Etude de la demande en eau d’argiles calcinées dans le contexte du développement de ciment bas carbone

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Chimie, minéralogie, cristallographie

Mots-clés libres

Argiles calcinées, Demande en eau, Approche descriptive, Méthodes de Caractérisations

Mots-clés

Ciment,

Argile,

Caractérisation des matériaux (chimie)

Le développement de ciment, partiellement substitué par des argiles calcinées, se place dans un contexte internationale de forte demande en ciments bas carbone. L’objectif est de réduire l’émission de CO2 globale de l’industrie cimentaire. Les argiles calcinées représentent une alternative sérieuse en raison de leur réactivité pouzzolanique élevée et de leur grande disponibilité. Différents paramètres influençant le comportement de l'argile calcinée ont été étudiés, tels que les conditions de calcination, la nature des argiles calcinées ou l'impact de leur structure sur leur réactivité. Bien que l'utilisation d'argiles calcinées dans ce contexte soit généralement associée à une forte demande en eau, les paramètres influençant cette demande sont mal compris. Le présent travail explore la forte demande en eau des mélanges ciment-argiles calcinées dans les premiers instants de la mise en contact des matières sèches avec l’eau (< 20 min). Le développement d’une méthodologie expérimentale a permis d’explorer à différentes échelles la demande en eau des argiles calcinées et des mélanges ciment – argiles calcinées. Cette approche va de la caractérisation « instantanée » de l’état de la matière par différentes méthodes expérimentales, à l’étude en continu par microcalorimétrie de la matière et des mélanges étudiés. Le développement de ce travail a permis d’aboutir à une première approche descriptive de la demande en eau globale d’un mélange, avec la qualification et la quantification si possible de chaque contribution. Sont ainsi décrites la demande en eau à l’échelle de la particule avec l’eau de mouillage, et la demande en eau à l’échelle du mélange, avec l’eau présente dans les espaces inter et intra agglomérats, l’eau présente dans les espaces interparticulaires (système défloculé) et l’eau participant à la formation d’hydrates.