Étude de la sensibilité à la fissuration de géopolymères

La sensibilité à la fissuration de mortiers de géopolymère liée à la restriction de leurs déformations différées, en particulier par des déchets métalliques de type MgZr, est étudiée dans le cadre du présent projet de recherche, ainsi que l’effet d’un inhibiteur de corrosion de type NaF sur les performances du géopolymère. En premier lieu, l’ensemble des propriétés affectant la sensibilité à la fissuration du géopolymère sont étudiées expérimentalement. Il s’agit de la cinétique de polymérisation, des performances mécaniques et thermiques, du retrait endogène et du fluage propre. Par rapport à mortier à base de ciment Portland, les réactions chimiques du mortier de géopolymère se caractérisent par un faible dégagement de chaleur. Il présente également un faible de module de Young statique, une stabilisation rapide du retrait endogène et une capacité de fluage plus élevée. Ce comportement est positif pour limiter la sensibilité à la fissuration. Cependant, sa résistance en traction est plus faible. En second lieu, des simulations numériques ont permis de coupler l’évolution de ces différentes propriétés afin d’évaluer le risque de fissuration via l’évolution d’un Indice de Sensibilité à la Fissuration, nommé ISF). En condition endogène, ces simulations numériques montrent que le géopolymère ne présente pas de risque de fissuration -observation confirmée par un essai à l’anneau. En présence de déchets de type MgZr, aucune fissuration n’est prédite pour le colis de géopolymère lors de la prise en compte de son comportement thermo-viscoélastique. Enfin, l’ajout de NaF dans le géopolymère ralentit la cinétique de polymérisation au très jeune âge et réduit le volume et la taille des pores. Cependant, son effet sur les propriétés mécaniques et thermiques est négligeable. Par contre, les simulations montrent que l’ISF du géopolymère sans NaF est plus important que celui avec NaF, ce qui s’explique par ses déformations de retrait endogène et de fluage propre.