Influence et rôle du métakaolin dans la résistance des ciments aux altérations chimiques industrielles

par Amor Araibia

Thèse de doctorat en Génie civil et sciences de la conception

Sous la direction de Jean-Louis Bosc.

Soutenue en 1990

à Lyon, INSA , en partenariat avec URGC-LMMX - Laboratoires des Matériaux Mineraux (Lyon, INSA) (laboratoire) .


  • Résumé

    Les normes et travaux actuels sur la durabilité des ciments Portland aux altérations chimiques industrielles conduisent a réduire certains de ses constituants ou (et) à ajouter des produits à effet pouzzolanique. Dans cette étude nous cherchons à préciser l'influence et le rôle de l'ajout de metakaolin (MK) -pouzzolane de synthèse obtenue par calcination de kaolin (vers 800°C) - dans la résistance du ciment Portland (CPA) placé dans trois types de milieux agressifs: chlorure, sulfate et acide. Notre analyse s'appuie sur des essais comparatifs mécaniques accompagnés de mesures physicochimiques sur des micro-éprouvettes de pàtes de ciment de trois compositions : CPASSR, 70 % CPA + 30 % MK et 60 % CPA + 40 % MK. Ces échantillons ont été placés, après 28 jours de cure. Dans quatre solutions a 20°C pendant 180 jours, de CaCI2 (à 300 g/l), ou de Mg Cl2 (â 5%), ou de Mg 504 (a 5%), ou d'acide acétique (pH = 3). Des éprouvettes témoins sont conservées dans de l'eau déminéralisée dans les mêmes conditions. Les résultats expérimentaux montrent l'excellente tenue du mélange 70% CPA + 30% MK dans CaCI2 et MgS04 dont la résistance est maintenue entre 95 et 105% des valeurs obtenues sur les éprouvettes témoins a 180 jours. Des mesures fines ont été réalisées pour suivre l'évolution de la microstructure des liants et des produits de dissolution. Elles permettent d'expliquer certaines dégradations par l'identification et la localisation des phases nouvelles qui se développent au cours de l'agression. Ainsi, il est mis en évidence par la microsonde de CASTAING une diffusion des ions agressifs très différente selon leur nature. La mesure de la porosité globale, dé son côté, ne présente aucune corrélation avec la résistance des ciments testes. A la lumière de l'ensemble des résultats, il est envisagé, d 'une part, la possibilité d'améliorer la résistance du ciment compose 70%CPA + 30%MK et d'autre part,une étude plus fondamentale sur les reactions de constituants isolés du ciment pour pouvoir modéliser la diffusion dans un milieu cimentaire évolutif.

  • Titre traduit

    = Role and influence of metakaolin on the resistance of cements to industrial chemical attacks


  • Résumé

    Now standards and works on the durability of Portalnd cements (CPA) submitted to industrial chemical attacks lead either to the reduction some of its compounds or(and) to the addition of pozzolanic product this study, we seek to point out the influence and rôle of the addition of metakaolin(MK)-obtained by calcination of kaolin at 800°Con the cement behaviour. This binder is placed in three types of aggressive solutions: chloride,sulfate and acid. Our work is based on comparative mechanical trials supported by physicochemical measurement on mini-cylinders of cement pastes. Three compositions are studied: CPA55R,(70%CPA-30%MK)and (60%CPA-40%MK). These specimens are placed, after a 28 day-cured in four solutions at cylinders are kept in water in the some conditions. In conclusion it can be considered, on one side, the possibility to improve, the resistance of the(70%CPA-30%MK)binder and,on the other side, a more fundamental study of the reaction of isolated cement compounds in order to modelize the diffusion of ions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1248)
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