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Évaluation de la réactivité de l'argile: le test R3

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Description

Cette séance de cours couvre le test R3, une méthode pour évaluer la réactivité de l'argile dans le ciment. Il comprend le test de référence de la résistance de l'argile calcinée, l'influence de la qualité de l'argile sur les propriétés mécaniques et le suivi de la réactivité pouzzolanique. La conception du mélange, les paramètres des expériences de calorimétrie isotherme, la préparation des échantillons et le protocole R3 pour la chaleur d'hydratation et l'eau liée chimiquement sont discutés. Le test R3 est un moyen rapide de quantifier la réactivité de l'argile, avec une bonne corrélation avec la résistance à la compression.

Dans MOOC

Chimie du ciment et matériaux cimentaires durables

Nous connaissons tous le béton utilisé pour construire nos maisons, nos bureaux, nos écoles ou nos ponts, mais savez-vous pourquoi le béton résiste ? L'objectif de ce cours est d'offrir des connaissances solides sur la chimie du ciment aux praticiens ou aux nouveaux étudiants dans ce domaine. Il n'est donc pas nécessaire d'avoir des connaissances en matière de ciment, mais des notions de base en chimie, physique et cristallographie peuvent être utiles. Ce cours dure 6 semaines pendant lesquelles vous pouv

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Concepts associés (18)

Ciment

vignette|Du ciment, fourni en sac, prêt à être mélangé avec de l’eau et des granulats. Le ciment est un liant hydraulique (qui durcit sous l'action de l'eau), utilisé dans la préparation du béton, et aujourd'hui le plus souvent employé dans la confection des dallages, des parpaings, des enduits et des mortiers. Le principe est de chauffer à très haute température du calcaire et de l'argile pour former des nodules de silicates de calcium, le clinker. Ceux-ci sont ensuite broyés finement.

Ciment Portland

thumb|right|280px|Sacs de ciment Portland. Les ciments Portland sont des liants hydrauliques composés principalement de silicates de calcium hydrauliques qui font prise et durcissent en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée hydratation. Lorsqu'on ajoute la pâte (ciment, air et eau) aux granulats (sable et gravier, pierre concassée ou autre matériau granulaire), elle agit comme une colle et lie ensemble les granulats pour former une masse semblable à de la pierre, le béton, le matériau artificiel le plus polyvalent et le plus répandu qui existe.

Calorimétrie

La calorimétrie est la partie de la thermodynamique qui a pour objet le calcul et la mesure des chaleurs. Pour que la chaleur soit accessible par le calcul, il est nécessaire de l'identifier à la variation d'une fonction d'état, ce qui n'est pas possible dans un cas général. On choisit des conditions particulières dans lesquelles cette identification est possible : par exemple à pression constante, et dans ce cas les chaleurs mises en jeu au sein du calorimètre sont égales à la variation de l'enthalpie ΔH = QP, ou à volume constant dans une bombe calorimétrique, et dans ce cas les chaleurs mises en jeu sont égales à la variation de l'énergie interne ΔU = QV.

Essai de compression

Un essai de compression mesure la résistance à la compression d'un matériau sur une machine d'essais mécaniques suivant un protocole normalisé. Les essais de compression se font souvent sur le même appareil que l'essai de traction mais en appliquant la charge en compression au lieu de l'appliquer en traction. Pendant l'essai de compression, l'échantillon se raccourcit et s'élargit. La déformation relative est « négative » en ce sens que la longueur de l'échantillon diminue.

Clinker

Le clinker est un constituant du ciment, qui résulte de la cuisson à très haute température d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (CaCO3 qui apporte l'oxyde de calcium, CaO) et de 20 % d'aluminosilicates (essentiellement des argiles : phyllosilicates) qui apportent les oxydes de silicium (SiO2), d'aluminium () et de fer (FeO et ). La « farine » ou le « cru » est formé du mélange de poudre de calcaire et d'argile. La cuisson, ou clinkérisation, se fait à une température d'environ , ce qui explique la forte consommation énergétique de ce processus.

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