Des sepiolites sonifiees aux gels de silice fibreuse proprietes physico-chimiques texturales et rheologiques

par AHMED GOUAMI

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de BERGAYA FAIZA.

Soutenue en 1996

à Orléans .

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  • Résumé

    Le but de ce travail, est d'obtenir des sytemes avec des particules anisotropes de type fibres en vue de l'etude de leur comportement rheologique. Dans la famille des argiles fibreuses notre choix s'est porte sur la sepiolite de vallecas (espagne). Les mesures granulometriques ont ete realisees par granulometre laser, par sedimentation et par mesure statistiques des dimensions au m. E. T les longueurs des fibres sont comprises entre 1. 5 et 5. 5 m, les largeurs entre 0. 025 et 0. 5 m. Le traitement aux ultrasons permet l'obtention des gels de sepiolite tres stables dans le temps. On mesure par differentes techniques (drx, ir, met, et meb) l'effet non destructeur de ce traitement sur le mineral. L'attaque acide (hcl 6n, 3 heures) permet d'obtenir une silice qui herite de la morphologie de son precurseur. Le suivi de la cinetique de l'attaque acide (hcl 6n, 3 heures) des gels de sepiolite par plusieurs techniques (atg, atvc, ir, rmn. . . ) nous a permis de comprendre le mecanisme d'attaque aboutissant a la fabrication de la silice fibreuse. Le traitement aux ultrasons sur les suspensions de silice, donne egalement, apres vieillissement, des gels stables. Ce gel de silice reste stable aussi vis a vis de la temperature jusqu'a 1100c, au dela comme pour les silices amorphes habituelles, il se transforme en cristobalite. Le point de charge nulle de la sepiolite est de 6. 8. Le pcn de la silice fibreuse est compris entre 2. 8 et 3. 7 ces valeurs du pcn de la silice fibreuse sont proches du pcn des silices habituels. La mesure des densites de charges de surface de la sepiolite laisse penser qu'elle a un comportement amphotere en fonction du milieu. Le domaine de densite de charge trouve est nettement superieure a la charge permanente. La silice manifeste une densite plus faible mais positive jusqu'a ph>8 au dela on observe le debut de la dissolution de la silice. La caracterisation rheologique de gels a mis en evidence une transition sol-gel dans le cas de la sepiolite. On montre qu'une exposition plus longue aux ultrasons deplace la transtion sol-gel vers une plus faible concentration en argile toujours sous une meme loi de puissance. Les modules de conservation g' et de perte g'' augmentent quand les dimensions des particules diminuent. La transition sol-gel est gouvernee par le nombre de particules isolees d'argile par unite de volume. Les suspensions de silice fibreuse ne manifestent un comportement viscoelastique qu'apres un vieillissement des suspensions de trois mois. Seuls les suspensions a c=5% nous ont permis de mesurer le module de conservation et de perte g'() et g''() et leur evolution avec le temps d'exposition aux ultrasons. Des mesures en ecoulement sur les suspensions des deux materiaux nous ont permis de verifier la concordance de nos suspensions avec quelques modeles rheologiques.


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Informations

  • Détails : 120 P.
  • Annexes : 106 REF.

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  • Bibliothèque : Institut des sciences de la Terre d'Orléans.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : I 03-980
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