macroscopique, de l’imagerie MEB et micro-tomographie. Ceci suggère une bonne résistance à l’environnement acide des géopolymères au métakaolin, comme le soulignent les études disponibles dans la littérature. Cette résistance ne semble pas être affectée par la dilution notable de notre solution d’activation.
Figure 4.26 : Image MEB et cartographies EDX des éléments dans l’éprouvette GMK après lixiviation
Si
Na Al
158
Figure 4.27 : Evolution de la présence de l'Al et du Na depuis le bord de l'éprouvette GMK après lixiviation
Sur les éprouvettes SLAG45, il est difficile de détecter la présence d’une quelconque variation de la présence des éléments étudiés au niveau de la zone externe des éprouvettes (Figure 4.28) Les images MEB mettent en évidence un endommagement des facettes qui a causé le décrochement des grains de sable dans les deux éprouvettes. Cet endommagement n’est cependant pas observable au niveau des cartographies des éléments. Les analyses EDX réalisées au cœur de l’échantillon donnent en effet une répartition des éléments similaires à ce qui est retrouvée sur la zone exposée. Ceci laisse supposer que dans ces éprouvettes, comme c’est le cas pour C3, l’endommagement de la zone dégradée conduit rapidement à un départ des particules de sable. Ceci pourrait être accentué par une vulnérabilité particulière de l’interface pâte-granulats avec la présence possible d’une auréole de transition (ITZ) dans C3 et SLAG45 (voir Figure 4.14 et Figure 4.16), et à une faiblesse causée par la présence des particules de cendres volantes, non réagies, dans GMKCV40. La Figure 4.29 confirme la moins bonne cohésion de l’échantillon GMKCV40. L’analyse EDX semble toutefois indiquer une part commune du mécanisme de dégradation avec les échantillons de GMK, à savoir une perte de sodium et d’aluminium. 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 n( Al ) ( % ) n( Na ) ( % ) Distance du bord (mm) Na Al
2
3
1
159
Figure 4.28 : Image MEB et Cartographies EDX des éléments dans l’éprouvette SLAG45 après lixiviation
Figure 4.29 : Image MEB et Cartographies EDX des éléments dans l’éprouvette GMKCV40 après lixiviation
Si Ca Al Si Na Al
160
4.5 BILAN
Dans cette partie, le retrait de séchage et la lixiviation de quelques formulations ont été étudiées. Les essais de retrait ont montré une amplitude relativement élevée, notamment pour le laitier activé au silicate. L’évolution du retrait en fonction de la perte de masse a mis en évidence un comportement original pour les géopolymères. Ceci a été expliqué par le développement rapide de tensions de surface importantes dès l’amorçage du séchage, à cause de la présence de porosité plus fine.
Concernant la lixiviation en milieu acide, deux mécanismes différents sont observés : i) la perte des propriétés liantes de la pâte, causant un décrochement des granulats et un recul d’interface et ii) le départ du sodium et aluminium sans effet notable sur la masse et le volume du matériau. Ces résultats confirment l’intérêt des géopolymères (GMK) et du laitier activé (SLAG45), et souligne leur potentiel à être utilisés dans un domaine d’exposition inaccessible aux matériaux cimentaires classiques.
Enfin, il paraît nécessaire, au vu de cette étude, de bien définir la particularité de l’exposition lors du choix du matériau adapté à un projet donné. Un exemple est la microfissuration et retrait élevé observés dans SLAG45 lors de la dessiccation, alors qu’il présente une relative stabilité en milieu acide.
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