Academic literature on the topic 'Ciment pouzzolanique'

La présente étude concerne l'hydratation par voie microondes de matrices cimentaires contenant du métakaolin et utilisées dans les Composites Ciment-Verre (CCV). Les conditions de traitement micro-ondes ont été optimisées et comparées aux résultats obtenus à température ambiante. La consommation de chaux a été mesurée par Spectrométrie Infra-rouge et Analyse Thermique Différentielle. Il a été démontré que l'activité pouzzolanique du métakaolin est plus importante sous champ micro-ondes, autorisant la -. Réduction de moitié de la quantité de métakaolin nécessaire pour consommer tout l'hydroxyde de calcium libéré par le ciment. Les caractéristiques mécaniques de mortiers et CCV ont été mesurées. Des résistances initiales élevées et une faible porosité peuvent être obtenues avec la technique de cure micro-ondes. Il apparaît que la température générée rapidement à l'intérieur même du matériau conduit à une accélération thermique de la prise. Une modification de la morphologie des hydrates a été observée au Microscope Electronique à Balayage
The present study deals with the microwave hydration of metakaolin lended cement used in Glass Fiber Reinforced Cement Composites (GRCC). Microwave treatment conditions have been optimized and compared to the results obtained with room temperature curing. Lime consumption has been measured by means of Infrared Spectrometry and differential Thermal Analysis. It was shown that the pozzolanic activity of metakaolin is enhanced by the microwave treatment, allowing halfway reduction of the necessary amount of metakaolin to consume the total calcium hydroxide generated by cement. Mortars and RCC mechanical characteristics have been measured. It was shown that high initial resistances and law porosity can be obtained with the microwave curing technique. It appears that the temperature generated inside of the material itself leads to the thermal acceleration of setting. A modification of hydrates morphology was observed by §canning Electron Microscopy

L'apparition des efflorescences sur une construction cimentaire est un phénomène naturel. Il s'agit de la formation d'un dépôt blanc de carbonate de calcium à la surface du matériau, suite à son exposition à des conditions climatiques particulières. Ce phénomène conduit uniquement à une détérioration esthétique qui peut néanmoins engendrer des problèmes économiques importants, car source de litiges client-fournisseur.
Cette étude se propose de mieux comprendre ce phénomène, afin de l'atténuer. Pour ce faire, un protocole d'apparition contrôlée des efflorescences primaires a été mis au point, et a été associé à une méthode de quantification des efflorescences.
L'atténuation des efflorescences par la substitution d'une partie du ciment par un produit pouzzolanique a été étudiée. L'utilisation de produits très différents a permis d'identifier, à travers de nombreuses caractérisations, les propriétés de ces pouzzolanes qui leur permettent d'atténuer le plus efficacement les efflorescences.

Un axe de développement durable se décline dans le recyclage et la valorisation de la majorité des déchets. En effet, en France, on estime à environ 50 millions de m³ le volume moyen de sédiments dragués annuellement. Dans les travaux de recherche présentés dans cette thèse, une valorisation d’un sédiment dragué au port autonome du Havre est proposée. Quatre liants: chaux, cendre volante, ciment et fumée de silice ont été utilisés dans cet objectif. Après une introduction générale sur le traitement des sédiments dragués, une étude bibliographique est présentée au chapitre II. Le chapitre III est consacré aux caractéristiques d’un sédiment traité. Une méthodologie de préparation des échantillons est ensuite donnée au chapitre IV. Le chapitre V présente alors l’analyse et l’interprétation des résultats des essais. Finalement des conclusions et des perspectives sont proposées au chapitre VI. Au terme de ces travaux, l’utilisation des sédiments dragués en tant que matériau possible dans le domaine routier apparaît tout à fait envisageable. Un procédé de traitement de sédiments fins, pollués par une huile de vidange est présenté. Les performances mécaniques et la durabilité du sédiment traité avec de la fumée de silice et du ciment sont améliorées
An axis of sustainable development deals with recycling and valorization of the majority of waste. In France, the average volume of sediments annually dredged is estimated to be 50 millions cubic meters. In the research presented in this dissertation, the valorization of dredged sediment at the autonomous port of Le Havre is proposed. Four binders, namely, lime, fly ash, cement and silica fume were used in this study. After a general introduction on the treatment of dredged sediments, a review of literature is presented in chapter II. Chapter III is devoted to the study of the characteristics of the treated sediment. A method of sample preparation is given in chapter IV. Chapter V present the analysis and interpretation of the results of the experiments. Finally the conclusion and perspectives are proposed in Chapter VI. Upon completion of this work, the use of the dredged sediments as a possible material in the domain of road appears quite conceivable. A technique for treating fine sediments, polluted by an engine oil is presented. On the other hand, the mechanical performance and durability of sediments treated with silica fume are improved

Les materiaux a matrice cimentaire representent une classe de materiaux de grande diffusion particulierement importante du point de vue des quantites utilisees. Nous avons voulu repondre de maniere ample a la question: la reaction pouzzolanique est-elle une reaction specifique des materiaux vitreux ? pour ce faire, nous avons choisi le quartz, mineral courant des matrices cimentaires et repute pour etre un filler inerte chimiquement du fait de sa structure cristallisee. La reaction pouzzolanique du quartz est une reaction complexe de dissolution-precipitation contenant de multiples parametres. Elle est peu perceptible pour des particules de diametres superieur a une taille critique et a des temperatures ambiantes

The use of waste materials in construction is among the most attractive options to consume these materials without affecting the environment. Glass is among these types of potential waste materials. In this research, waste glass in powder form, i.e. glass powder (GP) is examined for potential use in enhancing the characteristics of concrete on the basis that it is a pozzolanic material. The experimental and the theoretical components of the work are carried out primarily to prove that glass powder belongs to the "family" of the pozzolanic materials. The chemical and physical properties of the hydrated activated glass powder and the hydrated glass powder cement on the microstructure level have been studied experimentally and theoretically. The work presented in this thesis consists of two main phases. The first phase contains experimental investigations of the reaction of glass powder with calcium hydroxide (CH) and water. In addition, it includes experiments that are aimed at determining the consumption of water and CH with time. The reactivity, degree of hydration, and nature of the pore solution of the glass powder-blended cement pastes and the effect of adding different ratios of glass powder on cement hydration is also investigated. The experiments proved that glass powder has a pozzolanic effect on cement hydration; hence it enhances the chemical and physical properties of cement paste. Based on the experimental test results, it is recommended to use a glass powder-to-cement ratio (GP/C) of 10% as an optimum ratio to achieve the best hydration and best properties of the paste. Two different chemical formulas for the produced GP C-S-H gel due to the pure GP and GP-CH pozzolanic reaction hydration are proposed. For the pure GP hydration, the produced GP C-S-H gel has a calcium-to-silica ratio (C/S) of 0.164, water-to-silica ratio (H/S) of 1.3 and sodium/silica ratio (N/S) of 0.18. However, for the GP-CH hydration, the produced GP C-S-H gel has a C/S ratio of 1.17, H/S ratio of 2.5 and N/S ratio of 0.18. In the second phase of this research, theoretical models are built using a modified version of an existing cement hydration modelling code, "CEMHYD3D", to simulate the chemical reaction of the activated glass powder hydration and glass powder in cement. The modified model, which is referred to as the "MOD-model" is further used to predict the types, compositions and quantities of reaction products. Furthermore, the glass powder hydration data, which is obtained experimentally, is incorporated into the MOD-model to determine the effect of adding glass powder to the paste on the process of cement hydration and resulting paste properties. Comparisons between theoretical and experimental results are made to evaluate the developed models. The MOD-model predictions have been validated using the experimental results, and were further used to investigate various properties of the hydrated glass powder cement paste. These properties include, for example, CH content of the paste, porosity, hydration degree of the glass powder and conventional C-S-H and GP CS- H contents. The results show that the MOD-model is capable of accurately simulating the hydration process of glass powder-blended cement paste and can be used to predict various properties of the hydrating paste.

Etudes de l'influence sur le comportement mecanique des mortiers de six ajouts ultra-fins (trois fumees de silice condensee et trois alumines de synthese), en constatant l'absence d'influence d'une eventuelle reaction pouzzolanique et par contre l'influence du remplissage des porosites

Les retenues hydroélectriques, au même titre que les voies navigables et les ports maritimes, peuvent être soumises à une accumulation de particules solides. Si la majorité des sédiments est gérée au sein même du cours d'eau par transfert dans le lit aval, des raisons techniques ou environnementales pourraient impliquer à l'avenir une gestion à terre des déblais. Quoique considérées comme des déchets par la réglementation, les matières issues de dragage apparaissent comme une ressource noble et renouvelable. Dans une approche d'économie circulaire, certains secteurs industriels semblent en mesure d'utiliser les sédiments fins de barrage comme des matières premières alternatives, dont l'industrie des liants hydrauliques. Deux modalités de valorisation sont considérées dans cette thèse avec, d'une part, une utilisation comme matière première du cru en vue de la fabrication de clinker et, d'autre part, un emploi comme substitut pouzzolanique au clinker en ciments composés.Par l'étude de 8 sédiments prélevés sur l'ensemble du territoire français, la démarche doit aboutir à dégager des typologies de sédiments fins. Ces matériaux sont caractérisés de façon détaillée sur les aspects physico-chimiques et minéralogiques. Ces caractérisations préalables constituent une approche obligatoire pour, ensuite, tester les deux voies de valorisation matière et vérifier l'adéquation des matériaux issus de dragage.L'emploi de sédiments dans le cru, en substitution aux ressources argileuses traditionnellement utilisées, est expérimenté en laboratoire. Des clinkers maximisant le taux d'incorporation de sédiments fins, entre 25 et 35 % selon le sédiment, sont synthétisés. Les clinkers ainsi produits présentent des particularités microstructurales qu'il faut parfois atténuer par une complémentation en argile de carrière. En somme, il est montré que, quel que soit le sédiment, une valorisation dans le cru semble envisageable tout en anticipant les propriétés du clinker in fine. En démonstration, un ciment CEM I de classe 52,5 N est fabriqué avec un taux d'incorporation de sédiment de 11,4 %.Sur le plan du développement de la réactivité pouzzolanique, un suivi de l'évolution des propriétés physiques et minéralogiques des sédiments avec la température est effectué. En parallèle de ces caractérisations, une évaluation de la réactivité pouzzolanique est conduite avec des essais chimiques et physiques par substitution partielle de ciment Portland par des sédiments calcinés. Cela conduit à déterminer, s'il y a lieu, un optimum de calcination. Les teneurs en kaolinite, de l'ordre de 10 % de certains échantillons étudiés permettent le développement d'une activité pouzzolanique qui peut être modérée à élevée (comparable à une cendre volante). Néanmoins, pour l'ensemble des sédiments riches en calcite et dont le cortège argileux ne présente que des argiles de type illite et chlorite, l'activation est faible ou nulle
Hydroelectric dams, as well as waterways and marine harbours, can be subject to solid particles accumulation. Although sediment is mainly managed within the watercourse by a transfer into the downstream river bed, technical or environmental reasons might imply an on-land management in the future. Albeit sediments should be considered as waste according to regulations, dredged materials appear as valuable and renewable resources. In a circular economy approach, some industrial sectors could beneficially reuse fine-grained dam sediment as alternative raw materials, including hydraulic binders industry. Then, two ways of reusing are considered in this PhD thesis with on one hand, a valorization as raw material in the clinker meal and, on the other hand, as pozzolanic substitute to clinker in blended cements.Studying 8 different sediments that were sampled on the French territory, the approach aims to encompass various contexts and define some typologies. The materials are characterized in detail on physico-chemical and mineralogical aspects. These preliminary characterisations are necessary in order to test both the beneficial reuse opportunities and check the suitability of dredged sediments.The beneficial reuse of sediment in the clinker raw meal as replacement of traditional clay resources is experimented at the lab scale. Clinkers that maximize the fine-grained sediment content, between 25 and 35 % according to the sediment, are synthetized. These clinkers exhibit some special microstructural features that can be corrected by a clay addition as a third compound. Thus, it is shown that any sediment can be reused in the raw meal and that clinker characteristics can be anticipated and adjusted. As a demonstration, a CEM I 52.5 N cement was obtained incorporating 11.4 % of sediment in the raw meal.Concerning pozzolanic reactivity development, physical and mineralogical sediment characteristics are followed according to the calcination temperature. In parallel, pozzolanic reactivity is assessed with both chemical and physical tests, with a partial substitution of Portland cement by calcined sediments in cement pastes, in order to determine an optimum calcination temperature. Kaolinite contents around 10 % for some of the studied samples lead to a moderate to high pozzolanic reactivity, that can be comparable to fly ash. However, for all the sediments that contain calcite and only illite and chlorite clays, activation is low or null

En géotechnique routière, la technique de la stabilisation des sols à la chaux et aux liants hydrauliques permet la valorisation des sols des déblais. Malgré un encadrement réglementaire strict, cette technique ne donne pas toujours de résultats satisfaisants. Les
entreprises utilisatrices des sols traités et productrices des agents de traitement se sont associées pour lancer des travaux de recherches destinés à comprendre les causes des défaillances.
Cette étude a tout d'abord établi un modèle de l'enchaînement des mécanismes qui conduisent à une stabilisation des sols :
- la chaux permet la floculation des argiles d'où la formation de grumeaux lors du malaxage. Ce grumeau constitue l'entité caractéristique du sol.
- le ciment forme une coque enrobant les grumeaux. Le compactage permet la coalescence de ces pâtes en formant un réseau continu. Le durcissement du ciment permet l'acquisition des caractéristiques mécaniques.
- l'excès de chaux en milieu basique conduit à la formation d'une seconde génération d'hydrates calciques (C-S-H) par réaction pouzzolanique aux dépens des argiles. Le développement des hydrates permet la rigidification du coeur du grumeau et l'augmentation correspondante des résistances mécaniques sur plusieurs années.
Les perturbations rencontrées lors des chantiers peuvent s'interpréter comme des écarts à ce modèle:
- écarts d'ordre microstructural ; dans les sols micacés, le comportement mécanique de ces matériaux est contrôlé par la présence de paillettes de micas dans la coque et de
fragments aplatis de roche au sein des grumeaux.
- écarts d'ordre physico-chimique ; des composés solubles interfèrent avec les liants :
- le soufre favorise le développement d'ettringite selon des faciès qui dépendent de la spéciation du soufre et de la perméabilité du grumeau.
- les matières organiques ralentissent l'hydratation du ciment et piègent les ions calcium et hydroxyle et sont ainsi responsables des résistances mécaniques insuffisantes
Ayant identifié et analysé les mécanismes des perturbations, nous nous sommes attachés à proposer des essais simples et fiables de caractérisation démontrant rapidement la présence de
ces agents perturbateurs au sein des sols :
- par la caractérisation de la morphologie des particules
- par le retard de début de prise de pâtes pures de ciment gâchées avec des jus extraits de sols pour les matières organiques.

L'objectif de ce travail est diminuer la teneur énergétique de la fabrication du ciment en valorisant des latérites très abondantes en Indonésie. Calcinées à moyenne température (8OO°C), elles présentent des propriétés pouzzolaniques intéressantes lorsqu'elles sont mélangées à du Ciment Portland Artificiel. La mise en oeuvre de techniques physicochimiques (diffraction RX, analyse thermique différentielle, spectrométrie infra-rouge, microscopie électronique à balayage couplée à l'analyse élémentaire in situ) et l'étude des résistances mécaniques sur micro-éprouvettes ont permis de mettre en évidence que la teneur en kaolinite de la latérite de départ jouait un rôle fondamental au niveau de la réactivité des produits calcinés. L'élaboration de ciments mixtes (Ciment Portland + latérite calcinée) conduit à des résultats remarquables tant au point de vue résistance qu'au point de vue durabilité. (limitation de la quantité de chaux résiduelle). L'application laisse entrevoir des perspectives interessantes pour la construction économique en Indonésie
[The aim of this study is ta show the possibility of manufacturing low-cost cement in Indonesia. To realize this objective, it is possible to use abundant laterites and a middle temperature thermal process (800°C) which is less expansive in energy than the Portland Cement production. The use of physical-chemical techniques (X-ray diffraction - differential thermal analysis, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry) and the study of mechanical strengths on mini-cylinders show the kaolinite content of the laterite is the main factor affecting its reactivity after burning. The strengths reached by mixtures of Portland Cement and burnt laterite are high and the durability of such binders is good because the lime content is lower. Concretes built up with these binders present interesting characterise in view of a low-cost housing in Indonesia. ]