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PlâtreArticle de référence | Réf : C920 v2
Auteur(s) : Joseph ABDO
Date de publication : 20 mai 2008
Relu et validé le 09 juil. 2020
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Minéralogiquement parlant, le ciment est fait essentiellement à partir de quatre constituants :
la chaux CaO (désignation simplifiée « C ») plutôt basique ;
la silice SiO2 (désignation simplifiée « S ») ;
l'alumine Al2O3 (désignation simplifiée « A ») ;
l'oxyde de fer Fe2O3 (désignation simplifiée « F ») plutôt acide.
Ces quatre éléments de base ne se trouvent pas dans la nature dans des états adéquats favorisant l'émergence des liants hydrauliques. En effet, la chaux CaO se carbonate facilement en absorbant le gaz carbonique de l'air, pour devenir de la roche calcaire, en abondance dans la nature. Les trois oxydes (SiO2, Al2O3, Fe2O3) abondent dans la nature sous forme cristallisée et stable (sable, argiles, etc.). Ils doivent donc subir un traitement approprié pour les amener dans un état de réactivité. Sans ce traitement, rien ne se passe ou, au mieux, peu de choses.
En effet, et le lecteur pourra en faire le test, un mélange de calcaire (source de chaux), de sable (source de silice) et d'eau ne durcira jamais. Un mélange de calcaire (source de chaux), d'argile (source de silice, d'alumine et d'oxyde de fer) et de l'eau donnera, certes, de la marne, mais aucune modification des propriétés physiques et mécaniques du mélange. En revanche, un mélange de chaux CaO (obtenue par décarbonatation du calcaire CaCO3 vers 900 oC) et d'argile réagit, car on note des modifications géotechniques du mélange et une lente montée des caractéristiques mécaniques dont le niveau final reste faible. Mieux encore, un mélange de chaux, de laitier ou de cendres volantes et d'eau voit une montée lente et progressive des résistances mécaniques qui, à long terme, peuvent atteindre des niveaux élevés.
En fait, pour que la réactivité du mélange soit effective, il faut que les quatre ingrédients de base aient subi un traitement thermique.
Le calcaire CaCO3 se décarbonate à environ 900 oC pour donner de la chaux vive CaO, matière réactive ; les trois oxydes perdront leurs structures cristallines stables vers 1 450 oC au profit de structures amorphes plutôt réactives.
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