Academic literature on the topic 'Ciment Hydratation'

Le laitier granule de hauts fourneaux est un sous-produit de l'élaboration de la fonte composé d'oxydes de calcium, silicium, aluminium et magnésium sous forme vitreuse. Il est utilisé dans l'industrie cimentière en mélange avec le ciment portland. Dans le cas où le laitier constitue la totalité du liant, il doit nécessairement être activé pour développer des propriétés hydrauliques. Les travaux relatifs à la réactivité de ce type de systèmes sont peu nombreux et sujets à contreverses en particulier en ce qui concerne l'identification et les caractéristiques des produits formes. Dans le cadre de ce travail, l'activation du laitier a été étudiée par des solutions alcalines peu concentrées. L'évolution du système a été essentiellement analysée à partir de l'étude des concentrations ioniques en solution, de l'analyse thermogravimétrique des produits et de leurs caractéristiques structurales déterminées par spectroscopie infrarouge. Lors de l'activation alcaline il se forme des hydrosilicates de calcium hydrates incorporant d'autant plus d'aluminates que la solution est plus basique et de l'aluminate de calcium hydrate. L'identification des produits formes a pu être menée à bien grâce à la synthèse des produits purs susceptibles de se former dans les différentes conditions. La caractérisation de ces références a conduit à: préciser la structure des aluminates de magnésium hydrate ; ils ont une structure en feuillet dans laquelle les ions al#3#+ et mg#2#+ se répartissent de façon statistique dans les différents sites, montrer que les aluminates de calcium et de magnésium hydrate sont des composes définis et non des solutions solides d'aluminate de calcium hydrate et d'aluminate de magnésium hydrate, déterminer dans quels sites se localisaient les ions al#3#+ dans les silicates de calcium hydrate suivant la concentration en hydroxyde

L'utilisation de bois dans une matrice cimentaire confère des propriétés intéressantes aux composites. L'importance des variations dimensionnelles et des retards de prises du matériau sont deux problèmes majeurs. Le but de ce travail était de mieux comprendre les mécanismes d'interaction entre le bois et le ciment. Nous avons étudié l'influence, de la fibre de peuplier naturel et de la fibre de peuplier stabilisée dimensionnellement par traitement thermique, sur l'hydratation du ciment. Compte tenue du rôle de la composition chimique de bois sur la prise du ciment, l'étude a été consacrée à l'obtention de données concernant l'essence utilisée (peuplier) : propriété hygroscopique, analyse structurale, analyse chimique des extraits aqueux et influence du traitement thermique sur ces propriétés.<br /><br />La fibre végétale modifie essentiellement l'hydratation des phases silicatés. Une forte inhibition de la précipitation de la portlandite et des CSH est apparue. Cette dernière provient d'un déficit d'ions hydroxydes dans la phase interstitielle. En présence de bois, l'ettringite est stabilisée et sa conversion en monosulfoaluminate retardée. Il est apparut que le bois ne modifiait pas la dissolution totale des grains anhydres.<br /><br />Le milieu alcalin, imposé par le ciment, dégrade les hémicelluloses, les parties amorphes de la cellulose et les lignines du peuplier. Il en résulte une forte production d'acides organiques dans la phase interstitielle. Ces derniers présentent un effet retard sur l'hydratation nettement supérieur à celui généré par les extractibles.

Les mécanismes d'hydratation des phases principales du ciment sont aujourd'hui encore sujets à controverse, par manque de données expérimentales à l'échelle nanoscopique. Dans cette thèse, deux nanocapteurs permettant de travailler dans les conditions réelles de l'hydratation du ciment (température et pH élevées) ont été mis au point. Des échantillons d'aluminate tricalcique, de silicate tricalcique et de plâtre ont été étudiés. Un nanothermocouple or/nickel, de diamètre entre 400 à 800 nm, possédant une surface active en forme de disque d'environ 150 nm de diamètre, a permis de mesurer des températures entre 150 et 250°C lors des premiers instants de l'hydratation de l'aluminate tricalcique, composé fortement réactif. Au cours de la même expérience, un thermocouple de taille millimétrique placé à quelques mm de l'échantillon n'a détecté aucune variation de température, ce qui démontre clairement les potentialités de notre nanocapteur. Un nanocapteur de pH a été réalisé à partir d'une nanopointe d'oxyde d'iridium, matériau choisi pour sa stabilité chimique à pH 13 et sa faible interférence avec les ions calcium. La surface active a été réduite à un disque d'environ 100 nm de diamètre. Des variations de pH de 2 unités ont été observées à l'échelle nanoscopique, aussi bien lors de l'hydratation du silicate tricalcique que lors de l'hydratation de l'aluminate tricalcique par de l'eau distillée<br>The hydration mechanisms of the main phases of cement are still under controversy, because of the lack of experimental data at a nanoscale. In this thesis, two nanosensors were designed to work at high pH or high temperature, i. E. In the real conditions of hydration. Samples of tricalcium aluminate, tricalcium silicate and plaster were studied. The temperature nanosensor was a gold/nickel nanothermocouple with a disk shape active surface, the diameter of which being about 150 nm. The whole diameter lay between 400 and 800 nm. This nanosensor enabled the measurement of temperatures between 150 and 250±C during the ¯rst seconds of the hydration of tricalcium aluminate, a highly reactive component of cement. During the same experiment, a thermocouple having a millimeter size was placed at a few millimeters from the sample and detected no temperature variation. This clearly demonstrates the high potentialities of our nanosensor. The pH nanosensor was an iridium oxide nanotip, chosen for its high chemical stability at pH 13 and its low reactivity with calcium ions. The active surface was a disk shape of about 100 nm diameter. Some variations up to 2 pH units were recorded at a nanoscale, either during the hydration of tricalcium silicate or during the hydration of tricalcium aluminate by distilled water

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’études sur le comportement à long terme des bétons à base de ciment CEM V (Clinker/Laitier/Cendres volantes) susceptibles d’entrer dans la gestion du stockage des déchets radioactifs en site géologique profond. Cette étude s’est faite en collaboration avec le département R&amp;D d’EDF, le CEA et l’Université de Bourgogne. L’étude de l’évolution des caractéristiques physiques et chimiques des matériaux à base de ciment CEM V en fonction du temps et la mise en oeuvre d’un modèle d’hydratation sont essentielles pour prédire leur comportement à long terme. Le ciment anhydre CEM V et l’évolution physique et chimique des pâtes issue de ce ciment à différents rapports E/C ont été analysés par diverses techniques (DRX, ATG, RMN, porosité au mercure…) L’étude de l’évolution des caractéristiques physiques des échantillons à base de ciment CEM V en fonction de leur taux d’hydratation conduit à mieux comprendre l’influence de l’hydratation de chaque constituant sur leur microstructure. Comparé à des matériaux à base de ciment CEM I, cette étude montre que l’utilisation de ceux à base de ciment CEM V peut comporter maints avantages. Leur assemblage minéralogique devient vite stable. La présence du laitier dans le ciment composé est la cause de changements observés en calorimétrie et au niveau de la contraction de Le Chatelier. La microstructure hydratée du ciment CEM V est également à l’origine de ses faibles propriétés de transport. L’optimisation d’un outil de modélisation (VCCTL) permettant de modéliser l’hydratation du ciment CEM V a été réalisée. La pertinence de cette modélisation est vérifiée par comparaison avec les données expérimentales<br>This work concerns the long-term behaviour studies of concrete based on blended cement (Clinker – Blast furnace slag – Fly ash / CEM V). Those materials could be use for nuclear waste sub-surface storage as well as basement or confining materials. This study is carried out in collaboration between EDF R&amp;D, CEA and Bourgogne University. The study of the blended cement physical and chemical characteristics according to time and the set up of a hydration model are essential to predict their long-term behaviour. From this point of view, the blended cement and physical and chemical evolution of those blended cement pastes, with different W/C ratio (0,3, 0,4 and 0,5), were analyzed by various techniques like, X-ray diffraction, thermal analysis, Solid stat NMR. , mercury porosity… The study of the blended cement pastes physical characteristics evolution according to their hydration rate allow to identify the influence of each compound’s hydration on their microstructure. Compare to material based on ordinary Portland cement (CEM I), this study show how material based on blended cement (CEM V) can be make up of several advantages. Indeed, their mineral assembly becomes stable quickly. The calorimetric and chemical shrinkage changes, which begin about ten hours, are due to slag presence in blended cement. The blended cement hydrated microstructure is also the origin of its weaker ionic and gas species transport properties. By inputting blended cement knowledge in a hydration model (VCCTL), a functional blended cement hydration model was carried out. The relevance of this new hydration model is checked by comparison with experimental data

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<br>The aim of this work is to use a similar approach developed in Laboratory for the hydration and the setting of simple system : the tricalcium silicate or alite (the most important composant of Portland cement) to a system more complex, close to a real cement, composed of a mixture of pures phases : alite and tricalcium aluminate, which are added gypsum and alkalines. The hydration study, by isotherm microcalorimetry, of pastes of models mixtures shows that strong interactions exist between different constituants. The "mecanic yield of calcium hydrosilicates" notion allows the evaluation of the influence of constituants different from alite, on the elastic properties of pastes of mixtures. The mecanic yield of mixtures of alite and tricalcium aluminate increase in presence of gypsum and alkalines