Thèse soutenue

Liants phosphomagnésiens : Mécanisme de prise et durabilité

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Auteur / Autrice : Emmanuel Soudée
Direction : Jean Pera
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Matériaux
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

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Résumé

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Grâce à un développement rapide de leurs résistances, les liants phosphomagnésiens ont été largement utilisés dans les pays anglosaxons pour les travaux de réparation rapides. Cependant, la méconnaissance du mécanisme de durcissement a freiné leur utilisation, aussi l'objet de cette étude a-t-il été de préciser ce phénomène. Il s'agit d'une réaction acide-base entre une poudre de magnésie et une solution de phosphate monoammonique. Au contact de l'eau, la cinétique de mouillage de la magnésie dépend de sons état de surface alors que le passage en solution des ions MG2+ est fonction de l'acidité de la solution. Les ions MG2+ se complexent alors avec les molécules d'eau pour former un composé MG(H20) 62+. Ces complexes peuvent se substituer aux molécules d'eau lors du mouillage de la magnésie et restent accrochés sur la surface qu'ils recouvrent progressivement. Ces complexes servent de points d'amorçage à la cristallisation de la struvite qui est composée de polyèdres PO 43, NH4+ et MG(H20) 62+ tenus entre eux par des liaisons hydrogènes. L'influence des différents composés du mélange sur la cinétique de la réaction a été analysée ainsi que les hydrates développés avec l'apparition de schertelite et de dittmarite. Les retardateurs de prise comme l'acide borique ou le chlorure de sodium agissent en complexant les ions magnésium en solution pour le premier ou en freinant directement leur passage en solution pour le second. De plus, une étude de durabilité a montré que les liants phosphomagnésiens résistaient bien à l'acide lactique pour peu que la porosité et la quantité de magnésie en excès soient faibles. A l'opposé, avec une plus forte porosité ou un faible excès de MAP en fin de réaction, ils résistent au sulfate d'ammonium.