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Synthèse et caractéristique d’un matériaux cimentaire à partir d’un ciment Portland et de latex.

Synthèse et caractéristique d’un matériaux cimentaire à partir d’un ciment Portland et de latex. E.S.I.R.E.M. Bourgerette Geoffroy – Guyomard Aurélie – Le Normand David Responsables : Garrault Sandrine – Bouyer Frédéric. Plan. Introduction. Caractérisations du ciment et des latex.

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  1. Synthèse et caractéristique d’un matériaux cimentaire à partir d’un ciment Portland et de latex. E.S.I.R.E.M. Bourgerette Geoffroy – Guyomard Aurélie – Le Normand David Responsables : Garrault Sandrine – Bouyer Frédéric

  2. Plan Introduction. Caractérisations du ciment et des latex. Mise en œuvre et caractérisation du ciment adjuvanté. Conclusion et perspectives.

  3. 1 Introduction. • Généralités • Contexte

  4. Introduction - Généralités • Les composites ciments-polymères sont utilisés: • comme matériaux du second œuvre, • dans l’industrie du bâtiment et des travaux publics. • But : amélioration des propriétés d’adhésion des ciments-latex. • Problème : les mécanismes responsables de l’amélioration de l’adhésion ne sont pas encore bien compris.

  5. Introduction - Contexte • Mettre en évidence l’augmentation de l’adhésion. • Comprendre les effets d’une classe d’additifs polymères, les latex, sur les matériaux cimentaires.  • Tester le comportement en adhésion de matériaux du second œuvre : les ciments-colles (ciment Portland + 2 Latex).

  6. 2 Caractérisations du cimentet des latex. • Étude du ciment Portland: • Dissolution sélective • Microsonde X • Diffraction des Rayons X • Granulométrie par sédimentation • Étude des latex: • Mesure de l’extrait sec • Spectroscopie Infra-Rouge • Microscopie à Balayage Électronique • Conductimétrie et pH-métrie

  7. Étude du ciment Portland • Principe • Dissolution des silicates calciques [(CaO)3SiO2+(CaO)2SiO2+CaO+Ca(OH)2] dans une solution de méthanol et d’acide salicylique puis pesée du creuset. • Dissolution de l’aluminate tricalcique (CaO)3, Al2O3 dans de l’eau sucrée puis pesée du creuset. • Obtention des résidus. • Résultats • Dissolution sélective Caractérisation du ciment et des résidus par microsonde X et DRX.

  8. Microsonde X

  9. SiO2 SiO2 (CaO)2SiO2 (CaO)3 SiO2 CaSO4 (CaO)3 Al2O3 CaSO4, H2O • Diffraction des Rayons X Avant Dissolution Après dissolution Présence des phases classiques d’un ciment : clinker + gypse

  10. Granulométrie par sédimentation Taille moyenne des grains en volume : 8.59 µm

  11. Fonctions de surface Coeur Étude des Latex • Structure générale d’un latex : • Mesure de l’extrait sec : % en masse de latex contenu dans la solution

  12. Butadiène Styrène Latex A • Spectroscopie Infra-Rouge Cœur : Copolymère styrène-butadiène

  13. Acétate Latex B • Spectroscopie Infra-Rouge Cœur : Polyacétate de vinyle

  14. Conductimétrie et pH-métrie Latex A Présence de fonctions COOH

  15. Conductimétrie et pH-métrie Latex B Présence de fonctions OH

  16. Copo Sty/But LATEX A Fonctions de surface : COOH PVAc LATEX B Fonctions de surface : OH • Récapitulatif sur les latex

  17. 1 µm 1 µm Latex B Latex A Ø = 254 nm Ø = 352 nm • Microscopie à Balayage Électronique

  18. 3 Mise en œuvre et caractérisation du ciment adjuvanté. • Tests réalisés sur les ciments-colles • Élaboration des échantillons • Essais de traction – Test d’adhésion

  19. A1 A2 A3 A4 A5 A6 • Tests réalisés sur les ciments-colles suivant la teneur en Latex A

  20. B1 B2 B3 B4 B5 B6 • Tests réalisés sur les ciments-colles suivant la teneur en Latex B

  21. embout d’éprouvette de traction colle cyanoacrylate morceau de carrelage ciment-colle morceau de brique colle à carrelage support en bois Élaboration des échantillons NB : Echantillons placés sous une charge de 5kg pendant 1 min après élaboration.

  22. capteur machine de traction mors serre joint échantillon porte échantillon Essais de traction – Test d’adhésion • Dispositif expérimental

  23. Problèmes rencontrés  Pas d’adhérence sur les échantillons de ciment non-adjuvanté dès les premières heures  Décollement de l’éprouvette de traction / carrelage lors de l’essais de traction (colle Epoxy)  colle cyanoacrylate

  24. Courbe de traction – Comportement mécanique E (MPa)

  25. Résultats NB : Pas d’adhésion avec les échantillons de ciment sans adjuvant à 7 et 14 jours.

  26. Analyses des résultats  L’ajout d’adjuvants améliore l’adhésion.  Meilleure adhésion du composite ciment-latex B  fonctions OH : meilleure absorption de l’eau  taux d’hydrates formés plus important  Moins bonne adhésion du composite ciment-latex A  Répartition hétérogène des complexes Ca2+/COO-

  27. 4 Conclusion et perspectives.

  28. Conclusion et perspectives Nos ciments : formulation très basique sans adjuvant Perspectives : améliorer cette formulation à l’aide d’adjuvants supplémentaires tels que : • des plastifiants, • des retardateurs de prise, • des entraîneurs d’air…

  29.       Merci de votre attention

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