Production of an eco-mortar devoted to the restoration of architectural ornaments

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2023-01-30

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Architectural ornaments, used as decorative elements, are made of stone; but most of their components contain gypsum. It is found that the deterioration of ornaments is attributed to water penetration, biological colonization, micro and macro cracking and partial and (or) complete detachment from their supports. Many rehabilitation operations of architectural ornaments have failed to use the appropriate material for the needs of the project. The use of construction waste, particularly used brick, is currently widespread for such operations. For an efficient and sustainable use of these materials, an experimental study was conducted to investigate the influence of the content of waste brick on the physical and mechanical properties of gypsum mortar. The main variables in this study being the waste brick content and the substrate type. The Water/Mortar  ratio of all mixes was kept constant to maintain a similar level of workability. Numerous tests were performed to evaluate the physical and mechanical behavior of the gypsum mortars, including bond test, X-ray and SEM analysis. The results obtained show that the bond strengths of the mortars are greater when the substrate is made of limestone compared to the substrate made of bricks. However, an excessive percentage of brick waste in the mortar can have negative effects and reduce the bond strength. Plaster mortars made with 75% waste brick should be recommended for the rehabilitation of architectural ornaments.
Les ornements architecturaux, utilisés comme éléments décoratifs sont fabriqués en pierre ; mais la plupart de leurs composants contiennent du gypse. Il est constaté que la détérioration des ornements est attribuée à la pénétration de l'eau, à la colonisation biologique, à la micro et macro-fissuration et au détachement partiel et complet de leurs supports. De nombreuses opérations de réhabilitation des ornements architecturaux n'ont pas réussi à utiliser le matériau approprié pour les besoins du projet. L'utilisation des déchets de construction, en particulier la brique usagée, est actuellement largement répandue pour de tels opérations. Pour une utilisation efficace et durable de ces matériaux, une étude expérimentale a été menée pour examiner l'influence du contenu des déchets de briques sur les propriétés physiques et mécaniques du mortier de plâtre. Les principales variables de cette étude étant la teneur en briques usagées et le type de substrat. Le rapport Eau/Mortier de tous les mélanges a été maintenu constant afin de conserver un niveau d'ouvrabilité similaire. De nombreux tests ont été effectués pour évaluer le comportement physique et mécanique des mortiers de plâtre, y compris le test d'adhérence, la radiographie et l'analyse MEB. Les résultats obtenus montrent que les forces d'adhérence des mortiers sont plus importantes lorsque le substrat est fait de calcaire par rapport au substrat fait de briques. Cependant, un pourcentage excessif de déchets de briques dans le mortier peut avoir des effets négatifs et réduire la force d'adhésion. Les mortiers de plâtre fabriqués avec 75  % de briques usagées doivent être recommandés pour la réhabilitation des ornements architecturaux.

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