Contribution à l'étude des phénomènes thermiques lors de la clinkérisation de crus de ciment Portland

Thermodynamic investigations of clinkerisation of cement portland raw material

• Auteur / Autrice : Fathi Ayed
• Direction : Robert Castanet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des matériaux
• Date : Soutenance en 1991
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ciment

Calorimétrie

Enthalpie

Résumé

L'etude concerne les differentes reactions qui interviennent lors du chauffage de melanges d'argile et de calcaire afin de preparer le produit appele clinker, forme principalement de silicate dicalcique (c#2s), silicate tricalcique (c#3s), aluminate tricalcique (c#3a) et ferro-aluminate tetracalcique (c#4af). Une etude enthalpique systematique par calorimetrie de chute a ete faite sur differents melanges de caco#3-sio#2, caco#3-sio#2-al#2o#3-fe#2o#3 et de crus industriels entre 25 et 1450c. Nous avons examine l'influence de la granulometrie et de la presence d'un mineralisateur sur l'enthalpie et sur la formation de c#2s et c#3s. Pour les deuxiemes, nous avons etudie l'influence de al#2o#3 et fe#2o#3 sur l'enthalpie ainsi que sur la formation des phases c#3a et c#4af. Nous avons montre qu'a 1450c le minimum enthalpique est obtenu quand le rapport oxyde de fer/alumine est proche de 0,5. L'influence des mineralisateurs sur la reactivite a ete examinee. Nous avons mis en evidence que le caf#2 favorise la formation de c#3s (compose le plus important du ciment portland) mais defavorise celle de c#3a, le cacl#2 ayant un effet contraire. Le dedoublement du pic de decarbonatation peut etre considere comme critere de mineralisation. Afin de calculer l'enthalpie mise en jeu lors du chauffage, nous avons du mesurer, par calorimetrie de dissolution en bain de metaborate de plomb, l'enthalpie de formation de certaines phases constitutives du clinker