Formulation et caractérisation de mortiers imprimables en 3D à base de sables recyclés
L'impression 3D bouleverse les méthodes de fabrication dans quasiment tous les domaines, y compris celui de la construction. Cette technologie repose sur l'impression de mortier en couches superposées pour obtenir la forme souhaitée. Pour que l'impression soit réussie, le mortier impr...
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| Autor principal: | |
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| Altres autors: | , , , , , |
| Format: | Thèse numérique |
| Idioma: | Français |
| Publicat: |
2023.
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| Matèries: | |
| Accés en línia: | Accès au texte intégral http://www.theses.fr/2023ORLE1094/abes |
| Nota: |
Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Ahmed Loukili (Président du jury) ; Ahmed Loukili, Eric Garcia-Diaz, Anne-Lise Beaucour, David Bulteel (Membre(s) du jury) ; Eric Garcia-Diaz, Anne-Lise Beaucour (Rapporteur(s)) |
| Autres localisations: | Voir dans le Sudoc |
| Variante du titre: | Formulation and characterization of 3D printable mortars based on recycled sands |
| Sumari: | L'impression 3D bouleverse les méthodes de fabrication dans quasiment tous les domaines, y compris celui de la construction. Cette technologie repose sur l'impression de mortier en couches superposées pour obtenir la forme souhaitée. Pour que l'impression soit réussie, le mortier imprimé doit avoir des propriétés spécifiques à l'état frais. Malgré les avantages de l'impression 3D, les mortiers imprimables nécessitent l'utilisation de grandes quantités de ciment et de sable naturel, ce qui présente un inconvénient majeur pour l'environnement. Les travaux de recherche menés actuellement dans le domaine des matériaux de construction visent essentiellement à réduire l'impact négatif de ce secteur sur l'environnement, notamment en diminuant la surexploitation des ressources naturelles granulaires et en améliorant la gestion des déchets de déconstruction. L'utilisation de granulats recyclés dans la production de béton et de mortier est à ce titre une solution très attractive pour réduire l'impact environnemental, malgré les plus faibles propriétés des sables recyclés par rapport aux sables naturels. Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet Interreg CIRMAP qui vise à développer une filière industrielle pour la fabrication des mobiliers urbains personnalisés par impression 3D de mortiers fabriqués à base de sables recyclés locaux. L'objectif principal de la thèse, est de développer et mettre en œuvre, une nouvelle méthodologie de formulation de mortiers imprimables en 3D à base de sables recyclés. Dans un premier temps, une méthode simple et rapide pour caractériser le coefficient d'absorption d'eau des sables recyclés est développée et mise en œuvre. Ensuite, une méthodologie de formulation de mortiers imprimables à base de sable recyclé est développée, en s'appuyant sur une formulation de mortier imprimable préexistante à base de sable naturel. L'enjeu est d'obtenir un mortier à base de sable recyclé dont les propriétés, à l'état frais et à l'état durci, se rapprochent le plus possible de celles du mortier de référence à base de sable naturel. Une série d'études est réalisée sur les mortiers imprimables à base de sable naturel et recyclé, d'abord pour déterminer leurs propriétés à l'état frais et durci, et ensuite pour déterminer l'effet de l'incorporation de sable recyclé et l'effet du processus d'impression sur les propriétés des mélanges imprimés. 3D printing is revolutionizing manufacturing methods in several industrial sectors, including construction. This technology is based on the superimposition of layers of printing mortar to obtain the desired shape. Successful printing requires the printed mortar to have specific properties in its fresh state. Despite the advantages of 3D printing, printable mortars require the use of large quantities of cement and natural sand, which presents a major drawback for the environment. Research works currently carried out in the construction materials sector essentially aim at reducing the negative impact of this sector on the environment, notably by reducing the overexploitation of natural granular resources and improving the management of deconstruction wastes. In this respect, the utilization of recycled fine aggregates in concrete and mortar production is a very attractive solution to reduce the environmental impact, despite the poorer properties of recycled sands compared to natural sands.This thesis is part of the Interreg CIRMAP project, which aims to develop an industrial sector for the manufacture of customized urban furniture by 3D printing mortars made with local recycled sands. The main objective of the thesis is to develop and implement a new methodology to formulate 3D printable mortars based on recycled sands. Firstly, a simple and rapid method to characterize the water absorption coefficient of recycled sands is developed and implemented. Then, a methodology to formulate printable mortars based on recycled sand is developed, starting from a pre-existing printable mortar formulation based on natural sand. The challenge is to obtain a mortar based on recycled sands having properties, in both the fresh and hardened states, as close as possible to those of the reference mortar based on natural sand. A series of studies is carried out on printable mortars based on natural and recycled sand, first to determine their properties in the fresh and hardened states, and then to determine the effect of incorporating recycled sand and the effect of the printing process on the properties of printed mixtures. |
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| Descripció de l’ítem: | Titre provenant de l'écran-titre Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Énergie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l'Univers (Centre-Val de Loire ; 2012-....) Partenaire(s) de recherche : Laboratoire de mécanique Gabriel Lamé (Orléans ; 2018-....) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Ahmed Loukili (Président du jury) ; Ahmed Loukili, Eric Garcia-Diaz, Anne-Lise Beaucour, David Bulteel (Membre(s) du jury) ; Eric Garcia-Diaz, Anne-Lise Beaucour (Rapporteur(s)) |
| Format: | Configuration requise : un logiciel capable de lire un fichier au format : PDF |
| Accés: | Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01 février 2025 |