Cimentvignette|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.
Silicatevignette|Motif structurel de base de la plupart des polymorphes du dioxyde de silicium qui forme des assemblages de tétraèdres liés les uns aux autres par leurs sommets, chaque atome d'oxygène étant commun à deux tétraèdres, d'où la formule générale de . Un silicate est un sel combinant le dioxyde de silicium à d'autres oxydes métalliques. Les minéraux ayant une composition de silicate sont également qualifiés de silicates et constituent une famille de minéraux extrêmement importante.
Ciment Portlandthumb|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.
Aluminosilicatethumb|right|Tétraèdre ou Les aluminosilicates sont des minéraux du groupe des silicates dans lesquels certains atomes de silicium Si sont remplacés par des atomes d'aluminium Al. Ces substitutions s'observent dans les familles des phyllosilicates et des tectosilicates. Certains tétraèdres (SiO4) du squelette de ces minéraux sont ainsi remplacés par des tétraèdres (AlO4).
Energetically modified cementEnergetically modified cements (EMCs) are a class of cements made from pozzolans (e.g. fly ash, volcanic ash, pozzolana), silica sand, blast furnace slag, or Portland cement (or blends of these ingredients). The term "energetically modified" arises by virtue of the mechanochemistry process applied to the raw material, more accurately classified as "high energy ball milling" (HEBM). This causes, amongst others, a thermodynamic transformation in the material to increase its chemical reactivity.
Réaction alcali-granulatLes réactions alcali-granulat (aussi connues sur l'acronyme RAG) constituent une famille de réactions de dégradation endogènes aux bétons. Ces réactions ont lieu entre les ions hydroxyles (OH−) accompagnés (en raison de l'électro-neutralité des solutions aqueuses) par les ions alcalins solubles (Na+, K+) présents dans la solution interstitielle du béton (principalement ions sodium et potassium) et les granulats.
NéphélineLa néphéline, appelée également néphélite, est un minéral de la famille des tectosilicates, sous-groupe des feldspathoïdes. Elle contient du sodium, de l'aluminium et du silicium, et a pour formule chimique Na3KAl4Si4O16. Elle se rencontre dans les roches magmatiques différenciées alcalines sous-saturées en silice, comme les phonolites. La néphéline peut être utilisée dans la production industrielle de céramique (par exemple, de porcelaine tendre), ou de verre de cristal.
FeldspathUn feldspath est un minéral de la famille des tectosilicates, dont la composition est celle d'un aluminosilicate de sodium, de potassium ou de calcium. Il existe de nombreux feldspaths, dont les principaux sont l'orthose ou le microcline (potassique), l'albite (sodique) et l'anorthite (calcique). On distingue les feldspaths alcalins, souvent translucides, blanchâtres ou roses et riches en alcalins (Na, K), des plagioclases qui diffèrent des précédents par la présence de calcium (Ca) et une faible teneur en potassium (K).
Béton de cimentthumb|upright=1.0|Un mètre cube de béton (représentant la production mondiale annuelle de béton par habitant). Le béton de ciment, couramment appelé béton, est un mélange de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants. Histoire du béton de ciment Ciment Le ciment se compose essentiellement de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer combinés au silicate et aluminate de calcium. Les différents ciments résultent du mélange de clinker, de calcaire, de laitier et de cendres volantes (qui sont des composés à effet pouzzolanique, mais non considérés comme des pouzzolanes).
ClinkerLe 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.
Zéolithethumb|250px|Zéolithe : gonnardite thumb|250px|Cristaux de zéolithe, vus au microscope électronique thumb|250px|Natrolite ; zéolithe de formule Na_2[Si_3AlO_10] (Val de Fassa à Monzoni (Italie). Le caractère fibreux de certaines zéolithes les rend susceptible de produire des mésothéliomes (comme l'amiante) si elles sont inhalées en fines particules thumb|250px|Natrolite - Auvergne Une zéolithe, ou zéolite, est un minéral faisant partie d'un groupe de même nom de cristaux formés d'un squelette microporeux d'aluminosilicate, dont les espaces vides connectés sont initialement occupés par des cations et des molécules d'eau.
Matériau réfractaireUn matériau réfractaire est un matériau qui a une forte résistance à un facteur (physique, chimique, biologique) susceptible de le dégrader, le plus souvent la chaleur. Par exemple, un four à bois peut être fait de briques réfractaires. Réfractaire est un terme français recensé en 1539 par Robert Estienne, dans son dictionnarium latino-gallicum. Il provient du latin d’église refractarius, querelleur et signifie indocile.
Dioxyde de siliciumLe dioxyde de silicium, ou silice, est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un solide incolore présent en abondance dans le milieu naturel et chez divers êtres vivants. Il existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes, et combiné chimiquement avec d'autres oxydes dans les silicates, qui sont les principaux constituants de l'écorce terrestre et du manteau terrestre. Libre ou combiné, il représente 60,6 % de la masse de la croûte continentale.
Sodium silicateSodium silicate is a generic name for chemical compounds with the formula Na2xSiyO2y+x or (Na2O)x·(SiO2)y, such as sodium metasilicate Na2SiO3, sodium orthosilicate Na4SiO4, and sodium pyrosilicate Na6Si2O7. The anions are often polymeric. These compounds are generally colorless transparent solids or white powders, and soluble in water in various amounts. Sodium silicate is also the technical and common name for a mixture of such compounds, chiefly the metasilicate, also called waterglass, water glass, or liquid glass.
MontmorilloniteLa montmorillonite est un minéral composé de silicate d'aluminium et de magnésium hydraté, de formule , et appartenant au groupe des smectites, de la famille des phyllosilicates. Elle est aussi appelée terre de Sommières. Surface externe : Surface interne : , soit une surface totale d'échange de en moyenne (très réactive) Espace interfoliaire (entre les feuillets) avec une distance (variable) entre les feuillets Substitutions isomorphiques présentes La montmorillonite est une argile de type 2/1, dite encore TOT (pour tétraèdre/octaèdre/tétraèdre).
Anti-agglomérantUn anti-agglomérant est une substance qui limite l'agglutination des particules dans un produit en poudre et ainsi assure sa fluidité. Ils sont utilisés dans divers domaines dont les sels routiers, fertilisants, cosmétiques, détergents de synthèse et diverses applications alimentaires ou industrielles. Les anti-agglomérants sont largement utilisés dans l'alimentation et sont considérés comme des additifs alimentaires. Les plus connus sont les silicates.
Cycle du dioxyde de siliciumLe cycle du dioxyde de silicium est le cycle biogéochimique dans lequel le dioxyde de silicium (ou silice) est transféré entre les différents systèmes terrestres. Le silicium est un élément bioessentiel et c'est aussi l'un des éléments les plus abondants sur Terre. Le cycle du dioxyde de silicium a un chevauchement significatif avec le cycle du carbone (cycle carbonate-silicate) et joue un rôle important dans l'enfermement du carbone par le biais de l'altération continentale, de l'exportation biogénique et de l'enfouissement sous forme de limons à l'échelle des temps géologiques.
Biogenic silicaBiogenic silica (bSi), also referred to as opal, biogenic opal, or amorphous opaline silica, forms one of the most widespread biogenic minerals. For example, microscopic particles of silica called phytoliths can be found in grasses and other plants. Silica is an amorphous metal oxide formed by complex inorganic polymerization processes. This is opposed to the other major biogenic minerals, comprising carbonate and phosphate, which occur in nature as crystalline iono-covalent solids (e.g.
CalciumLe calcium est l'élément chimique de numéro atomique 20, de symbole Ca. C'est un métal alcalino-terreux gris-blanc et assez dur. Il n'existe pas à l'état de corps pur dans la nature. C'est le cinquième élément le plus abondant de la croûte terrestre (plus de 3 %). Il est vital pour de nombreuses espèces : formation des os, des dents et des coquilles (il compose 1 à 2 % du poids du corps humain d'un adulte). Le calcium joue également un rôle très important en physiologie cellulaire, tout en étant un poison cellulaire au-delà d'une certaine dose.
Roche felsiqueIn geology, felsic is a modifier describing igneous rocks that are relatively rich in elements that form feldspar and quartz. It is contrasted with mafic rocks, which are relatively richer in magnesium and iron. Felsic refers to silicate minerals, magma, and rocks which are enriched in the lighter elements such as silicon, oxygen, aluminium, sodium, and potassium. Felsic magma or lava is higher in viscosity than mafic magma/lava. Felsic rocks are usually light in color and have specific gravities less than 3.
