Synthesis and characterization of inorganic geopolymer materials based on fly ash and metakaolin: Application in environmental and civil engineering.

Abstract

Ce travail a pour objectif la valorisation du kaolin et des cendres volantes dans l’élaboration de liants alumino-silicatés de type géopolymère. Les matières premières ainsi que les géopolymères élaborés ont été caractérisés par spectrométrie de fluorescence X (FX), diffraction des rayons X (XRD), spectroscopie infrarouge (IR) et microscopie électronique à balayage (MEB). Les géopolymères synthétisés ont été appliqués dans le domaine de l’environnement pour l’adsorption du Bleu de Méthylène (BM) en modes statique (batch) et dynamique (colonne). Dans la méthode batch, différents paramètres expérimentaux ont été analysés tels que le temps de contact, la masse de l’adsorbant, le pH de la solution, la concentration initiale du BM et la température. L’étude cinétique a révélé que le modèle cinétique de pseudo-second-ordre est plus adapté pour décrire la cinétique d’adsorption du BM. L’étude des isothermes d’adsorption a montré que le modèle de Langmuir décrit mieux l’adsorption du BM sur les deux géopolymères. En mode dynamique, l’adsorption du BM en lit fixe garni par chacune des deux matrices géopolymères est effectuée en faisant varier la hauteur du lit afin de déterminer l’influence de ce paramètre sur le temps de percée. Par ailleurs, les nouveaux matériaux à base de cendres volantes et différents activateurs alcalins (NaOH et KOH) ont été valorisés en génie civil, les nouveaux matériaux présentent une bonne résistance à la compression, une propriété diélectrique contrôlée par la nature de l’activateur utilisé et une bonne résistance au feu.