Approche multi-technique et multi-échelle d'étude des propriétés structurales des matériaux hétérogènes (application à un granulat silicieux naturel)

Abstract

Une approche multi-technique et multi-échelle a été élaborée pour l'étude des propriétés structurales de matériaux hétérogènes. Différentes techniques ont été utilisées parmi lesquelles: La microscopie Electronique à Balayage Environnementale, la Diffraction des Rayons X, la spectroscopie d'absorption X et la Résonance Magnétique Nucléaire. La corrélation des résultats obtenus à différentes échelles nous a permis d'avancer dans la compréhension des mécanismes de l'altération structurale d'un granulat SiO2 soumis à la réaction Alcali-Silice. A grandes distances, les changements structuraux apparaissent principalement par la formation d'amorphe. D'après la RMN, cette phase est constituée d'un mélange de silanols et de silice amorphe. Ce produit est favorable à la formation de gels dans le granulat. A l'ordre local, les changements observés autour des atomes de silicium permettent de relancer la discussion sur la validité du déroulement supposé de l'étape d'initiation de la réaction.A multi-technique and multi-scale approach was developed in order to study the structural properties of heterogeneous materials. Different techniques were used: Environmental Scanning Electron Microscopy, X-Ray Diffraction, X-ray absorption spectroscopy and Nuclear Magnetic Resonance. Correlations between the results obtained at different scales enabled to increase the comprehension of the structural deterioration of a SiO2 aggregate due to the Alkali-Silica Reaction processes. At the long-range order the structural changes appear mainly by the formation of amorphous phase. According to the NMR, this phase consists of a mixture of silanols and amorphous silica. This product that have a random composition along the reaction process could be likely to cause formation of expansive product in the aggregate. At the short-range order, the changes observed in the vicinity of silicon atoms make it possible to start again discussion on the supposed initiated step of the reaction.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF