Fabrication du ciment et du béton

Résumé du document

Le ciment et le béton sont des géomatériaux très utilisés dans le bâtiment. La fabrication du clinker à partir de matières premières (calcaire, silice et oxydes) et l'ajout d'additifs sont les deux étapes de fabrication du ciment. Le béton fabriqué à partir du ciment avec du sable et de l'eau subit les effets du gel et de la corrosion

Extraits

[...] Proportions des matières premières Pour une bonne composition chimique en matières premières et pour limiter les quantités d'impuretés on fait une optimisation de la composition chimique à l'aide de 3 équations. Équation Taux de saturation en chaux LSF = Lime Saturation Factor Cette équation détermine la quantité de chaux nécessaire pour saturer les trois autres oxydes (SiO2, Al2O3, Fe2O3) Équation Module silicique deuxième équation nécessaire est celle qui détermine la relation entre la quantité de SiO2 d'une part et la quantité d'Al2O3 et Fe2O3 d'autre part. Équation Module aluminoferrique troisième équation est celle qui détermine la relation entre la quantité d'Al2O3 et de Fe2O3. [...]

[...] Cette équation s'appelle le module aluminoferrique. [...]

[...] Source de CaO : calcite, aragonite, dolomiteSource de SiO2 : quartz, feldspath, opale, argile, micas Source de Al2O3 : argile, feldspath, gibbsite (Al(OH)3)Source de Fe2O3 : hématite, magnétite, goethite, limonite, sidérite Constituants mineurs du clinkerLes oxydes mineurs dans le ciment sont: MgO, Na2O, K2O et SO3Les oxydes alcalins K2O et le Na2O proviennent de l'argile et des feldspathsLa magnésie (MgO) provient de la dolomite qui est souvent présente avec le calcaire Composition moyenne du clinker Portland Chaux CaO 60 70Silice SiO 25Alumine Al2O 8Oxyde de fer Fe2O3 6Magnésium MgO 4Trioxyde de soufre SO3 3,5Alcalis Na2O + K2O 0,5 - 1,3 Composition chimique du clinkerLes principaux constituants du clinker Le silicate tricalcique 3CaO.SiO2- Le silicate bicalcique 2CaO.SiO2- L'aluminate tricalcique 3CaO.Al2O3- Le ferroaluminate tétracalcique 4CaO.Al2O3.Fe2O3 NomenclatureLa nomenclature utilisée dans la chimie du ciment est la suivante: La silice (SiO2) La chaux (CaO) L'alumine (Al2O3) La ferrite (Fe2O3) L'eau (H2O) Le trioxyde de soufre (SO3) Š La magnésie (MgO) L'oxyde de potassium (K2O) L'oxyde de sodium (Na2O) Le dioxyde de carbone (CO2) Č Les différentes phases minérales du clinker s'écrivent: 3CaO.SiO2 C3S 2CaO.SiO2 C2S 3CaO.Al2O3 C3A 4CaO.Al2O3.Fe2O3 C4AFLes structures du C3S et du C2S sont appelées respectivement, alite et bélite II) Additifs au clinker pour faire le ciment Afin de retarder la prise du ciment, on broie le clinker avec environ de sulfate de calcium. sulfate de calcium peut se présenter sous forme de gypse (CaSO 4.2 H2O), d'hémihydrate (CaSO 4.1 H2O) ou de mélange des deux. [...]