CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'INFLUENCE DE L'INCORPORATION DE FIBRES NATURELLES SUR LES PROPRIETES MECANIQUES ET DURABILITE DU MORTIER A LA CHAUX

Abstract

The objective of this experimental study is to evaluate the effect of addition natural sisal fibers (15 mm in length) at different concentrations (0%, 0.5%, 1%, and 1.5%) on the mechanical properties and durability of lime mortar. Two groups of lime mortars were studied: one based on lime without additives and the other containing 20% blast furnace slag as a substitute. The results showed that the addition of sisal fibers reduces the workability and fluidity of the mixtures due to their hydrophilic nature, while keeping the density constant. In terms of mechanical properties, the progressive addition of fibers leads to a significant improvement in flexural strength, with optimal performance achieved at a maximum fiber content of 1.5%, which promotes a more homogeneous internal structure and density, as confirmed by ultrasonic measurements. On the other hand, compressive strength results showed that although pure lime-based mortar exhibits higher compressive strength compared to the series of lime-based mortars containing slag, the introduction of fibers enhances the cohesion of the slag-containing mortar matrix. In addition, the presence of 20% slag reduced the negative effect of water absorption by immersing the fibers, which contributed to improving the overall durability of the mortar. --------------------------------------------------------------------------- تهدف هذه الدراسة التجريبية إلى تقييم تأثير إضافة ألياف السيزال الطبيعية (بطول 15 مم) بنسب مختلفة (0٪، 0.5٪، 1٪ و1.5٪) على الخصائص الميكانيكية وديمومة ملاط الجير. تمت دراسة مجموعتين من ملاط الجير: إحداهما على أساس الجير بدون إضافات والأخرى تحتوي على 20٪ من خبث الأفران العالية كبديل جزئي للجير. أظهرت النتائج أن إدخال ألياف السيزال يقلل من قابلية التشكيل والسيولة للمخاليط بسبب طبيعتها الشرهة للماء، مع الحفاظ على كثافة ثابتة. من الناحية الميكانيكية، يؤدي الإضافة التدريجية للألياف إلى تحسين ملحوظ في مقاومة الشد بالانحناء، مع تحقيق أداء أمثل عند نسبة ألياف قصوى تبلغ 1.5٪، مما يعزز بنية داخلية أكثر تجانسًا، وهو ما تؤكده قياسات السرعة فوق الصوتية. من ناحية أخرى، أظهرت نتائج مقاومة الضغط أنه على الرغم من أن الملاط القائم على الجير النقي يظهر مقاومة ضغط أعلى مقارنة بسلسلة الملاط القائم على الجير المحتوي على الخبث، فإن إدخال الألياف يعزز تماسك مصفوفة الملاط المحتوي على الخبث. بالإضافة إلى ذلك، سمح وجود 20٪ من الخبث بالتخفيف من التأثير السلبي لامتصاص الماء عن طريق الغمر للعينات الملاط المدعمة بالألياف السيزال ، مما ساهم في تحسين ديمومة الملاط ------------------------------------------------------------------------ Cette étude expérimentale vise à évaluer l'influence de l'ajout de fibres naturelles de sisal (d'une longueur de 15 mm) à différents taux (0 %, 0,5 %, 1 % et 1,5 %) sur les propriétés mécaniques et la durabilité des mortiers à la chaux. Deux types de mortiers à la chaux ont été étudiés : l'un à base de chaux sans additifs et l'autre contenant 20 % de laitier de haut fourneau comme substitut. Les résultats ont montré que l'incorporation de fibres de sisal réduit la malléabilité et la fluidité des mélanges en raison de leur nature aqueuse, tout en conservant une densité constante. Sur le plan mécanique, l'ajout progressif de fibres entraîne une amélioration remarquable de la résistance à la traction par flexion, avec une performance optimale atteinte à une teneur maximale en fibres de 1,5 %, ce qui favorise une structure interne plus homogène et compacte, ce que confirment les mesures par ultrasons. D'autre part, les résultats de résistance à la compression ont montré que, bien que les mortiers à base de chaux pure présentent de résistance à la compression supérieure à celles de la série de mortiers à base de chaux contenant de laitier, l'introduction de fibres renforce la cohésion de la matrice des mortiers contenant de laitier. De plus, la présence de 20 % de laitier a permis de réduire l'effet négatif de l'absorption d'eau par les fibres, ce qui a contribué à améliorer la durabilité globale du mortier