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Centre universitaire de Souk-Ahras Département de Génie Civil Master1 Science

Centre universitaire de Souk-Ahras Département de Génie Civil Master*1* Science des Matériaux pour la Construction Durable Mini projet sur : Théorie d’hydratation Préparé par : Sur la supervision de : 1) Haoués Souad * K. Salhi 2) Taouaf Ilhém *2012* Théorie d’hydratation de ciment Page 2 Sommaire Introduction. Histoire de ciment 1) Définition de ciment 2) Description du mécanisme de l’hydratation du ciment 2.1) Hydratation du C3S 2.2) Hydratation des aluminates 2.3) Prise du ciment 3) Interaction entre C3S, gypse, et CH 4) Le degré d’hydratation 4-1) Définition 4-2) Détermination du degré d’hydratation 5) Modélisation de l’hydratation 5.1) Modèles Microscopiques 5.2) Modèles Macroscopiques 6) Les différentes théories de l’hydratation 7) Synthèse sur les différentes théories d’hydratation 8) Influence de la granulométrie 9) Influence des fumées de silice sur l'évolution de l'hydratation des pâtes de Ciment 10) Résistance chimique du produit de l'hydratation de C4A3S 11) Méthodes de détermination de la diffusivité hydrique de pâtes de ciment durcies 12) L'hydratation des ciments sous malaxage continu 13) Influence du rapport E/C sur l'hydratation, la microstructure et les déformations endogènes de pâtes de ciment durcies 14) Billon simplifié de l’hydratation de ciment au jeune âge 15) Ciment hydraulique contre le ciment non hydraulique Conclusion Théorie d’hydratation de ciment Page 3 Introduction Les ciments hydrauliques sont des matériaux avec lesquels placez et durcissez après avoir été combiné l'eau, en raison de réactions chimiques avec l'eau de mélange, et celle, après durcissement, maintenez la force et la stabilité même sous l'eau. La condition principale pour ces force et stabilité est que les hydrates ont formé sur la réaction immédiate avec de l'eau soient essentiellement insolubles dans l'eau. La plupart des ciments de construction sont aujourd'hui hydrauliques, et les la plupart de ces derniers sont basées dessus Ciment de Portland, à partir dont est fait principalement pierre à chaux, certain argile minerais, et gypse dans un processus à hautes températures qui élimine anhydride carbonique et combine chimiquement les ingrédients primaires dans de nouveaux composés. les ciments Non- hydrauliques incluent des matériaux tels que les plâtres (non-hydrauliques) de chaux et de gypse, qui doivent être gardés au sec afin de gagner la force, et l'oxychlorure cimente, qui a les composants liquides. Les mortiers de chaux, par exemple, « ont placé » seulement en se desséchant, et force de gain seulement très lentement par absorption d'anhydride carbonique de l'atmosphère pour reformer le carbonate de calcium à travers carbonatation. Plaçant et durcissant des ciments hydrauliques est provoqué par la formation des composés contenant de l'eau, qui forment en raison des réactions entre les composants de ciment et l'eau. La réaction et les produits de réaction désigné sous le nom de l'hydration et des hydrates ou des phases d'hydrate, respectivement. En raison du début immédiat des réactions, on peut observer un raidissement qui est au commencement léger mais qui augmente avec du temps. Le point auquel le raidissement atteint un certain niveau désigné sous le nom du début du réglage. Davantage de consolidation s'appelle l'arrangement, après quoi la phase du durcissement commence. La résistance à la pression du matériel se développe alors solidement, sur une période qui s'étend de quelques jours dans le cas de « ultra- rapide-durcir » des ciments à plusieurs années dans le cas des ciments ordinaires. Théorie d’hydratation de ciment Page 4 Histoire de ciment Les ciments de construction les plus tôt sont aussi vieux que la construction,[1] et étaient non-hydrauliques. Partout où des briques primitives de boue ont été employées, elles ont été enfoncées ainsi qu'une couche mince de boue d'argile. des matériaux Boue-basés ont été également employés pour rendre sur les murs du bois de construction ou acacia et barbouillage structures. Chaux a été probablement employé pour la première fois comme un additif dans ces derniers rend, et pour les planchers stabilisants de boue. Une boue, une bouse de vache et une chaux se composantes de « barbouillage » produit un dur et enduire, dus à la coagulation, par la chaux, des protéines dans la bouse de vache. Ce système simple était commun en Europe jusqu'aux périodes tout à fait récentes. Avec l'arrivée des briques mises le feu, et leur utilisation en plus grandes structures, les diverses cultures ont commencé à expérimenter avec des mortiers de haut-force basés sur le bitume (dans Mesopotamia), le gypse (en Egypte) et la chaux (dans beaucoup de régions du monde). Il est incertain où on l'a découvert la première fois qu'une combinaison de chaux non-hydraulique hydratée et d'a pozzolan produit un mélange hydraulique, mais le béton fait à partir de tels mélanges a été la première fois employé à grande échelle par le Romans. Ils ont employé les deux pozzolans normaux (trass ou rénovation) et pozzolans artificiels (brique ou poterie de la terre) en ces bétons. Beaucoup d'excellents exemples des structures faites à partir de ces bétons se tiennent toujours, notamment le dôme monolithique énorme du Panthéon à Rome. L'utilisation du béton structural a disparu en Europe médiévale, bien que des bétons pozzolanic faibles aient continué à être employés comme noyau complètent les murs et les colonnes en pierre. Ciment moderne Des ciments hydrauliques modernes ont commencé à être développés dès le début de la révolution industrielle (autour 1700), conduit par les trois besoins principaux :  Hydraulique rend pour les bâtiments de finition de brique dans des climats humides  Les mortiers à chaux hydraulique pour la construction de maçonnerie du port fonctionne etc., en contact avec l'eau de mer.  Développement des bétons forts. En Grande-Bretagne en particulier, la pierre de bâtiment de bonne qualité est devenue toujours plus chère pendant une période de croissance rapide, et c'est devenu une pratique courante de construire des bâtiments de prestige des nouvelles briques industrielles, et de les finir avec a stuc pour imiter la pierre. Des chaux hydrauliques ont été favorisées pour ceci, mais le besoin de temps rapide d'ensemble a encouragé le développement de nouveaux ciments. Le plus célèbre parmi ces derniers était Parker « Ciment romain."[2] Ceci a été développé près James Parker dans le 1780s, et finalement breveté en 1796. Il n'était, en fait, rien comme n'importe quelle matière employée par le Romans, mais était « un ciment normal » fait en brûlant le septaria - les nodules qui sont trouvées dans certains gisements d'argile, et qui contiennent les minerais d'argile et le carbonate de calcium. Les nodules brûlées ont été rectifiées à une poudre fine. Ce produit, transformé en un mortier avec le sable, ensemble en 5-15 minutes. Le succès « du ciment romain » a mené d'autres fabricants à développer les produits rivaux en brûlant les mélanges artificiels de l'argile et de la craie. Théorie d’hydratation de ciment Page 5 John Smeaton a apporté une contribution importante au développement des ciments quand il projetait la construction du tiers Phare d'Eddystone (1755-9) dans la Manche. Il a eu besoin d'un mortier à chaux hydraulique qui placerait et développe une certaine force dans la période de douze heures entre les marées élevées successives. Il a effectué une recherche de marché approfondie sur les chaux hydrauliques disponibles, visitant leurs emplacements de production, et a noté que le « hydraulicity » de la chaux a été directement lié à la teneur en argile de la pierre à chaux à partir de laquelle elle a été faite. Smeaton était a ingénieur par profession, et a pris l'idée pas plus loin. Apparent ignorant du travail de Smeaton, le même principe a été identifié près Louis Vicat dans la première décennie du dix- neuvième siècle. Vicat a continué pour concevoir une méthode de combiner la craie et l'argile dans un mélange intime, et, brûlant ceci, a produit « un ciment artificiel » en 1817. Gel de James,[3] travailler en Grande-Bretagne, produite ce qu'il a appelé « ciment britannique » d'une façon semblable autour du même temps, mais n'a pas obtenu un brevet jusqu'en 1822. En 1824, Joseph Aspdin a fait breveter un matériel semblable, qu'il a appelé ciment de Portland, parce que le rendu fait à partir de lui était en couleurs semblable au prestigieux Pierre de Portland. Tous produits ci-dessus ne pourraient pas concurrencer la chaux/bétons pozzolane en raison du rapide- réglage (donnant l'heure insuffisante pour le placement) et des basses forces tôt (exigeant un retarder de beaucoup de semaines avant que le coffrage pourrait être enlevé). Les chaux hydrauliques, les ciments « normaux » et les ciments « artificiels » tous comptent sur le leur belite contenu pour le développement de résistance. Belite développe la force lentement. Puisqu'ils ont été brûlés aux températures en-dessous du °C 1250, ils ont contenu le non alite, qui est responsable de la force tôt en ciments modernes. Le premier ciment pour contenir uniformément l'alite était cela fait par le fils de Joseph Aspdin's William dans le 1840s tôt. Était ce ce que nous appelons aujourd'hui ciment de Portland « moderne ». En raison de l'air du mystère avec lequel William Aspdin a entouré son produit, d'autres (par exemple. Vicat et I C Johnson) ont réclamé la priorité dans cette invention, mais l'analyse uploads/Ingenierie_Lourd/ 1-hydratation-du-ciment-7-repare.pdf