Titre : | Synthèse d’un éco-ciment de sulfoaluminate à partir d’un mélange de déchets industriels et estimation de sa réactivité hydraulique par la méthode de Rietveld | Type de document : | document électronique | Auteurs : | BOUHA Faiza Nabila, Auteur | Année de publication : | 2020-2021 | Accompagnement : | CD | Langues : | Français (fre) | Catégories : | CHIMIE:GENIE DES PROCEDES
| Mots-clés : | Eco-ciment, ciment sulfoaluminate, traitement hydrothermal, processus de clinkérisation, déchets minéraux, propriétés hydrauliques.
Eco-cement, Sulfoaluminate cement, Hydrothermal treatment, Clinkering process, Mineral wastes, Hydraulic properties. | Résumé : | Cette étude s'inscrit dans le cadre de développement d’éco-ciments et vise à fabriquer un ciment réactif bélitique sulfoalumineux (BYF) comme alternative écologique aux ciments Portland ordinaires. Ce ciment écologique est obtenu à basse température à partir d'un mélange de déchets industriels et matières naturels (la poussière de chaux éteinte, la vase du barrage hydraulique, le minerai de fer, le gypse et l’alumine) en utilisant deux méthodes de synthèse, sèche et hydrothermale. Les principaux minéraux de ce ciment sont la bélite (β-C2S) et le sulfoaluminate de calcium (C4A3Š), ce dernier étant très réactif, ce qui permet d'obtenir des matériaux cimentaires très performants. Le traitement hydrothermal du mélange cru a permis de réduire la température de cuisson jusqu'à 1200°C.
Les phases minéralogiques du ciment BYF produit et de sa pâte ont été identifiées et quantifiées par diffraction des rayons X (DRX) combinée à la méthode de Rietveld. La réactivité hydraulique du ciment a été étudiée en utilisant plusieurs techniques d’analyse : la diffraction des rayons X (DRX), les analyses thermiques (ATG/DSC), la calorimétrie isotherme, l’infrarouge à transformé de Fourier (FTIR), la résonance magnétique nucléaire MAS-RMN des solide et la microscopie électronique à balayage (MEB). La résistance à la compression du mortier du ciment élaboré a été déterminée par des essais mécaniques. Les résultats montrent que le ciment obtenu est très réactif et développe une résistance à la compression qui dépasse 42 MPa après 28 jours de durcissement.
This study, falling within the context of eco-cement development, aims to manufacture reactive belite-sulfoaluminate cement (BYF) as ecologic alternative to the ordinary Portland cement. This ecological cement is obtained at low temperature from a mixture of industrial wastes and natural materials (slaked lime dust, hydraulic dam sludge, iron ore, gypsum and alumina) using two synthetic methods, dry and hydrothermal treatment. The main minerals of this cement are β-C2S and calcium sulfoaluminate (C4A3Š), the latter being very reactive, which provide high performances of cementitious materials. The hydrothermal treatment of raw mixture led to reduce the burning temperature of clinker up to 1200°C.
The mineral phases of the produced cement and its paste were identified and quantified by XRD coupled with Rietveld method. The hydraulic reactivity of cement was studied using XRD and thermal analysis (TGA-DSC), scanning electron microscopy (SEM), isothermal calorimetry, Fourier transformed infra-red (FTIR), nuclear magnetic resonance analysis (MAS-NMR). The compressive strength of the cement mortars was determined by mechanical tests. The results show that the obtained cement is very reactive developing more than 42 MPa of compressive strengths after 28 days of hardening.
| Directeur de thèse : | KACIMI Larbi |
Synthèse d’un éco-ciment de sulfoaluminate à partir d’un mélange de déchets industriels et estimation de sa réactivité hydraulique par la méthode de Rietveld [document électronique] / BOUHA Faiza Nabila, Auteur . - 2020-2021 . - + CD. Langues : Français ( fre) Catégories : | CHIMIE:GENIE DES PROCEDES
| Mots-clés : | Eco-ciment, ciment sulfoaluminate, traitement hydrothermal, processus de clinkérisation, déchets minéraux, propriétés hydrauliques.
Eco-cement, Sulfoaluminate cement, Hydrothermal treatment, Clinkering process, Mineral wastes, Hydraulic properties. | Résumé : | Cette étude s'inscrit dans le cadre de développement d’éco-ciments et vise à fabriquer un ciment réactif bélitique sulfoalumineux (BYF) comme alternative écologique aux ciments Portland ordinaires. Ce ciment écologique est obtenu à basse température à partir d'un mélange de déchets industriels et matières naturels (la poussière de chaux éteinte, la vase du barrage hydraulique, le minerai de fer, le gypse et l’alumine) en utilisant deux méthodes de synthèse, sèche et hydrothermale. Les principaux minéraux de ce ciment sont la bélite (β-C2S) et le sulfoaluminate de calcium (C4A3Š), ce dernier étant très réactif, ce qui permet d'obtenir des matériaux cimentaires très performants. Le traitement hydrothermal du mélange cru a permis de réduire la température de cuisson jusqu'à 1200°C.
Les phases minéralogiques du ciment BYF produit et de sa pâte ont été identifiées et quantifiées par diffraction des rayons X (DRX) combinée à la méthode de Rietveld. La réactivité hydraulique du ciment a été étudiée en utilisant plusieurs techniques d’analyse : la diffraction des rayons X (DRX), les analyses thermiques (ATG/DSC), la calorimétrie isotherme, l’infrarouge à transformé de Fourier (FTIR), la résonance magnétique nucléaire MAS-RMN des solide et la microscopie électronique à balayage (MEB). La résistance à la compression du mortier du ciment élaboré a été déterminée par des essais mécaniques. Les résultats montrent que le ciment obtenu est très réactif et développe une résistance à la compression qui dépasse 42 MPa après 28 jours de durcissement.
This study, falling within the context of eco-cement development, aims to manufacture reactive belite-sulfoaluminate cement (BYF) as ecologic alternative to the ordinary Portland cement. This ecological cement is obtained at low temperature from a mixture of industrial wastes and natural materials (slaked lime dust, hydraulic dam sludge, iron ore, gypsum and alumina) using two synthetic methods, dry and hydrothermal treatment. The main minerals of this cement are β-C2S and calcium sulfoaluminate (C4A3Š), the latter being very reactive, which provide high performances of cementitious materials. The hydrothermal treatment of raw mixture led to reduce the burning temperature of clinker up to 1200°C.
The mineral phases of the produced cement and its paste were identified and quantified by XRD coupled with Rietveld method. The hydraulic reactivity of cement was studied using XRD and thermal analysis (TGA-DSC), scanning electron microscopy (SEM), isothermal calorimetry, Fourier transformed infra-red (FTIR), nuclear magnetic resonance analysis (MAS-NMR). The compressive strength of the cement mortars was determined by mechanical tests. The results show that the obtained cement is very reactive developing more than 42 MPa of compressive strengths after 28 days of hardening.
| Directeur de thèse : | KACIMI Larbi |
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