Utilisation d’argiles calcinées dans le développement de ciments composés / Use of calcined clays in the development of compound cements, France and Quebec.
Résumé & mots-clés :
De nos jours, l'industrie des matériaux de construction fait face à la fois aux impératifs de limitation de la consommation des ressources naturelles et delimitation des nuisances et rejets.Dans ce cadre, l’industrie cimentière se tourne depuis plusieursannées vers le développement de nouvelles matrices liantes, pouvant se substituer au clinker, produit de base du ciment portland, lui-même principal composant du béton.Dans ce travail de thèse, nous souhaitons étudier la possibilité d’utiliser des argiles calcinées comme substitut au clinkerdans le ciment Portland, principalement des smectites et des illites afin de contribuer au développement de «Low carbon cements». Il ne s’agit pas de réinventer une technologie mais d’étudier d’autres argiles calcinéesque les métakaolinset d’optimiser la synergie entre les deux composés dans le développement de nouvelles matrices liantes.Ce travail mettra en œuvre une approche multi-échelle et multi-techniques en ayant comme idée directrice d’étudier finement la microstructure des phases cimentaires en présence de ces composés phylliteux et leur réactivité (RMN du solide, DRX, ATG, etc.) mais aussi de faire le lien avec les propriétés mécaniques par l’étude de la structure porale des matériaux synthétisés(MEB, porosimétrie). Enfin une approche économique et environnementale sera menée afin de vérifier la pertinence industrielle de ces nouveaux ciments.
Mots clés:ciments composés, argiles calcinées, bentonites,illites, réactivité, microstructure, comportement mécanique
Abstract & Keywords :
Nowadays,building material industry faced to saving natural resources and mitigation toreleases and nuisances. In that scope, cement industry is turned towards the development of news binders which could replace clinker, the main component of Portland cement, itself constituting the main component of concretes.In this pH thesis project, we would study the possibility of using calcined clays as substituteto clinker in Portland cement, mainly smectites in illitesin order to develop «Low Carbon Cements». The aim is not to invent a new technology but to study other clays than metakaolins and optimize synergy between the two compounds(clay and clinker)indeveloping new binder matrix.This work will be based on a coupled multi-scale and multi-techniques approach assessingin details,the cementitious phase microstructure in presence of phyllosilicates and their reactivity (Solid state NMR, XRD, TGA, ...) butalso the link with mechanical properties, studying the poral structure of of synthetised materials (SEM, porosimetry).Finally, an economic and environmental approach will be develop to assess the relevance of these new cements.
Keywords:Composed binders, calcined clays, bentonites, illites, reactivity, microstructure, mechanical behaviour.
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