Les cendres d'incinération de boues de stations de traitement des eaux polluées sont-elles utilisables dans les matrices cimentaires ?
Résumé
Specific incineration is often used method to eliminate sewage sludge. However, this treatment process produces ashes that must be managed and one way to recover these ashes is utilised them as supplementary cementitious materials. The aim of this study is to characterize a sample of a French sewage sludge ash (SSA), in order to evaluate its binding potential in comparison with other mineral admixtures, as coal fly ashes, already used in concrete. The results show that this sewage sludge ash, even if its characteristics are strongly different from those of classical coal fly ashes, can be used in cementitious materials, since the mechanical properties obtained on mortars are satisfactory. However, the specific characteristics of SSA, i.e. a significant content of phosphorus and an irregular shape due to a strong particle clustering, must be taken into account, since they lead to an increase of the water demand and the setting time of cement. These effects are different than those obtained when classical coal fly ashes are used, showing that it is necessary to avoid abusive comparison between the two ashes. Even if the results are encouraging, additional environmental assessment must be performed before any industrial application.
L’incinération spécifique est une voie utilisée pour gérer les boues de stations de traitement des eaux polluées (Step). Ce procédé de traitement généré cependant des cendres qu’il faut aussi gérer. Un des moyens de gestion valorisante de ces cendres consiste à les incorporer a une matrice cimentaire. Cette étude, qui a pour but de caractériser un échantillon d'une cendre de boues de Step française et de la positionner par rapport à d’autres fines minérales déjà utilisées dans les matrices cimentaires (cendres volantes de charbon), montre que son utilisation est envisageable si l’on tient compte de ses particularités : une forte teneur en phosphore et une morphologie irrégulière due à un frittage de particules élémentaires. Ces caractéristiques lui confèrent, lorsqu’elle est employée dans les matrices cimentaires, des effets différents de ceux des cendres volantes de charbon classiques (demande en eau accrue, temps de prise décale), ce qui montre qu’il est nécessaire d’éviter les comparaisons abusives entre les deux produits. Les résultats mécaniques sont toutefois encourageants, ce qui est satisfaisant du point de vue des caractéristiques du matériau cimentaire. Une étude de l’impact environnemental ainsi qu’un bilan environnemental doivent néanmoins être effectués avant toute application industrielle.
Domaines
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