Recherche Avancée

Thèse soutenue

Analyse des interactions entre diverses argiles et des polymères spécifiques, en milieu cimentaire, en présence de superplastifiant

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Auteur / Autrice : Christian Blachier
Direction : Laurent Michot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Géosciences
Date : Soutenance le 03/07/2009
Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire environnement et minéralurgie (Vandoeuvre-les-Nancy)
Jury : Président / Présidente : Frédéric Villiéras
Examinateurs / Examinatrices : Laurent Michot, Frédéric Villiéras, Henri Vandamme, Albert Magnin, Jean-Baptiste D'Espinose de Lacaillerie, Alain Jacquet
Rapporteurs / Rapporteuses : Henri Vandamme, Albert Magnin

Résumé

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La présence d’argile dans les granulats (sables et graviers), influencent considérablement les propriétés rhéologiques des bétons. Considérant les évolutions techniques apportées au béton ces dernières années, la compréhension des mécanismes de nocivité des argiles est donc d’un intérêt majeur sur le plan industriel. Au cours de cette étude, nous avons scindé la problématique en deux parties, la première s’attardant plus spécifiquement sur les mécanismes d’adsorption aux surfaces des argiles. Une analyse fines des interactions polymere-argile par IR, SAXS-WAXS et mesure d’adsorption a alors permis de valider l’adsorption des superplastifiants par les argiles et le rôle bénéfique de l’utilisation de molécule cationique (F25) pour empêcher leur fixation. La détermination d’un processus d’adsorption par échange cationique de ces molécules explique d’une part leur effet inertant et d’autre part la restructuration des particules d’argile à l’échélle du micron comme du nanométre. Dans un deuxième temps, une étude rhéologique des systèmes granulaires a permis de caractériser l’effet intrinséque de argiles sur les propriétés d’écoulement de ces systèmes. L’étude des suspensions d’argile a démontré le rôle de la rétention d’eau par les argiles. L’anisotropie des particules, caractérisée au moyen de différentes techniques (MET, SAXS-WAXS), permet d’expliquer cette rétention d’eau