Minéral argileuxLes minéraux argileux, ou simplement les argiles, sont des aluminosilicates hydratés de la famille des phyllosilicates. Ces minéraux sont les constituants principaux des roches argileuses et du matériau obtenu à partir de ces roches après un éventuel raffinage (ces roches et ce matériau sont également appelées argiles). Ces derniers sont classés en trois grandes familles selon l'épaisseur des feuillets (0,7 ; 1,0 ou ), qui correspondent à un nombre de couches d'oxydes tétraédriques (Si) et octaédriques (Al, Ni, Mg, Fe, Fe, Mn, Na, K).
ArgileL’argile est une matière rocheuse naturelle à base de silicates ou d'aluminosilicates hydratés de structure lamellaire, provenant en général de l'altération de silicates à charpente tridimensionnelle, tels que les feldspaths. Elle peut être une matière localement abondante, très diverse, traitée ou raffinée avant emploi, à la fois meuble ou plastique (souvent après addition d'eau) ou à pouvoir desséchant, absorbant ou dégraissant, voire à propriétés collantes ou encore réfractaires, pour servir par exemple autrefois selon des usages spécifiques, souvent anciens, au potier et au briquetier, au maçon et au peintre, au teinturier et au drapier, au verrier et à l'ouvrier céramiste.
Béton de cimentthumb|upright=1.0|Un mètre cube de béton (représentant la production mondiale annuelle de béton par habitant). Le béton de ciment, couramment appelé béton, est un mélange de ciment, de granulats, d'eau et d'adjuvants. Histoire du béton de ciment Ciment Le ciment se compose essentiellement de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer combinés au silicate et aluminate de calcium. Les différents ciments résultent du mélange de clinker, de calcaire, de laitier et de cendres volantes (qui sont des composés à effet pouzzolanique, mais non considérés comme des pouzzolanes).
Oxyde de calciumL'oxyde de calcium, de formule chimique CaO, est le seul oxyde connu du calcium. Communément appelé chaux vive, il est obtenu par calcination du calcaire à . Mais il existe aussi à l'état naturel, sous la forme d'un minéral rare qu'il est possible d'observer en petites masses blanches dans les éjectas transformés à haute température parmi les laves communes sur les flancs des formations volcaniques, par exemple sur le Vésuve en Italie. Référencée officiellement en 1935 dans le champ de la minéralogie, la chaux (vive) fait partie du groupe isostructurel Fm3m du périclase .
Ciment Portlandthumb|right|280px|Sacs de ciment Portland. Les ciments Portland sont des liants hydrauliques composés principalement de silicates de calcium hydrauliques qui font prise et durcissent en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée hydratation. Lorsqu'on ajoute la pâte (ciment, air et eau) aux granulats (sable et gravier, pierre concassée ou autre matériau granulaire), elle agit comme une colle et lie ensemble les granulats pour former une masse semblable à de la pierre, le béton, le matériau artificiel le plus polyvalent et le plus répandu qui existe.
MonohydrocalciteMonohydrocalcite is a mineral that is a hydrous form of calcium carbonate, CaCO3·H2O. It was formerly also known by the name hydrocalcite, which is now discredited by the IMA. It is a trigonal mineral which is white when pure. Monohydrocalcite is not a common rock-forming mineral, but is frequently associated with other calcium and magnesium carbonate minerals, such as calcite, aragonite, lansfordite, and nesquehonite. Monohydrocalcite has been observed in air conditioning systems, and in moonmilk deposits in caves, both probably formed from spray of carbonate rich fluids.
Calcinationvignette|Schéma d'un four de calcination pour la production de chaux à partir de calcaire. La calcination, dans l'acception moderne du terme, est une opération consistant à chauffer intensément dans une enceinte fermée un corps inerte, afin de le décomposer ou de déclencher des réactions chimiques. De manière plus précise, la calcination est un cas particulier de thermolyse, consistant en une décarbonatation. Étymologiquement, la calcination est en effet la transformation du calcaire en chaux par chauffage dans un four à chaux (réaction de décarbonatation).
AragoniteL’aragonite est un minéral composé de carbonate de calcium (avec des traces de Sr, Pb et Zn), c'est donc un polymorphe de la calcite et de la vatérite. Ses cristaux peuvent atteindre de long. L'aragonite a été décrite dès 1609 par Anselmus Boëtius de Boodt sous le nom de stillatitius lapis, mais sa description moderne de référence est celle d'Abraham Gottlob Werner en 1797. Le mot aragonite dérive de son topotype, proche de Molina de Aragón, en Espagne. Molina de Aragón, dans la province de Guadalajara (région de Castille-La Manche, Espagne).
Carbonate de calciumLe carbonate de calcium (CaCO) est composé d'ions carbonate (CO) et d'ions calcium (Ca). Cette substance blanche a une masse molaire de 100,1 g/mol. Le carbonate de calcium est le composant majeur des calcaires comme la craie, mais également du marbre. C'est aussi le constituant principal des coquilles d'animaux marins, du corail et des escargots, ainsi que des coquilles d'œufs des amniotes (à l'exception bien sûr des mammifères thériens dont les œufs, internes, sont sans coquille). Ca + ⇌ .
CalciteLa calcite est un minéral, pouvant être d'origine biochimique (biominéralisation), composé de carbonate naturel de calcium de formule CaCO3, avec des traces de certains métaux de transition, certains métaux alcalino-terreux et deux métaux post-transitionnels. L'abondance des cations autres que le calcium explique la richesse des variétés décrites pour ce minéral. Polymorphe de l’aragonite et de la vatérite, isostructurale avec la nitratine et l'otavite, la calcite forme une série continue avec la rhodochrosite.
Cimentvignette|Du ciment, fourni en sac, prêt à être mélangé avec de l’eau et des granulats. Le ciment est un liant hydraulique (qui durcit sous l'action de l'eau), utilisé dans la préparation du béton, et aujourd'hui le plus souvent employé dans la confection des dallages, des parpaings, des enduits et des mortiers. Le principe est de chauffer à très haute température du calcaire et de l'argile pour former des nodules de silicates de calcium, le clinker. Ceux-ci sont ensuite broyés finement.
Precast concretePrecast concrete is a construction product produced by casting concrete in a reusable mold or "form" which is then cured in a controlled environment, transported to the construction site and maneuvered into place; examples include precast beams, and wall panels for tilt up construction. In contrast, cast-in-place concrete is poured into site-specific forms and cured on site. Recently lightweight expanded polystyrene foam is being used as the cores of precast wall panels, saving weight and increasing thermal insulation.
Silicate mineralSilicate minerals are rock-forming minerals made up of silicate groups. They are the largest and most important class of minerals and make up approximately 90 percent of Earth's crust. In mineralogy, silica (silicon dioxide, ) is usually considered a silicate mineral. Silica is found in nature as the mineral quartz, and its polymorphs. On Earth, a wide variety of silicate minerals occur in an even wider range of combinations as a result of the processes that have been forming and re-working the crust for billions of years.
Béton armévignette|Armatures métalliques de renforcement du béton. vignette|« Cancer du béton » : lorsque le front de carbonatation atteint l'armature métallique, celle-ci est atteinte de rouille qui fait augmenter le volume de l'acier, conduisant à l'éclatement du béton d'enrobage, ce qui provoque des délaminations, ou comme ici des épaufrures qui mettent à nu les armatures oxydées. Le béton armé est un matériau composite constitué de béton et de barres d'acier alliant les propriétés mécaniques complémentaires de ces matériaux (bonne résistance à la compression du béton et bonne résistance à la traction de l'acier).
Bétonthumb|Aspect hétérogène de la surface d'un béton de ciment, appelé communément béton, et constitué de ciment, d'eau et de granulats fins (sable) et grossiers (graviers). Le béton est un assemblage de matériaux de nature généralement minérale. Il met en présence des matières inertes, appelées granulats ou agrégats (graviers, gravillons, sables), et un liant (ciment, bitume, argile), c'est-à-dire une matière susceptible d'en agglomérer d'autres ainsi que des adjuvants qui modifient les propriétés physiques et chimiques du mélange.
Chaux (matière)La chaux est un corps chimique minéral, l'oxyde de calcium de formule brute . Référencée officiellement en 1935 dans le champ de la minéralogie, c'est un cristal à maille cubique (ou isométrique) et fait partie du groupe isostructurel Fm3m du périclase . On l'observe dans la nature mais seulement dans des conditions rares et très particulières, car elle est très réactive (notamment avec l'eau). Il est possible d'en observer en petites masses blanches avec les éjectas transformés à haute température parmi les laves communes sur les flancs des formations volcaniques, par exemple sur le Vésuve en Italie.
Lime mortarLime mortar or torching is a masonry mortar composed of lime and an aggregate such as sand, mixed with water. It is one of the oldest known types of mortar, used in ancient Rome and Greece, when it largely replaced the clay and gypsum mortars common to ancient Egyptian construction. With the introduction of Portland cement during the 19th century, the use of lime mortar in new constructions gradually declined. This was largely due to the ease of use of Portland cement, its quick setting, and high compressive strength.
AlbâtreL’albâtre est un matériau naturel blanc utilisé en taille de pierre et en sculpture. Il existe deux formes d’albâtre bien distinctes, correspondant à deux espèces minérales différentes : l’albâtre calcaire et l’albâtre gypseux sont respectivement composés de calcite et de gypse. Leur faculté de prendre un beau poli les a inclus dans les marbres antiques jusqu’à la chute de l'Empire romain. Ils réapparurent vers le et surtout à la Renaissance (voir Histoire du marbre), où ils perdirent de leur importance en faveur des marbres modernes.
ShaleLe shale (terme anglais) est une roche sédimentaire détritique litée, à grain très fin. Ce terme s'applique aux roches argileuses ou marneuses, voire aux schistes sédimentaires qui peuvent contenir du gaz naturel, contrairement aux schistes de type métamorphique qui ont subi des conditions de température situées entre 250 °C et 300 °C, laissant s'échapper le méthane, principale composante du gaz naturel.
Carbonate de magnésiumLe carbonate de magnésium (MgCO3) est un solide de couleur blanche, qui se trouve à l'état minéral dans la nature. Sous forme de poudre, le carbonate de magnésium est utilisé comme anti-transpirant dans de nombreux sports, connu sous le nom de magnésie. Pour des températures supérieures à , une décarboxylation du carbonate de magnésium a lieu et forme l'oxyde de magnésium : → MgO + . Sous forme de poudre appelée couramment « magnésie » , le carbonate de magnésium est utilisé dans certains sports comme la gymnastique artistique, l'escalade ou l'haltérophilie pour assécher les mains.
