La boue rouge, un sous-produit industriel hautement alcalin généré lors de la fusion de l’aluminium, présente des risques environnementaux graves tels que l’alcalinisation des sols et la dégradation écologique. Dans cette étude, la méthodologie de surface de réponse (RSM) a été intégrée à des techniques avancées de caractérisation microstructurale pour optimiser les performances des matériaux cimentaires composites de boue rouge–laitier par une analyse multi-facteurs. En construisant un modèle d’interaction à quatre facteurs, incluant la teneur en boue rouge, la teneur en fibres d’acier, la dose d’activateur alcalin et la température de calcination, un cadre systématique de conception de mélange et de prédiction de performances a été établi, surmontant les limitations des approches expérimentales traditionnelles à facteur unique. Le ratio optimal a été déterminé via une analyse multi-facteurs RSM comme suit : la résistance à la flexion à 28 jours et la résistance à la compression des échantillons ont atteint respectivement 12,26 MPa et 69,83 MPa. De plus, les analyses XRD et SEM-EDS ont révélé la formation synergique de gels de C-S-H et de C-A-S-H, ainsi que leurs effets de renforcement à la zone de transition interfaciale fibre–matrice, élucidant le parcours micro-mécanique de « densification du gel–remplissage des fissures–renforcement de la résistance ». Ce travail enrichit non seulement les bases théoriques pour la conception des liants à base de boue rouge, mais offre également des perspectives pratiques et des preuves empiriques pour leurs applications en génie, mettant en évidence un potentiel substantiel dans le développement de matériaux de construction durables et dans l’utilisation à haute valeur des déchets solides industriels.
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