Mediaspace scheduled maintenance: Aug 25, 2026 07:00 - 12:00 AM. During this time, videos will be temporarily unavailable. Check status updates.

Séance de cours

Réaction cinétique dans l'hydratation du ciment

Dans cours

MSE-171: Matériaux

Une introduction à la science des matériaux appliquée aux matériaux de construction courants, en particulier le béton et les métaux. Description de leur fabrication, leurs comportements mécanique et thermique et leur utilisation en construction. ...

Description

Cette séance de cours couvre la cinétique de réaction dans l'hydratation du ciment, en se concentrant sur les réactions dominantes des c3s, la chaleur d'hydratation, et l'impact des additifs et de la température sur la vitesse de réaction. Il discute également de l'importance du gypse dans le contrôle de la réaction du c3a et des produits d'hydratation essentiels pour le développement de la résistance du béton.

Enseignant·e·s (6)

Cyril Henri Dénéréaz

Emmanuelle Anne Boehm Courjault

Karen Scrivener

De nationalité anglaise, Karen Scrivener est née en 1958. Au cours de sa carrière, ses travaux et sa recherche traitaient des domaines suivants: Identification du développement microstucturale pendant l'hydratation du ciment. Elaboration d'une approche multitechnique pour étudier la microstucture des ciments et bétons, avec accent sur la quantification par analyse des images d'électrons retrodiffusés. Caractérisation de l'auréole de transition de la pâte de ciment autour des granulats. Compréhension des processus de dégardation des bétons, en particulier le gonflement lié à la formation de l'éttringite retardée dans les bétons étuvés.

Julie Nathalie S Gheysen

Jean-Marie Drezet

1992-1996: travail de thèse au Laboratoire de Métallurgie Physique sous la direction du Prof. Michel Rappaz, http://library.epfl.ch/theses/?display=detail&nr=1509 1997-2000: projet EMPACT (European Modelling Programme for Aluminium Casting Technologies) 2001-2004: projet VIRCAST (European Virtual Casting) 2005-2006: projet Etude du sciage des barres à laminer (Alcan Fonds) 2005-2006: projet WelAIR (Welding of Airframes, EADS) 2005-2008: soudage faisceau d'électrons des Cu-Cr-Zr (CEA, France) 2006-2008: soudage laser des Al-Li (EADS, France) 2008-2011: co-direction avec le Prof. A. Nussbaumer de la thèse de C. Acevedo sur l'influence des contraintes residuelles sur le desgin en fatigue des joints tubulaires soudés, http://library.epfl.ch/theses/?nr=5056 2007-2011: co-direction avec le Prof. J.-F. Molinari de la thèse de K. Shahim sur la dilatation ventriculaire dans l'hydrocéphalie à pression normale (S. Momjian, HU-Genève et R. Sinkus, ESPCI-Paris), http://library.epfl.ch/theses/?nr=5191 2008-2012: co-direction avec le Prof. M. Rappaz de la thèse de M. Sistaninia sur la simulation de la fissuration par modèles granulaires (Projet CCMX-MERU) 2010-2014: direction avec le Prof. M. Rappaz de la thèse de N. Chobaut sur la simulation des contraintes lors de la trempe de pièces épaisses en alliage d'aluminium à durcissement structural (Projet CCMX-MERU) 2011-2015: direction avec le Prof. H. Van Swygenhoven-Moens de la thèse de P. Schloth sur l'étude de la précipitation lors de la trempe de pièces épaisses en alliage d'aluminium à durcissement structural (Projet CCMX-MERU)

Source officielle

Concepts associés (22)

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.

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.

Cinétique chimique

La cinétique chimique est l'étude de la vitesse des réactions chimiques. Sur le plan disciplinaire, elle fait partie de la chimie physique. Certaines réactions sont totales et très rapides, voire instantanées, comme les explosions. D'autres sont tellement lentes qu'elles durent plusieurs années (comme la formation de la rouille), voire plusieurs siècles (comme la formation du charbon ou du pétrole). Certaines sont même tellement lentes que les réactifs de départ sont considérés comme stables, par exemple la transformation du diamant en carbone graphite.

Béton armé

vignette|Armatures métalliques de renforcement du béton. vignette|« Cancer du béton » : lorsque le front de carbonatation atteint l'armature métallique, celle-ci est atteinte de rouille qui fait augmenter le volume de l'acier, conduisant à l'éclatement du béton d'enrobage, ce qui provoque des délaminations, ou comme ici des épaufrures qui mettent à nu les armatures oxydées. Le béton armé est un matériau composite constitué de béton et de barres d'acier alliant les propriétés mécaniques complémentaires de ces matériaux (bonne résistance à la compression du béton et bonne résistance à la traction de l'acier).

Afficher plus

Séances de cours associées (35)

Ciments de broyage avec des argiles calcinées MOOC: Chimie du ciment et matériaux cimentaires durables

Explore l'importance du broyage du ciment pour augmenter la réactivité et compare l'interbroyage avec des méthodes de broyage distinctes.

Broyage de ciments avec des argiles calcinées: comment faire LC3 MOOC: Chimie du ciment et matériaux cimentaires durables

Explore le processus de broyage des ciments avec des argiles calcinées pour produire de la LC3.

Durabilité du béton : Corrosion et réparation

Discute de la corrosion du béton, de l'impact gel-dégel, de la réaction alcaline et des attaques acides.

Reliure du chlore et effets sur le pH MOOC: Sorption et transport dans les matériaux cimentaires

Discute de l'impact des cations et du pH sur la liaison au chlorure dans les matériaux cimentaires.

Craquage et sorption MOOC: Sorption et transport dans les matériaux cimentaires

Explore la formation et l'impact des microfissures dans les structures en béton.

Afficher plus

Concepts associés (22)