Réaction alcali-granulatLes réactions alcali-granulat (aussi connues sur l'acronyme RAG) constituent une famille de réactions de dégradation endogènes aux bétons. Ces réactions ont lieu entre les ions hydroxyles (OH−) accompagnés (en raison de l'électro-neutralité des solutions aqueuses) par les ions alcalins solubles (Na+, K+) présents dans la solution interstitielle du béton (principalement ions sodium et potassium) et les granulats.
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).
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.
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.
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).
Potentiel hydrogèneLe potentiel hydrogène, noté pH, est une mesure de l'activité chimique des protons ou ions hydrogène en solution. Notamment, en solution aqueuse, ces ions sont présents sous forme d'ions hydronium (ion hydraté, ou ). Le pH sert à mesurer l’acidité ou la basicité d’une solution. Ainsi, dans un milieu aqueux à : une solution de pH = 7 est dite neutre ; une solution de pH < 7 est dite acide ; plus son pH diminue, plus elle est acide ; une solution de pH > 7 est dite basique ; plus son pH augmente, plus elle est basique.
Dioxyde de siliciumLe dioxyde de silicium, ou silice, est un composé chimique de formule . Il s'agit d'un solide incolore présent en abondance dans le milieu naturel et chez divers êtres vivants. Il existe à l'état libre sous différentes formes cristallines ou amorphes, et combiné chimiquement avec d'autres oxydes dans les silicates, qui sont les principaux constituants de l'écorce terrestre et du manteau terrestre. Libre ou combiné, il représente 60,6 % de la masse de la croûte continentale.
Métal alcalinUn 'métal alcalin' est un élément chimique de la première colonne () du tableau périodique, à l'exception de l'hydrogène. Il s'agit du lithium 3Li, du sodium 11Na, du potassium 19K, du rubidium 37Rb, du césium 55Cs et du francium 87Fr. Ce sont les éléments du ayant un électron dans la couche de valence. Ils forment une famille très homogène offrant le meilleur exemple des variations des propriétés chimiques et physiques entre éléments d'un même groupe du tableau périodique.
KaoliniteLa kaolinite est une espèce minérale composée de silicate d'aluminium hydraté, de formule du groupe des silicates, sous-groupe des phyllosilicates. Le nom kaolinite provient du chinois (sinogrammes : 高岭土, pinyin : gāo líng tǔ), signifiant « terre des hautes collines ». La surface de contact de la kaolinite est de , donc peu réactive. La kaolinite cristallise dans le système triclinique. Au plan structural, elle est formée d'un empilement de feuillets.
Energetically modified cementEnergetically modified cements (EMCs) are a class of cements made from pozzolans (e.g. fly ash, volcanic ash, pozzolana), silica sand, blast furnace slag, or Portland cement (or blends of these ingredients). The term "energetically modified" arises by virtue of the mechanochemistry process applied to the raw material, more accurately classified as "high energy ball milling" (HEBM). This causes, amongst others, a thermodynamic transformation in the material to increase its chemical reactivity.
Hydroxyde d'aluminiumL'hydroxyde d'aluminium, de formule chimique , est la forme la plus stable de l'aluminium dans les conditions normales de température et de pression. L'oxyhydroxyde d'aluminium AlO(OH) et l'alumine ne diffèrent de l'hydroxyde d'aluminium que par la perte d'une ou plusieurs molécules d'eau. L'aluminium possède le même degré d'oxydation dans ces trois composés, qui constituent à eux trois la majeure partie du minerai d'aluminium, la bauxite.
Silice pyrogénéevignette|Silice pyrogénée avec surface spécifique de . La silice pyrogénée (numéro CAS , fumed silica en anglais) est une forme de dioxyde de silicium, ou silice, de formule chimique . Elle se présente comme une poudre constituée de gouttelettes de silice fondue refroidies en formant des chaînes tridimensionnelles qui s'organisent en particules de matière amorphe de très faible masse volumique apparente et de surface spécifique très élevée.
ClinkerLe clinker est un constituant du ciment, qui résulte de la cuisson à très haute température d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (CaCO3 qui apporte l'oxyde de calcium, CaO) et de 20 % d'aluminosilicates (essentiellement des argiles : phyllosilicates) qui apportent les oxydes de silicium (SiO2), d'aluminium () et de fer (FeO et ). La « farine » ou le « cru » est formé du mélange de poudre de calcaire et d'argile. La cuisson, ou clinkérisation, se fait à une température d'environ , ce qui explique la forte consommation énergétique de ce processus.
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.
PH-mètreUn pH-mètre est un appareil, souvent électronique, permettant la mesure du pH d'une solution. Le pH-mètre est généralement constitué d'un boîtier électronique permettant l'affichage de la valeur numérique du pH et d'une sonde de pH constituée d'une électrode de verre permettant la mesure et d'une électrode de référence. Son fonctionnement est basé sur le rapport qui existe entre la concentration en ions (définition du pH) et la différence de potentiel électrochimique qui s'établit dans le pH-mètre une fois plongé dans la solution étudiée.
AluminiumL'aluminium est l'élément chimique de numéro atomique 13, de symbole Al. Il appartient au groupe 13 du tableau périodique ainsi qu'à la famille des métaux pauvres. Le corps simple aluminium est un métal malléable, argenté, peu altérable à l'air et peu dense. C'est le métal le plus abondant de l'écorce terrestre et le troisième élément le plus abondant après l'oxygène et le silicium ; il représente en moyenne 8 % de la masse des matériaux de la surface solide de la planète.
Prestressed concretePrestressed concrete is a form of concrete used in construction. It is substantially "prestressed" (compressed) during production, in a manner that strengthens it against tensile forces which will exist when in service. This compression is produced by the tensioning of high-strength "tendons" located within or adjacent to the concrete and is done to improve the performance of the concrete in service. Tendons may consist of single wires, multi-wire strands or threaded bars that are most commonly made from high-tensile steels, carbon fiber or aramid fiber.
FeldspathUn feldspath est un minéral de la famille des tectosilicates, dont la composition est celle d'un aluminosilicate de sodium, de potassium ou de calcium. Il existe de nombreux feldspaths, dont les principaux sont l'orthose ou le microcline (potassique), l'albite (sodique) et l'anorthite (calcique). On distingue les feldspaths alcalins, souvent translucides, blanchâtres ou roses et riches en alcalins (Na, K), des plagioclases qui diffèrent des précédents par la présence de calcium (Ca) et une faible teneur en potassium (K).
Réaction acido-basiqueUne réaction acido-basique ou réaction acide-base est une réaction chimique au cours de laquelle un corps chimique ou entité dite « acide » réagit avec une entité dite « basique » et nommée base. Dans le cas des solvants protiques, en particulier les solutions aqueuses, il se produit un transfert d'un ou plusieurs ions H de l'acide vers la base. La notion de couple acide-base date de 1920, puisqu'elle ne peut apparaître qu'après la définition commune du proton.
Sulfate d'aluminiumLe sulfate d'aluminium (E520), de formule , est un sel formé par la combinaison de deux cations aluminium (Al3+) et de trois anions sulfate (). On le trouve dans le commerce sous forme de cristaux ou en solution liquide. Le sulfate d'aluminium est notamment utilisé dans le processus de coagulation-floculation pour le traitement des eaux. Dans la purification de l'eau, les impuretés en suspension se coagulent en particules plus grosses, puis se déposent au fond du récipient (ou sont filtrées) plus facilement.
