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des thèses françaises
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Mécanisme d'activation de la réaction d'hydratation de l'anhydrite CaSO4 Orthorhombique
| Auteur / Autrice : | Abdeljabbar el- Hajjouji |
| Direction : | Michel Murat |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Sciences des matériaux - Économie d'énergie et de matières premières |
| Date : | Soutenance en 1986 |
| Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : URGC-LMMX - Laboratoires des Matériaux Minéraux (Lyon, INSA1986-1995) - LCPAE – Chimie Physique Appliquée et Environnement (Lyon, INSA1980-1995) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
La réaction d'hydratation de l'anhydrite CaS04 orthorhombique met en jeu un mécanisme de dissolution-germination-croissance. Le tracé précis des courbes expérimentales du taux de conversion de cette réaction en fonction du temps, l'hydratation étant réalisée en milieu pur ou en présence d'activateurs (cations étrangers en solution), a conduit à deux résultats fondamentaux : l'échéance au bout de laquelle apparaît le produit de réaction (gypse CaS042H20) est d'autant plus courte que le cation activateur présente une valeur du rapport ''charge électrique/rayon ionique'' (z/r) plus faible ; le cation activateur intervient essentiellement au niveau de l'étape de germination. Ces résultats ont conduit à proposer une modélisation énergétique de la germination en introduisant dans l'expression de l'enthalpie libre qui lui est associée un terme complémentaire tenant compte du potentiel électrique créé par le cation en solution au voisinage du germe. Ce modèle rend compte des résultats obtenus quand les cations activateurs sont utilisés en solution diluée. Quand les cations sont utilisés en solution plus concentrée (conditions usuelles d'emploi), l'exploitation du modèle est plus difficile mais on retrouve systématiquement le rôle efficace des cations à faible valeur de z/r dans le processus de germination, donc le rôle du potentiel électrique créé localement par ces cations. L'étude des propriétés mécaniques des produits consolidés par hydratation montre par ailleurs que les valeurs les plus élevées de la résistance en compression pure sont obtenues dans le cas de la formation de gypse dont les cristaux sont aciculaires de petites dimensions, ce qui est réalisé avec les cations activateurs les plus efficaces et confirme le rôle important du processus de germination.