Interaction entre des matériaux argileux et un milieu basique riche en calcium

par Koffi Léon Konan

Thèse de doctorat en Matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Agnès Smith et de Jean-Pierre Bonnet.

Soutenue en 2006

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les matériaux argileux peuvent être utilisés dans le domaine cimentaire pour leur effet pouzzolanique (après deshydroxylation) ou encore comme charge inerte pour combler en partie la porosité ouverte. L’étude des interactions entre les produits cimentaires et les argiles est donc essentielle pour optimiser la valorisation de ces matériaux. Les interactions entre trois argiles (kaolin, illite et montmorillonite) et une solution d’hydroxyde de calcium Ca(OH)2) ont donc été étudiées. Les résultats obtenus montrent que toutes ces argiles pie��gent simultanément les ions calcium et hydroxyle. Cette adsorption est fonction de la surface spécifique de l’argile et de la basicité de la solution. Le calcium se révèle être un coagulant pour le kaolin et un dispersant pour l’illite en milieu basique. Le cas de la montmorillonite est plus complexe du fait d’échange interfoliaire. Les résultats ont pu être interprétés en prenant en compte le caractère donneur ou accepteur des atomes des diverses surfaces et le omportement de la sphère d’hydratation des ions calcium. L’utilisation de dispersants organiques est également présentée.

  • Titre traduit

    Surface reactivity of clay minerals in calcium hydroxide based dispersions


  • Résumé

    Clay materials can be used in cementitous materials for their pozzolanic effect (after deshydroxylation) or like inert load to partly fill open porosity. The study of interactions between the cement based materials and clays is thus essential to optimise the valorisation of these materials. Surface reactivity of three clays (kaolin, illite and montmorillonite) in calcium hydroxide based dispersions (Ca(OH)2) was thus studied. The results obtained show that all these clays trap simultaneously calcium and hydroxyl ions. This adsorption is a function of the specific surface of clay minerals and the alkalinity of the dispersion. The calcium proves to be a coagulant for the kaolin and a dispersant for the illite in a basic medium. The case of montmorillonite is more complex because of interfoliar exchange. The results could be interpreted by taking into account the donor or acceptor character of atoms of various surfaces. The effect of organic dispersants is also discussed.

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  • Détails : 1 vol. (131 p.)
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