Les géopolymères sont des polymères inorganiques alumino-silicatés obtenus par activation à température ambiante, d'une source alumino-silicatée à faible teneur en calcium par une solution d'hydroxyde alcalin [1]. Ce type de matériaux a l'avantage de pouvoir être formulé à partir d'une large gamme de minéraux d'aluminosilicate autre que le kaolin et le métakaolin, comme les cendres volantes [2,3], les laitiers de hauts fourneaux ou de minéraux naturels comme les argiles [4,5]. Les minéraux argileux sont aujourd'hui largement utilisés pour diverses applications industrielles, en raison de leurs propriétés physico-chimiques spécifiques telles que leur surface spécifique, leur capacité d'échange et d'absorption ionique. Cette diversité dans les matériaux sources utilisés et les conditions de réaction lors des synthèses de géopolymères peut conduire à utiliser différents types d'argiles. Leur choix dépend de plusieurs facteurs parmi lesquels la disponibilité, le coût et le type d'application [6].

Les kaolins algériens de Tamazert sont des produits marchands traités par hydrocylonnage et lavage, utilisés dans l'industrie des céramiques, des peintures et pour couchage de papier selon leurs teneurs en fer. La concentration du kaolin brut du gisement de Tamazert donne des rejets composés de sables quartzeux, avec des taux élevés pouvant atteindre parfois 80 % de capacité totale de la matière première.

Cette étude porte sur la valorisation d'un rejet issu du traitement du kaolin algerien dans le domaine de géopolymères, trois types de solution alkaline sont utilisés (à base de sodium, potassium et un mélange d'alcalin), le rejet est ajouté avec des prortions différentes au métakaolin de Tamazert. L'ajout du sous produit aux pâtes du géopolymères augmente la viscosité de celle-ci. Les résultats de IRTF montrent que des formulations à base de potassium et sodium avec ajout plus 33% de rejet au mélange total correspondent à des matériaux géopolymères qui donne de bonne propriétés mécaniques testé au 7eme jours d'élaboration qui atteint 63MPa dans le cas de mélange Na+K.

[1] T. Bakharev, "Resistance of geopolymer materials to acid attack", Cem. Concr Res., vol. 35, p. 658-670, 2005.

[2]  J.W. Phair & J.S.J,Van Deventer, “Characterization of fly-ash-based geopolymeric binders activated with sodium aluminate”. Industrial & Engineering Chemistry Research. Vol. 41, p. 4242-4251, 2002.

[3] J.G.S. Van Jaarsveld & J.S.J, Van Deventer, “Effect of the alkali metal activator on the properties of fly ash-based geopolymers”. Industrial & Engineering Chemistry Research. Vol. 38, p. 3932-3941, 1999.

[4] L. Weng & K. Sagoe-Crentsil, “Dissolution processes, hydrolysis andcondensation reactions during geopolymer synthesis: Part I – Low Si/Al ratio systems”. Journal of Materials Science. Vol. 42, p. 2997-3006, 2007.

[5]  H. Xu, & J.S.J. Van Deventer,” The geopolymerisation of alumino-silicate minerals”. International Journal of Mineral Processing. Vol. 59, p. 247-266.

[6] H. Tchakoute Kouamo, “Elaboration et caractérisation de ciments géopolymères à base de scories volcaniques“, Thèse de doctorat de l'université de Yaounde, 2013.