L'aluminate de calcium est souvent utilis\u00e9 dans les b\u00e9tons pour lesquels on recherche un d\u00e9veloppement rapide de la r\u00e9sistance, ainsi que pour am\u00e9liorer la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, \u00e0 l'abrasion et \u00e0 la chaleur.<\/p>\n
Des liants sp\u00e9ciaux \u00e0 base de ce mat\u00e9riau sont fabriqu\u00e9s pour \u00eatre utilis\u00e9s dans les domaines de la chimie du b\u00e2timent, des mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires et des travaux de construction. Ils pr\u00e9sentent une excellente r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion (en particulier aux attaques sulfat\u00e9es), \u00e0 l'abrasion et aux temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, tout en offrant des propri\u00e9t\u00e9s de prise rapide.<\/p>\n
Le calcium est un composant essentiel de nombreux produits chimiques industriels et de construction, allant de la fabrication du mortier de construction et du ciment \u00e0 la production de produits chimiques pour le b\u00e2timent et de mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires. Le calcium pr\u00e9sente \u00e9galement des propri\u00e9t\u00e9s uniques lorsqu\u2019il est utilis\u00e9 comme liant sp\u00e9cialis\u00e9 dans des applications sp\u00e9cifiques : sa r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, \u00e0 l\u2019abrasion et \u00e0 la chaleur, associ\u00e9e \u00e0 des temps de prise rapides, en font un composant exceptionnel \u00e0 bien des \u00e9gards.<\/p>\n
Les ciments \u00e0 base d'aluminate de calcium, sp\u00e9cialement con\u00e7us pour les applications li\u00e9es au traitement des eaux us\u00e9es, constituent un exemple de mat\u00e9riaux haute performance utilis\u00e9s dans ce domaine. Ces applications exigent g\u00e9n\u00e9ralement un b\u00e9ton capable de r\u00e9sister \u00e0 la production d'acide (due \u00e0 l'activit\u00e9 bact\u00e9rienne) et \u00e0 l'abrasion.<\/p>\n
Les ciments \u00e0 base d'aluminate de calcium peuvent \u00eatre fabriqu\u00e9s \u00e0 l'aide de diverses techniques de m\u00e9lange. L'une des formules permettant de r\u00e9aliser un m\u00e9lange de ciment \u00e0 base d'aluminate de calcium consiste \u00e0 m\u00e9langer du ciment Portland, du laitier, un mat\u00e9riau calcaire l\u00e9ger et des adjuvants pour une utilisation dans les 24 heures, ce qui permet d'obtenir une m\u00e9thode de r\u00e9paration \u00e9conomique offrant une prise de r\u00e9sistance rapide.<\/p>\n
De plus, les ciments sp\u00e9cialis\u00e9s offrent d\u2019autres avantages lorsqu\u2019ils sont utilis\u00e9s dans des environnements \u00e0 haute temp\u00e9rature o\u00f9 un ciment classique se d\u00e9graderait rapidement. C'est leur teneur en aluminate qui d\u00e9termine leur capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9sister \u00e0 de tels environnements ; les produits contenant au moins 40% d'alumine (Isidac40 ou Recipro50, par exemple) se sont r\u00e9v\u00e9l\u00e9s stables jusqu'\u00e0 des temp\u00e9ratures de 1 450 \u00b0C.<\/p>\n
Le ciment Portland de type V contient une faible concentration d'aluminate de calcium afin d'accro\u00eetre sa r\u00e9sistance aux attaques sulfat\u00e9es, ce qui le rend particuli\u00e8rement adapt\u00e9 lorsqu'il est utilis\u00e9 comme rev\u00eatement de tablier de pont soumis \u00e0 un trafic intense ou \u00e0 des charges importantes.<\/p>\n
Il convient de noter que les ciments sp\u00e9cialis\u00e9s doivent \u00eatre correctement mis en \u0153uvre pour offrir des performances optimales, en recourant \u00e0 diverses techniques de mise en \u0153uvre telles que la pulv\u00e9risation d'eau, la brume d'eau, l'eau stagnante ou la toile de jute humide. De plus, le b\u00e9ton doit \u00eatre coul\u00e9 et nivel\u00e9 de la m\u00eame mani\u00e8re que le b\u00e9ton au ciment Portland, puis vibr\u00e9 m\u00e9caniquement pendant au moins 10 minutes afin de garantir un compactage homog\u00e8ne et des performances satisfaisantes.<\/p>\n
Les propri\u00e9t\u00e9s du ciment d'aluminate de calcium varient consid\u00e9rablement en fonction de leur teneur en alumine. Les produits \u00e0 forte teneur en alumine pr\u00e9sentent souvent une meilleure r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion que ceux qui en contiennent moins. Une teneur \u00e9lev\u00e9e am\u00e9liore \u00e9galement la r\u00e9sistance \u00e0 la r\u00e9tention \u00e0 haute temp\u00e9rature. Toutefois, tout ajout suppl\u00e9mentaire d\u2019alumine doit \u00eatre limit\u00e9 au strict minimum, car des quantit\u00e9s excessives peuvent affecter la vitesse de formation de l\u2019oxyde de calcium (CaO) au cours des processus d\u2019hydratation.<\/p>\n
L'aluminate de calcium, connu sous le nom d'aluminate de calcium, pr\u00e9sente une structure alcaline et r\u00e9siste donc bien \u00e0 l'acidit\u00e9, ce qui le rend adapt\u00e9 \u00e0 une utilisation comme rev\u00eatement int\u00e9rieur de canalisations et comme enduit dans les r\u00e9seaux d'assainissement. De plus, il est souvent utilis\u00e9 comme mortier de r\u00e9paration dans des zones expos\u00e9es \u00e0 des environnements acides, telles que les \u00e9levages de poulets, les usines de cuir et d'autres sites industriels.<\/p>\n
L'aluminate de calcium se pr\u00e9sente sous diff\u00e9rentes formes, allant de la poudre aux granul\u00e9s, en passant par la poudre. American Elements propose l'aluminate de calcium dans ces formats au sein de ses gammes standard destin\u00e9es \u00e0 la fabrication, le cas \u00e9ch\u00e9ant : qualit\u00e9 Mil Spec\/r\u00e9actif ACS et qualit\u00e9 technique, qualit\u00e9 alimentaire\/agricole\/pharmaceutique, ainsi que qualit\u00e9 USP\/EPBP (Pharmacop\u00e9e europ\u00e9enne\/Pharmacop\u00e9e britannique).<\/p>\n
La production d'aluminate de calcium repose g\u00e9n\u00e9ralement sur deux proc\u00e9d\u00e9s principaux : le frittage et la fusion. Les applications dans le domaine des eaux us\u00e9es font souvent appel \u00e0 des ciments \u00e0 base d'aluminate de calcium fabriqu\u00e9s selon ce dernier proc\u00e9d\u00e9 ; dans ce proc\u00e9d\u00e9, les mati\u00e8res premi\u00e8res sont introduites de mani\u00e8re proportionn\u00e9e dans un four avant d'\u00eatre fusionn\u00e9es pour former le clinker qui sera ensuite broy\u00e9 en granulats de diff\u00e9rentes granulom\u00e9tries.<\/p>\n
Le clinker est ensuite m\u00e9lang\u00e9 \u00e0 d\u2019autres mati\u00e8res premi\u00e8res pour former des produits en b\u00e9ton \u00e0 base d\u2019aluminate de calcium, les plus courants \u00e9tant ceux dont la teneur en alumine est d\u2019au moins 40 % ; les produits dont la teneur est inf\u00e9rieure, par exemple 20 %, peuvent ne pas offrir une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et des taux de d\u00e9veloppement de la r\u00e9sistance initiale aussi efficaces.<\/p>\n
Ces produits se caract\u00e9risent par une forte teneur en alumine, ce qui permet aux processus d'hydratation de l'aluminate de calcium de se d\u00e9rouler rapidement ; le mat\u00e9riau peut ainsi \u00eatre mis en \u0153uvre peu de temps apr\u00e8s sa fabrication. Cette caract\u00e9ristique peut s'av\u00e9rer particuli\u00e8rement utile dans des applications telles que les m\u00e9langes en coulis et les \u00e9l\u00e9ments pr\u00e9fabriqu\u00e9s, o\u00f9 l'acquisition rapide de la r\u00e9sistance peut \u00eatre d\u00e9terminante pour la r\u00e9ussite du projet.<\/p>\n
Les ciments \u00e0 base d'aluminate de calcium sont couramment utilis\u00e9s comme liants sp\u00e9cialis\u00e9s dans des applications li\u00e9es aux mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires, \u00e0 la chimie du b\u00e2timent et \u00e0 la construction, qui exigent une r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion, \u00e0 l'abrasion et \u00e0 la chaleur. Ils peuvent \u00e9galement \u00eatre incorpor\u00e9s dans des m\u00e9langes de b\u00e9ton afin d'obtenir des temps de prise rapides et un d\u00e9veloppement pr\u00e9coce de la r\u00e9sistance.<\/p>\n
Les ciments sont obtenus par r\u00e9action \u00e0 haute temp\u00e9rature d\u2019un m\u00e9lange de calcaire, de bauxite ou de chaux et d\u2019alumine, selon leur degr\u00e9 de puret\u00e9, afin de former un clinker d\u2019aluminate de calcium qui est broy\u00e9 en une poudre fine avant d\u2019\u00eatre m\u00e9lang\u00e9 \u00e0 de l\u2019eau dans le cadre d\u2019une r\u00e9action d\u2019hydratation extr\u00eamement rapide qui conf\u00e8re une r\u00e9sistance initiale \u00e9lev\u00e9e \u2013 la r\u00e9sistance finale \u00e9tant atteinte dans les 24 heures suivant le m\u00e9lange.<\/p>\n
Outre sa r\u00e9sistance initiale rapide, le ciment pr\u00e9sente une tr\u00e8s faible conductivit\u00e9 thermique, ce qui en fait un mat\u00e9riau id\u00e9al pour les environnements o\u00f9 les temp\u00e9ratures peuvent augmenter au fil du temps, comme les fours sid\u00e9rurgiques ou d'autres proc\u00e9d\u00e9s \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>\n
Le ciment peut \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9 comme mat\u00e9riau de rev\u00eatement ou de r\u00e9paration dans les infrastructures de traitement des eaux us\u00e9es, notamment pour lutter contre la corrosion par les sulfures biog\u00e8nes \u2013 un probl\u00e8me de plus en plus fr\u00e9quent dans les r\u00e9seaux d'assainissement. Les canalisations en fonte ductile utilis\u00e9es pour le transport des eaux us\u00e9es et les canalisations en b\u00e9ton utilis\u00e9es dans les r\u00e9seaux d'assainissement peuvent \u00eatre rev\u00eatues de ciment afin d'am\u00e9liorer leur r\u00e9sistance \u00e0 l'abrasion, \u00e0 la corrosion acide et \u00e0 la corrosion par les sulfures biog\u00e8nes.<\/p>\n
Ces rev\u00eatements peuvent \u00eatre appliqu\u00e9s sur des canalisations, des regards et d\u2019autres \u00e9l\u00e9ments d\u2019infrastructure de traitement des eaux us\u00e9es, qu\u2019ils soient neufs ou existants, en fonte ductile ou en b\u00e9ton, afin d\u2019assurer une protection durable et \u00e0 long terme contre la formation de H\u2082S r\u00e9sultant de la d\u00e9gradation des sulfures pr\u00e9sents dans les effluents par des bact\u00e9ries a\u00e9robies. Ils prot\u00e8gent \u00e9galement les tron\u00e7ons de canalisations susceptibles de n\u00e9cessiter des r\u00e9parations, l\u00e0 o\u00f9 du H\u2082S se forme.<\/p>\n
Bisley distribue les ciments \u00e0 base d'aluminate de calcium (CAC) Calucem, fabriqu\u00e9s par le deuxi\u00e8me plus grand producteur mondial d'aluminates de calcium fondus et de mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires, destin\u00e9s \u00e0 \u00eatre utilis\u00e9s dans divers produits de construction, notamment les chapes autonivelantes, les coulis \u00e0 haute r\u00e9sistance, les solutions de rev\u00eatement de canalisations et les mortiers de r\u00e9habilitation. Ils peuvent \u00eatre utilis\u00e9s seuls ou dans le cadre de syst\u00e8mes binaires ou ternaires.<\/p>\n
La production de ciment \u00e0 base d'aluminate de calcium n\u00e9cessite la fusion, \u00e0 haute temp\u00e9rature, de mati\u00e8res premi\u00e8res telles que la bauxite calcin\u00e9e et le calcaire dans un four rotatif \u00e0 flamme, afin d'obtenir du clinker qui sera ensuite broy\u00e9 jusqu'\u00e0 obtenir la finesse souhait\u00e9e avant d'\u00eatre utilis\u00e9 dans diverses applications.<\/p>\n
Deux applications notables qui illustrent ce point sont les rev\u00eatements des canalisations d\u2019eaux us\u00e9es, o\u00f9 les bact\u00e9ries g\u00e9n\u00e8rent de l\u2019acide sulfurique, et les barrages hydrauliques, o\u00f9 la r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019abrasion est essentielle. Ces deux applications montrent que la durabilit\u00e9 ne peut pas \u00eatre d\u00e9duite de la r\u00e9sistance m\u00e9canique, mais qu\u2019elle doit au contraire \u00eatre adapt\u00e9e sp\u00e9cifiquement aux conditions d\u2019utilisation.<\/p>\n
Ces applications n\u00e9cessitent un ciment \u00e0 la fois stable et \u00e0 r\u00e9activit\u00e9 contr\u00f4l\u00e9e, pour lequel l'hydratation de diff\u00e9rentes phases joue un r\u00f4le essentiel. Dans cette \u00e9tude, les hydrates CA, CA2 et C12A7 ont \u00e9t\u00e9 caract\u00e9ris\u00e9s par microscopie \u00e9lectronique \u00e0 balayage (MEB) et diffraction des rayons X, en utilisant un ciment du commerce comme r\u00e9f\u00e9rence, avant de r\u00e9aliser des essais de traction par fendage sur des p\u00e2tes pr\u00e9par\u00e9es \u00e0 partir de ces hydrates.<\/p>\n
La taille et la forme des particules d'aluminate jouent un r\u00f4le essentiel dans leur r\u00e9activit\u00e9 avec les compos\u00e9s hydrat\u00e9s, comme l'illustrent les micrographies au MEB de la figure 1. La variation des temp\u00e9ratures de traitement thermique entra\u00eene des variations spectaculaires de leur morphologie ; la diminution de la taille des particules, associ\u00e9e \u00e0 une augmentation de leur surface sp\u00e9cifique, accro\u00eet la capacit\u00e9 d'hydratation de l'eau, tandis que la diminution simultan\u00e9e de la taille des particules r\u00e9duit la vitesse de r\u00e9action avec d'autres substances d'hydratation telles que le fer.<\/p>\n
Les ciments \u00e0 base d\u2019aluminate de calcium offrent des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques sup\u00e9rieures ainsi qu\u2019une bonne r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019abrasion et aux sulfates, ce qui en fait une option int\u00e9ressante lorsque des caract\u00e9ristiques sp\u00e9cifiques de ce type sont requises dans certaines applications. Dans ces applications, l\u2019aluminate est associ\u00e9 au ciment Portland dans divers produits de chimie du b\u00e2timent, tels que les colles \u00e0 carrelage, les coulis et les chapes rapides, afin de former des solutions adapt\u00e9es \u00e0 la construction. La construction r\u00e9fractaire utilise l\u2019aluminate en combinaison avec d\u2019autres mat\u00e9riaux r\u00e9fractaires tels que les cendres volantes, le laitier et les mat\u00e9riaux calcaires l\u00e9gers pour produire des ciments stables \u00e0 haute temp\u00e9rature, dot\u00e9s d\u2019une excellente r\u00e9activit\u00e9 et de propri\u00e9t\u00e9s de r\u00e9sistance \u00e0 l\u2019abrasion et aux sulfates. De plus, ces ciments constituent d\u2019excellents mat\u00e9riaux de restauration endodontique, car ils agissent comme des barri\u00e8res chimiques et m\u00e9caniques contre les microfuites bact\u00e9riennes dans les canaux radiculaires.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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