Stabilisation à l’aide de liants hydrauliques
Inertage et mise en forme des déchets industriels

4.1 Réactions chimiques

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4.1.1 Bases théoriques

Les liants hydrauliques sont des poudres fines constituées de silicates et d’aluminates de calcium qui, en s’hydratant au contact de l’eau, forment de nouveaux composés, donnant naissance à un matériau solide.

Les composés majoritaires dans les liants hydrauliques sont principalement de trois types :

• silicate tricalcique : C3S ou 3(CaO)SiO₂ ;

• silicate bicalcique : C2S ou 2(CaO)SiO₂ ;

• aluminate tricalcique : C3A ou 3(CaO)Al₂O₃.

Ces composés vont former par hydratation deux familles de composés, responsables de la solidification :

avec CSH silicate de calcium hydraté.

Ces produits, utilisés pour obtenir la solidification, ont également une action sur la rétention chimique des polluants :

• l’action neutralisante vis-à-vis des acides, due à la réserve alcaline des liants hydrauliques, est un phénomène bien connu ;

• les anions solubles peuvent être retenus par adsorption à la surface des CSH et/ou par complexation avec les phases alumineuses des liants (phase C3A). Vus au microscope électronique à balayage (MEB), les cristaux d’ettringite (formés par réaction des composés C3A avec des ions sulfates) ont une forme caractéristique en aiguilles (figure 2). Leur structure atomique a été décrite par Taylor (1973) et Kumarathasan (1990) (figure 3). De la même façon, la phase C3A des liants hydrauliques peut fixer d’autres anions : chlorures, chromates, arséniates...

• les polluants métalliques peuvent également être retenus par complexation avec les phases alumineuses (phase C3A), par substitution dans les cristaux de CSH, ainsi que par précipitation sous forme d’hydroxydes, de sels de fer, de sels de calcium......