Influence des interactions physico-chimiques entre particules et composés organiques sur la stabilité de mousses minérales

Influence of the physicochemical interactions between particles and organic compounds over the mineral foam stability

• Auteur / Autrice : Mélodie Auriol
• Direction : Rénal Backov, Véronique Schmitt
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physico-chimie de la matière condensée
• Date : Soutenance le 08/11/2016
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac ; 1963-....)
• Jury : Président / Présidente : Cécile Zakri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Rénal Backov, Véronique Schmitt, Cécile Zakri, Dominique Langevin, Laurent Michot, Cédric Boissière, Florent Dalas, Marie Le Merrer
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Dominique Langevin, Laurent Michot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés physico-chimiques

Chimie des surfaces

Surfactants

Stabilité

Mousses cimentaires

Mots clés libres

Mousse

Ciment

Tensioactif

Interactions

Stabilité

Interfaces

Particules

Film liquide

Coulis

Prise cimentaire

Foam

Cement

Surfactant

Interactions

Stability

Interfaces

Particles

Liquid film

Slurry

Setting

Résumé

Les mousses cimentaires sont des matériaux solides poreux qui ont despropriétés isolantes intéressantes. Elles sont utilisées dans le domaine de laconstruction pour réduire la consommation énergétique des habitations. Cependant,lors de la prise cimentaire, certaines mousses se déstabilisent et s'effondrent. Laformulation de tels matériaux présente donc des difficultés techniques etscientifiques notamment du point de vue des interactions entre les nombreuxcomposés utilisés, organiques et minéraux. L’objectif de ce travail de thèse a doncété d’étudier spécifiquement les interactions entre la matière minérale et le tensioactifutilisé pour la mise en forme alvéolaire, afin de comprendre le rôle de l’agentmoussant dans les mécanismes de stabilisation des mousses. Pour ce faire, nousavons considéré un système réactif simplifié, mais proche de l’utilisation courante,composé d’un ciment classique, d'eau et d’un tensioactif dosable par spectroscopieUV-visible. Pour découpler les différents effets, nous avons étudié ce système à troiséchelles : la mousse cimentaire, le coulis non moussé et des films uniques.

Cement-based mineral foams are solid porous materials and presentvery interesting insulating properties. Such materials are used in the constructionsector in order to reduce the energy consumption of houses. However, theproduction of these materials can be difficult because of the kinetic competitionbetween foam stability and cement setting. Cement-based mineral foams areextremely complex materials because of the number of components and all theirinteractions. The objective of our study is to get insight into the interactions betweenmineral and organic compounds and to understand their role in the stabilizingmechanisms. Our strategy was to study a model system, sufficiently close the realone to be representative, and sufficiently simple to identify the contribution of thedifferent components. We used as a foaming agent a surfactant exhibiting acharacteristic peak in UV-visible spectroscopy in order to determine its function andposition in the complex system. We first worked on unfoamed slurries, then westudied thin liquid films and the foamed materials.