ETUDE DE L'INFLUENCE D'ELECTROLYSTE SUR L'HYDRATATION ET LA PRISE DU SILICATE TRICALCIQUE, COMPOSANT PRINCIPAL DU CIMENT PORTLAND. CARACTERISATION DES INTERACTIONS A L'ORIGINE DE LA PRISE PDF Download
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Author: LAURENT.. NACHBAUR
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Languages : fr
Pages : 173
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE L'HYDRATATION ET DE LA PRISE DU SILICATE TRICALCIQUE, COMPOSANT PRINCIPAL DU CIMENT PORTLAND, DANS DES SOLUTIONS D'ELECTROLYTES REPRESENTATIVES DES SOLUTIONS INTERSTITIELLES DES PATES DE CIMENT PENDANT LES PREMIERS JOURS D'HYDRATATION. ON OBSERVE UNE CONTINUITE DES PHENOMENES, DES SUSPENSIONS DILUEES AUX PATES ET DU SYSTEME SIMPLE A CES SYSTEMES PLUS COMPLEXES DU POINT DE VUE CHIMIQUE. EN PRESENCE DES ELECTROLYTES ETUDIES (HYDROXYDES ET SULFATES ALCALINS), LE MECANISME DE L'HYDRATATION RESTE IDENTIQUE AU MECANISME INTERVENANT DANS L'EAU. TOUS CES ELECTROLYTES SONT DES ACCELERATEURS DE L'HYDRATATION. LA STCHIOMETRIE DES HYDRATES FORMES (C-S-H) EST DETERMINEE PAR L'ACTIVITE EN CALCIUM DE LA SOLUTION. LES IONS ETUDIES ONT DES EFFETS DIFFERENTS SUR LES CARACTERISTIQUES DE LA DOUBLE COUCHE ELECTRIQUE PRESENTE AUTOUR DES PARTICULES. LE CALCIUM ET LE SULFATE SONT SPECIFIQUEMENT ADSORBES A LA SURFACE DU SILICATE TRICALCIQUE ET DU C-S-H, LES ALCALINS SONT DES IONS INDIFFERENTS. CES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT SE RETROUVENT DANS L'INFLUENCE DE CES IONS SUR LES DIFFERENTES ETAPES DE L'HYDRATATION. L'EVOLUTION MECANIQUE DES PATES EST CARACTERISEE PAR LA FORMATION D'UNE STRUCTURE AU COURS DES PREMIERES MINUTES SUIVANT LA FIN DU GACHAGE. CETTE STRUCTURATION DE LA PATE INTERVIENT SOUS L'ACTION DE FORCES ATTRACTIVES QUI S'OPPOSENT AUX FORCES REPULSIVES, DUES AUX INTERACTIONS ENTRE LES DOUBLES COUCHES ENTOURANT LES PARTICULES, TROP FAIBLES DANS CES CONDITIONS POUR S'OPPOSER A LA COAGULATION RAPIDE DES PARTICULES. LES FORCES ATTRACTIVES SONT DES FORCES ENTRE SURFACES, RESPONSABLES EGALEMENT DES PROPRIETES MECANIQUES DU SOLIDE FORME APRES LA PRISE. L'AUGMENTATION DES RESISTANCES DU MATERIAU EST DUE A L'AUGMENTATION DES SURFACES EN VIS A VIS DANS LA PATE DU FAIT DE LA FORMATION DES HYDRATES. IL S'AGIT D'UN PHENOMENE CONTINU. LA PRISE NE CORRESPOND A AUCUNE TRANSITION STRUCTURALE.
Author: LAURENT.. NACHBAUR
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CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE L'HYDRATATION ET DE LA PRISE DU SILICATE TRICALCIQUE, COMPOSANT PRINCIPAL DU CIMENT PORTLAND, DANS DES SOLUTIONS D'ELECTROLYTES REPRESENTATIVES DES SOLUTIONS INTERSTITIELLES DES PATES DE CIMENT PENDANT LES PREMIERS JOURS D'HYDRATATION. ON OBSERVE UNE CONTINUITE DES PHENOMENES, DES SUSPENSIONS DILUEES AUX PATES ET DU SYSTEME SIMPLE A CES SYSTEMES PLUS COMPLEXES DU POINT DE VUE CHIMIQUE. EN PRESENCE DES ELECTROLYTES ETUDIES (HYDROXYDES ET SULFATES ALCALINS), LE MECANISME DE L'HYDRATATION RESTE IDENTIQUE AU MECANISME INTERVENANT DANS L'EAU. TOUS CES ELECTROLYTES SONT DES ACCELERATEURS DE L'HYDRATATION. LA STCHIOMETRIE DES HYDRATES FORMES (C-S-H) EST DETERMINEE PAR L'ACTIVITE EN CALCIUM DE LA SOLUTION. LES IONS ETUDIES ONT DES EFFETS DIFFERENTS SUR LES CARACTERISTIQUES DE LA DOUBLE COUCHE ELECTRIQUE PRESENTE AUTOUR DES PARTICULES. LE CALCIUM ET LE SULFATE SONT SPECIFIQUEMENT ADSORBES A LA SURFACE DU SILICATE TRICALCIQUE ET DU C-S-H, LES ALCALINS SONT DES IONS INDIFFERENTS. CES DIFFERENCES DE COMPORTEMENT SE RETROUVENT DANS L'INFLUENCE DE CES IONS SUR LES DIFFERENTES ETAPES DE L'HYDRATATION. L'EVOLUTION MECANIQUE DES PATES EST CARACTERISEE PAR LA FORMATION D'UNE STRUCTURE AU COURS DES PREMIERES MINUTES SUIVANT LA FIN DU GACHAGE. CETTE STRUCTURATION DE LA PATE INTERVIENT SOUS L'ACTION DE FORCES ATTRACTIVES QUI S'OPPOSENT AUX FORCES REPULSIVES, DUES AUX INTERACTIONS ENTRE LES DOUBLES COUCHES ENTOURANT LES PARTICULES, TROP FAIBLES DANS CES CONDITIONS POUR S'OPPOSER A LA COAGULATION RAPIDE DES PARTICULES. LES FORCES ATTRACTIVES SONT DES FORCES ENTRE SURFACES, RESPONSABLES EGALEMENT DES PROPRIETES MECANIQUES DU SOLIDE FORME APRES LA PRISE. L'AUGMENTATION DES RESISTANCES DU MATERIAU EST DUE A L'AUGMENTATION DES SURFACES EN VIS A VIS DANS LA PATE DU FAIT DE LA FORMATION DES HYDRATES. IL S'AGIT D'UN PHENOMENE CONTINU. LA PRISE NE CORRESPOND A AUCUNE TRANSITION STRUCTURALE.
Author: Hélène Minard
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Languages : fr
Pages : 186
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L'objectif de ce travail est d'étendre la validité des concepts développés au Laboratoire pour l'hydratation et la prise du système simple: le silicate tricalcique ou alite (principal composant du ciment Portland) au cas d'un système plus complexe, proche d'un ciment réel, constitué d'un mélange de phases pures: l'alite et l'aluminate tricalcique, auxquelles sont ajoutés du gypse (sulfates) et des alcalins. L'étude systématique de l'hydratation des pâtes de mélanges modèles, par microcalorimétrie isotherme, montre qu'il existe de fortes interactions entre les différents constituants. La notion de "rendement mécanique des hydrosilicates de calcium" permet d'évaluer l'influence des autres constituants que l'alite sur les propriétés élastiques des pâtes de mélanges. Le rendement mécanique des mélanges alite-aluminate tricalcique est accru en présence de gypse et en présence d'alcalins.
Author: Maciej Zajac
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Languages : fr
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Ce travail est consacré à l'influence de la température sur l'hydratation du ciment Portland entre 5 et 45°C. Les effets de la température sur l'évolution de la résistance à la compression ont été corrélés au degré d'hydratation et à la microstructure des hydrates. On montre que l'origine des effets de la température est liée à l'hydratation du silicate tricalcique du ciment (C3S). L'hydratation initiale de C3S est d'autant plus rapide que la température est élevée mais elle est plus ralentie dès que l'hydratation est limitée par la diffusion de l'eau et des ions à travers la couche d'hydrates (C-S-H) formée autour des grains au jeune âge. Dans ces conditions, la barrière est plus dense; ceci a comme conséquence une évolution plus lente de l'hydratation à long terme. La température change également la densité et la répartition de C-S-H aussi donnant une plus grande porosité de matériau à température plus élevée. Ces phénomènes sont responsables de la résistance finale inférieure
Author: Myriam Chloup-Bondant
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Pages : 156
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Ce travail de recherche porte sur la réactivité du carbonate de calcium dans l'hydratation des silicates et aluminates tricalciques, constituants principaux du ciment Portland. L'influence du filler calcaire sur ces ciments simplifiés a été étudiée à différents temps d'hydratation en faisant appel à diverses techniques d'analyse : DRX, MEB, DSC, ATG, RMN du 29 Siet IR. Un ciment Portland hydraté conduit à un pH de l'ordre de 12-13, donc la première partie de cette recherche constitue l'étude de la solubilité du calcaire en milieu basique. En seconde partie, il a été démontré l'incorporation des ions C02-3 dans un gel noté CxSyCuHz et la cristallisation de la portlandite. La coexistence de ces phases conduit à la formation de solutions solides CxSyCuHz-CH. En troisième partie, l'hydrolyse de C3A en présence ou en l'absence de filler calcaire confirme les travaux de plusieurs checheurs. Enfin nous avons vu dans un dernier temps, l'hydratation d'un ciment simplifié (C3S + C3A) en présence ou en l'absence de carbonate de calcium et de CaSO4. Les formations d'un gel CxSyAtCuHz, d'ettringite, de C4ACH11 et de portlandite ont été mises en évidence. La cohabitation de ces différentes phases entraîne l'existence de complexes chimiques et d'ettringites mixtes. L'influence du milieu de conservation sur ces différentes éprouvettes a également été étudiée.
Author: RACHA.. RASSEM
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Pages : 203
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LE SILICATE TRICALCIQUE 3CA0.SIO2 (C3S) EST LE CONSTITUANT MAJORITAIRE DU CIMENT ORDINAIRE PORTLAND. SON HYDRATATION EST RESPONSABLE DU PHENOMENE DE PRISE ET DU DEVELOPPEMENT DES RESISTANCES MECANIQUES. LA PERIODE DORMANTE QUI SE PRODUIT DANS LES TOUTES PREMIERES HEURES DE L'HYDRATATION EST EXTREMEMENT IMPORTANTE CAR AU COURS DE CE TEMPS, LA PATE DE CIMENT RESTE MALEABLE, CE QUI PERMET SON MELANGE AUX GRANULATS POUR CONFECTIONNER LE BETON ET PERMETTRE LE COFFRAGE. NOTRE OBJECTIF ETAIT DE DETERMINER LA STRUCTURE, LA CINETIQUE ET LE MECANISME REACTIONNEL MIS EN JEU DANS LA FORMATION DES HYDROSILICATES DE CALCIUM (CSH) EN PARTICULIER DURANT LA PERIODE DORMANTE. POUR CE FAIRE, ON A UTILISE LES TECHNIQUES DE LA RMN HAUTE RESOLUTION EN PHASE SOLIDE DE L'ISOTOPE 29 DU SILICIUM. ON A AINSI SUIVI L'EVOLUTION DES ENTITES SILICATES AU COURS DE L'HYDRATATION DEPUIS LES PREMIERS INSTANTS DU MELANGE AVEC L'EAU JUSQU'A DES PERIODES D'HYDRATATION DE QUELQUES MOIS. NOS RESULTATS SUR LES PATES (EAU/SOLIDE=0.5) ONT MIS EN EVIDENCE LA FORMATION D'ENTITES HYDRATEES MONOMERES DE TYPE QO DES LES PREMIERS INSTANTS PUIS D'ESPECES DIMERES ET POLYMERES, DE TYPE Q1 ET Q2, ET CE, DES LA PERIODE DORMANTE. L'EFFET RETARDATEUR DE PRISE D'UN ADJUVANT TEL QUE LE POLYNAPHTALENE SULFONATE A ETE EGALEMENT OBSERVE. L'ETUDE DE L'HYDRATATION EN SUSPENSIONS DILUEES AGITEES (EAU/SOLIDE=20 ET 50) A CONDUIT A L'OBSERVATION DES MEMES HYDRATES QUE LEUR PATE. ON A MONTRE QUE LA PRECIPITATION DES CSH ETAIT INDEPENDANTE DE LEUR PRECIPITATION DE L'HYDROXYLE DE CALCIUM, LA PORTALANDITE, A LA FIN DE LA PERIODE DORMANTE
Author: Denis Damidot
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Languages : fr
Pages : 215
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Le silicate tricalcique est le constituant principal du ciment Portland utilisé dans le béton. L’hydratation du silicate tricalcique conduit à former deux hydrates peu solubles, l'hydrosilicate de calcium et la portlandite. La cinétique de l'hydratation du silicate tricalcique a été étudiée sur des suspensions diluées et agitées par microcalorimétrie et conductimétrie. L’utilisation simultanée de ces techniques a conduit à des résultats originaux qui ont permis de mettre en évidence: 1) le début de la précipitation de l'hydrosilicate de calcium et de la portlandite; 2) l'existence de deux étapes cinétiques lors de la précipitation de l'hydrosilicate de calcium. La première est observée lorsque la solution est sous-saturée par rapport à la portlandite et la seconde lorsque la solution est sursaturée par rapport à la portlandite. Au début de chacune des étapes, la cinétique est gouvernée par la nucléation-croissance de l'hydrosilicate de calcium puis par la diffusion à travers la couche formée par ce dernier autour des grains de silicate tricalcique. Le changement de régime cinétique correspond à un taux d'avancement de la réaction différent lors des deux étapes. Ceci indique que l'hydrosilicate de calcium formé lors de la première étape est différent de celui formé lors de la seconde, bien qu'aucune différence structurale n'ait pu être établie par RMN du silicium 29 ou par diffraction des rayons X. La compréhension du processus de l'hydratation du silicate tricalcique en suspension a permis d'expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte grâce à la continuité qui a été établie entre ces deux milieux. Ainsi les hypothèses antérieures pour expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte ont pu être discutées de façon critique à la lumière de nos résultats.
Author: Camille Nalet
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Languages : fr
Pages : 183
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Le manque de connaissance sur les interactions existantes entre les adjuvants organiques et les phases minérales ainsi que leur influence sur les mécanismes d’hydratation du Ciment Portland Ordinaire (CPO) limite le développement de nouvelles molécules organiques avec des propriétés améliorées et contrôlées. Ici, le but de ces travaux était de comprendre pourquoi et comment des adjuvants organiques modifient le temps de prise du CPO en faisant varier progressivement les caractéristiques de molécules organiques simples comme leur charge, leurs groupes fonctionnels (hydroxyle, hydroxy-carboxylate, carboxylate, sulfonate et phosphonate) et la stéréochimie de leurs groupes hydroxyles.Les différents retards induits par les molécules organiques étudiées sur l’hydratation du composé minéral responsable des propriétés finales du CPO, le silicate tricalcique, ont été reliés aux caractéristiques des composés organiques. Les interactions de ces derniers dont leur adsorption sur du silicate de calcium hydraté (C-S-H) ainsi que leur complexation avec les ions calcium, hydroxyde et/ou silicates en solution ont été identifiées dans des systèmes à l’équilibre et corrélées au retard généré par les molécules organiques sur l’hydratation du silicate tricalcique.L’impact des hexitols qui varient uniquement en fonction de la stéréochimie de leurs groupes hydroxyles sur le processus de dissolution-précipitation de l’hydratation du silicate tricalcique a été étudié. L’influence de ces polyols sur l’hydratation d’un mélange luminatesulfate de calcium a été expliquée par leur adsorption sur l’ettringite, les AFm et par leur complexation ionique en solution. Pour finir, cette étude s’est focalisée sur les conséquences des interactions des hexitols avec l’ettringite et les ions aluminate en solution sur l’hydratation des phases silicates présentes dans le CPO.
Author: Danielle Ménétrier
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Languages : fr
Pages : 266
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Etude du système chaux-silice-eau a 21**(o)C, à l'équilibre et étude cinétique de ce système. Courbes de Wells (courbe d'évolution en fonction du temps). Expériences de dissolution en système ouvert. Dissolution sur filtre, en temps limite, de C::(3)S et CSH. Simulation de la formation des csh par précipitation. Discussion générale et conclusions.
Author: R. Sierra
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Category : Calcium silicates
Languages : fr
Pages : 285
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MECANISME D'HYDRATATION DES SILICATES CALCIQUES HYDRAULIQUES (C::(3)S ET C::(2)SBETA ) ET MECANISME DE LA COHESION (NATURE DES FORCES DE COHESION INTRINSEQUE DU MATERIAU DURCI). DESCRIPT. DES TECHNIQUES EXPERIMENTALES UTILISEES (ELECTROCHIMIE, MICROCALORIMETRIE, MICROSCOPIE ELECTRONIQUE, SPECTROMETRIE MOLECULAIRE (INFRAROUGE ET RMN)), METHODE DIELECTRIQUE D'ABSORPTION HERTZIENNE. ON MONTRE QUE L'HYDRATATION ENTRAINE LA FORMATION DU GEL C-S-H PAR UN MECANISME DE GERMINATION ET LA FORMATION DE PORTLANDITE EN PHASE AQUEUSE
Author: Marta Mędala
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Languages : fr
Pages : 0
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Ce travail s'inscrit dans la poursuite des travaux effectués, d'une part à Cracovie sur l'influence des saumures sur la durabilité des bétons dans les mines de sel, et d'autre part, de ceux menés à Dijon sur les interactions entre les hydrates cimentaires et des solutions de force ionique. Son objectif est de préciser l'hydratation du ciment Portland dans des solutions salines concentrées. Des sels de deux cations et de deux anions ont été choisis, les chlorures et les nitrates de sodium et de potassium, pour mettre en évidence d'éventuelles interactions spécifiques. Compte-tenu de la complexité des ciments Portland, une approche simplificatrice consistant à étudier l'influence des solutions salines de concentrations variant de 0,4 à 5M sur chacune des phases constituant le ciment et leur mélange a été entreprise. Bien que la réactivité d'un mélange de phase ne soit pas exactement la réactivité d'un clinker, les effets observés sur les ciments industriels ont pu être expliqués.
