Geopolymer synthesis from moroccan clays, study, feasibility and coatings test

Ce travail s’inscrit dans le cadre de l’élaboration d’un liant géopolymère à base d’argiles et de sables marocains de la région de Fès. Ces matières premières ont été caractérisées par différentes techniques physicochimiques et structurale comme la fluorescence X, l’analyse thermogravimétrique, la diffraction des rayons X et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourrier, ces analyses ont été effectuées sur ces matières à l’état naturel et calcinées à 700 °C, puis une activation alcaline a été effectué avec une solution de silicate de potassium. La faisabilité de géopolymères à base de ces précurseurs a été étudiée et des formulations ont été élaborées. Les matériaux ainsi obtenus présentent des propriétés thermiques et mécaniques intéressantes. En effet, ils ont de faibles valeurs de retrait en température comparés à ceux des géopolymères conventionnels à base de Métakaolin et des résistances mécaniques en compression comprises entre 5 et 50 MPa. Trois formulations présentant les propriétés rhéologiques adéquates pour la projection à l’aide d’un pistolet à crépir ont été utilisées comme revêtements sur cinq types de substrats. Les résultats obtenus montrent une tenue de ces revêtements et des adhérences allant de 2 à 9 MPa. Les interactions entre les revêtements et les substrats conduisent à une interphase d’une épaisseur de l’ordre de 8 μm acceptable pour des travaux de restauration. Ces liants géopolymères peuvent être destinés à la restauration des monuments historiques tout en préservant l’authenticité des structures d’origine.This work is part of the development of a geopolymer binder based on Moroccan clays and sands from the region of Fez. These raw materials have been characterized by different physicochemical and structural techniques such as X-ray fluorescence, thermogravimetric analysis, X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy, these analyzes were carried out on these materials in their natural state and calcined at 700 °C, then an alkaline activation was carried out with a potassium silicate solution. The feasibility of geopolymers based on these precursors has been studied and formulations have been developed. The obtained materials exhibit interesting thermal and mechanical properties. Indeed, they have low shrinkage values in temperature compared to those of conventional geopolymers based on Metakaolin and a mechanical compressive strengths between 5 and 50 MPa. Three formulations exhibiting the suitable viscosity for projection using a spray gun were used as coatings on five types of substrates. The obtained results show a a coating adhesions ranging from 2 to 9 MPa. The interactions between the coatings and the substrates lead to an interphase with a thickness of the order of 8 μm acceptable for restoration work. These geopolymeric binders can be intended for the restoration of historical monuments while preserving the authenticity of the original structures