelles de construction en terre ne répondent pas aux exigences de productivité et de durabilité actuelles. Afin de pallier ces défauts, la terre peut être stabilisée par ajout de ciment, ce qui affecte significativement ses propriétés hygrométriques, augmente son impact écologique et réduit son potentiel de recyclage. L’utilisation d’autres liants hydrauliques formulés à partir de co-produits industriels semble être une alternative prometteuse afin de réduire l’impact écologique des bétons de terre stabilisée. Ce travail de thèse a débuté par l’étude approfondie de l’activation alcaline du laitier, qui a permis de mettre en évidence les conditions d’activation optimales (nature et concentration de l’activateur) ainsi que d’identifier leur influence sur la cinétique d’hydratation, la nature des hydrates formés et les propriétés mécaniques du liant obtenu. Puis, les interactions mécaniques et physico-chimiques entre la solution d’activation, le laitier et la matrice argileuse de trois terres différentes ont été étudiées. Ce travail, à l’échelle du liant et de la pâte pure, a permis de formuler des bétons qui répondent aux exigences actuelles de mise en œuvre et de tenue mécanique pour la réalisation de murs porteurs. De plus, ces bétons présentent des propriétés hygrométriques sensiblement supérieures à celles obtenues par une stabilisation au ciment. L’étude de leur structure poreuse a permis de mieux comprendre les effets de la stabilisation sur les propriétés hygrométriques et d’expliquer les différences de propriétés mesurées. Enfin, l’impact environnemental de ces bétons a été évalué et a permis de confirmer leur intérêt écologique par rapport à des bétons de terre stabilisée au ciment.