Changes in C3S hydration in presence of cellulose ethers

International audienceThe influence of cellulose ethers (CE) on C3S hydration processes was examined in order to improve our knowledge of the retarding effect of cellulose ethers on the cement hydration kinetics. In this frame, the impacts of various cellulose ethers on C3S dissolution, C-S-H nucleation-growth process and portlandite precipitation were investigated. A weak influence of cellulose ethers on the dissolution kinetics of pure C3S phase was observed. In contrast, a significant decrease of the initial amount of C-S-H nuclei and a strong modification of the growth rate of C-S-H were noticed. A slowing down of the portlandite precipitation was also demonstrated in the case of both cement and C3S hydration. CE adsorption behavior clearly highlighted a chemical structure dependence as well as a cement phase dependence. Finally, we supported the conclusion that CE adsorption is doubtless responsible for the various retarding effect observed as a function of CE types

Importance of coil-overlapping for the effectiveness of hydroxypropylguars as water retention agent in cement-based mortars

International audienceThis paper is devoted to the role of hydroxypropylguars (HPG) on water retention (WR) capacities of cement-based mortars. WR and pore solution viscosity of mortars formulated with different dosage and kind of HPG were investigated. The results allowed us to rule-out that WR is only governed by pore solution viscosity. A sharp change in slope was observed on the curve WR vs. polymer dosage. This was attributed to the threshold dosage corresponding to the network formation of hydrocolloidal associated HPG molecules in pore solution. Below this dosage, no effect of HPG on WR was obtained. Above this dosage, HPG aggregates may stop the water flow by plugging the porous network of a thin HPG-enriched filter cake at the interface mortar-substrate. This study showed moreover that additional substitution of alkyl chain on HPG improves its effectiveness at low dosage. This was attributed to an enhancement of overlapping

Etude de l'action des agents de mouture sur le broyage du clinker

National audienceDans cette étude, du clinker a été broyé dans un broyeur planétaire, en présence de deux types d'agents de mouture, A et B. L'évolution de la surface spécifique mesurée par la méthode de Blaine (finesse) en fonction de la durée de broyage dépend de la nature de l'agent de mouture utilisé. L'agent de mouture B agit plutôt au début du broyage et pour des vitesses faibles alors que l'agent de mouture A permet d'obtenir de grandes finesses même pour des durées de broyage élevées. Ce dernier, cependant, entraîne une adhésion plus importante de la poudre sur les bols de broyage que l'agent de mouture B. Ces deux produits agissent donc différemment pendant le broyage du clinker. Cette étude donne des indications sur les modes d'action possibles de ces deux agents de mouture

Curie temperature measurement by thermomagnetic analysis (TMA) and differential scanning calorimetry (DSC)

National audienceThermomagnetic analysis and differential scanning calorimetry are two experimental techniques commonly used for physical chemical analysis. However, they could be useful in the determination of the Curie temperature which is an important characteristic of magnetic materials. This work is related to a large study into the preparation of yttrium iron garnets (YIG) by coprecipitation. Its aim is to study the effect of Fe3+ substitution by nonmagnetic Al3+ ion s for Y3Fe5-xAlxO12 garnets. The variation of the Curie temperature (Tc) as a function of the degree X of substitution are compared with the results already obtained by other authors

Influence of hydroxypropylguars on rheological behavior of cement-based mortars

International audienceHydroxypropylguars (HPGs) are used as water retention agents in modern factory-made mortars. Nevertheless, these molecules can also impact the rheological behavior of cement-based materials. The influence of HPG and its dosage on mortar rheological properties was thus investigated thanks to a suitable measurement procedure. HPG allows keeping a positive yield stress value while the yield stress of hydroxypropyl methyl cellulose (HPMC) mortars was found to decrease with an increase in dosage. HPG increases the shear-thinning behavior and the consistency of mortars. The study of pore solution viscosity suggests that the entanglement of HPG coils beyond a threshold dosage is crucial to understand the rheological macroscopic behavior of HPG-admixed mortars. Nevertheless, the increase in mortar viscosity induced by HPG was lower than expected which reveals additional and specific repulsive forces induced by polysaccharides

Current understanding of cellulose ethers impact on the hydration of C3A and C3A-sulphate systems

International audienceThe impact of cellulose ethers (CE) on C3A hydration was examined to support the understanding of the retarding effect of CE on cement hydration. In this sense, we successively studied the CE adsorption on ettringite and calcium hydroaluminates, and then the CE influence during C3A hydration in presence or absence of calcium sulphate. We emphasized a phase-specific adsorption of CE depending on CE chemistry. Besides, in addition of CE, we highlighted a gradual slowing down of C3A dissolution as well as ettringite and calcium hydroaluminates precipitation. Again, a great impact of CE chemistry and CE adsorption behaviour were noticed. Thus, HECs induce always a stronger adsorption on calcium hydroaluminates and a longer C3A hydration delay that HPMC

Effect of synthesis parameters on the thermal behaviour of yttrium and iron amorphous oxides prepared by coprecipitation.

National audienceAs part as of an overall research subject to control the densification of yttrium iron garnets prepared by coprecipitation, we have studied the thermal behaviour of the hydroxide obtained at the end of the synthesis. The use of thermal analysis methods such as differential thermal stability (DTA) and high temperature X-Rays diffractometry (HTXRD) allows us to show the effect of some synthesis parameters on the crystallization of the yttrium iron garnet. The observed phenomena can be related to the presence of the anions which stay in the solid

Transition blocage/écoulement d’une suspension non brownienne dans un liquide

National audienceNous développons une étude sur les écoulements en conduite 2D à section rectangulaire. Peu d’études expérimentales sont réalisées dans le cas de particules transportées par un liquide. Pourtant, ces écoulements partagent des similitudes avec des expériences dont la mise en mouvement des particules dépend uniquement de la force gravitaire (Zuriguel 2003). Cependant, le phénomène de blocage des suspensions n’est pas un phénomène systématique. Il faudra donc parvenir à caractériser les éléments responsables du blocage comme par exemple les interfaces fluides-particules, les écoulements denses, les forces hydrodynamiques. Nous présentons ici, un modèle en exponentielle qui décrit la répartition des blocages dans l’écoulement. Puis nous présenterons sous forme de graphique une probabilité de blocage en fonction de l’ouverture d’une restriction

Etude in vitro de la toxicité de nanoparticules de boehmite.

Cette étude a pour objectif d'apporter des éléments de réponse à la compréhension de la nature et de l'origine des effets biologiques des nanoparticules (NP) de boehmite en réalisant des tests de contacts in vitro sur des macrophages de culture (RAW 264.7), les macrophages étant la cible cellulaire privilégiée au niveau du tractus respiratoire. Différents domaines de la réponse cellulaire en relation avec les propriétés physico-chimiques des particules ont été étudiés. Dans une première partie l activité biologique a été mesurée sur des NP de boehmite puis après broyage ou dispersion permettant d observer en particulier l influence de la taille des particules dans la réponse cellulaire.Les résultats soulignent que les particules industrielles de boehmite sont principalement caractérisées par une activité modérée au niveau de la réponse inflammatoire, mais sans effet cytotoxique ou sans stress oxydant significatif. Des différences en fonction de la taille des particules ont été observées sur les paramètres inflammatoire et cytotoxique.Toutefois, les mesures des biomolécules libérées dans les surnageants de culture cellulaire peuvent être biaisées par l adsorption de ces biomolécules sur les NP en présence. Ainsi, ce mécanisme d'adsorption doit être pleinement compris pour éviter une interprétation erronée des données obtenues. Dans un second temps l objectif a donc été d élaborer une méthodologie afin d évaluer les interactions organo-minérales en terme d affinité et de quantité de biomolécules adsorbées sur les nanoparticules à l équilibre thermodynamique et de déterminer une loi de correction. Dans ce contexte nous nous sommes intéressés en particulier au TNF-a.This study aimed at a better understanding of the biological effects of boehmite nanoparticles by carrying out in vitro tests using a macrophage-like cell line (RAW 264.7), as macrophages represent the first target cells in the respiratory tract. Different cellular responses: inflammation (evaluated by the release of TNF-a), cell death (assessed by the release of LDH), and oxidative stress (production of ROS) were studied in relation to physico-chemical properties of the particles. In the first part of this work, the biological activity was measured using boehmite nanoparticles obtained either from industrial environment or by hydrothermal synthesis, and after grinding or dispersion that enabled us to observe the influence of particle size on the cellular response.The results point out that industrial boehmite particles are mainly characterized by a moderate pro-inflammatory activity, no cytotoxic effect and no significant oxidative stress. Differences depending on the size of the particles were observed on the inflammatory and cytotoxic parameters.However, the assessment of biomolecules released into cell culture supernatants may be biased by the adsorption of biomolecules on the nanoparticles. Thus, the adsorption mechanism must be fully understood to avoid misinterpretation of the results. Therefore, the second aims of this work were to develop a methodology to assess the organo-mineral interactions in terms of affinity and quantity of biomolecules adsorbed on the nanoparticles at the thermodynamic equilibrium and to determine a correction law. We focused more specifically our study on TNF-a.ST ETIENNE-ENS des Mines (422182304) / SudocSudocFranceF

Impact des éthers de cellulose sur l'hydratation du silicate tricalcique

National audienceLes mécanismes d'hydratation du ciment en présence de molécules organiques restent assez mal élucidés. Les éthers de cellulose sont systématiquement introduits dans les formulations des mortiers industriels. Leurs conséquences macroscopiques sur la réaction d'hydratation du ciment sont parfaitement connues, notamment en terme de ralentissement de la cinétique d'hydratation, mais elles n'en restent pas moins inexpliquées. Par conséquent, l'interaction des éthers de cellulose avec la matrice cimentaire a été examinée. Les résultats tendent à montrer que les éthers de cellulose ont un impact mineur sur la dissolution des différentes phases anhydres. Au contraire, ces adjuvants présentent un effet important sur la germination-croissance de certains hydrates comme l'hydrosilicate de calcium et la portlandite