A l’issue de ce module, les élèves seront capables de comprendre les mécanismes phyisco-chimiques mis en jeu lors de l’hydratation des liants hydrauliques mais aussi lors de leur interaction avec l’environnement. D’autre part, ils connaîtront les principaux leviers à disponibles pour modifier ces mécanismes.
1. Bases thermodynamiques :
1. Le potentiel chimique
2. L’équilibre chimique et le produit de solubilité
3. Les diagrammes de phases
4. Sous-saturation et dissolution
5. Sursaturation et précipitation (nucléation-croissance)
6. Mûrissement d’Oswald
2. Hydratation des liants hydrauliques et création de la microstructure :
1. Principaux liants hydrauliques : chaux, plâtre, ciments portland et ciments alumineux
2. Mécanisme de l’hydratation à travers la dissolution-précipitation
3. Méthodes d’investigations de l’hydratation
4. Hydratation de phases pures
5. Hydratation des ciments portland
6. Hydratation des ciments alumineux
7. Facteurs modificateurs de l’hydratation : température, ajouts minéraux et interaction organo-minérale
3. Interaction des matériaux cimentaires avec leur environnement :
1. Le transport-réactif
2. Durabilité et principales pathologies
3. Impact environnemental (lixiviation)
4. Utilisation des matériaux cimentaires pour protéger l’environnement (inertage et confinement)
Références bibliographiques :
* A. B. POOLE AND I. SIMS, Concrete Petrography - A handbook of investigative techniques, D.A. St John, ARNOLD publishers, 1997
* Lea's Chemistry of Cement and Concrete, Fourth Edition, Edited by Peter C. Hewlett, ARNOLD publishers, 1991
* H.F.W. TAYLOR, Cement chemistry, 2nd edition, Thomas Telford, 1998
* Concrete : from material to structure, Edited by JP Bournazel and Y. Malier,Rilem Publications, 1998
* Hydration and Setting – Why does cement set? An interdisciplinary approach, Edited by A. Nonat, Rilem Publications, 2000
* Calcium Aluminate Cements, Edited by RJ Mangabhai, E & FN Spon, 1990
* Penetration and permeability of concrete, Edited by HW Reinhardt, Rilem Publications, 1997
* GM ANDERSON & DA CRERAR, Thermodynamics in geochemistry – The equilibrium model, Oxford University Press, 1993
* P. PAPON & J. LEBLOND, Thermodynamique des états de la matière, Hermann Editeurs, 1990
Niveau requis : Bon niveau en mécanique des milieux continus et en physique
Modalités d'évaluation : Exposé sur article.
Dernière mise à jour : mardi 26 juin 2007
