III-2: LA COMPOSITION CHIMIQUE DES MATERIAUX
Les résultats des analyses chimiques des matériaux
LE, AN et PD sont consignés dans le tableau V.
Tableau 6 : Analyse chimique des
matériaux LE, AN et PD.
Echantillons
Argile NKolbisson
(AN)
Latérite Ekoumdoum
(LE)
Pouzzolan Djoungo
(PD)
Oxydes
|
SiO2
|
63.11
|
40.60
|
46.61
|
|
Al2O3
|
21.20
|
27.14
|
14.33
|
|
CaO
|
0.32
|
0.04
|
7.59
|
|
MgO
|
0.43
|
0.05
|
5.95
|
|
Na2O
|
0.14
|
0,00
|
2.76
|
|
K2O
|
0.68
|
0.06
|
1.41
|
|
Fe2O3
|
4.05
|
17.73
|
13.95
|
|
TiO2
|
1.99
|
1.81
|
2.31
|
|
Cr2O3
|
0.22
|
0.19
|
0,00
|
|
L.O.I
|
5.60
|
11.20
|
0.90
|
De ces résultats, il ressort que les matériaux
AN, LE, et PD contiennent tous la silice et l'alumine. Les teneurs en silice
sont respectivement 40,60%, 46,61%, et 63,11% pour les matériaux LE, PD
et AN. Les teneurs en alumine quant à elles sont de 14,33% pour PD,
21,20% pour AN et 27,14% pour LE. Le rapport molaire SiO2 /Al2O3 est
égale à 5,25 pour AN, 2,54 pour LE, et 5,52 pour PD. Ce rapport,
avoisinant 5 pour AN et inférieur à 3 pour LE traduit une faible
proportion en fraction argileuse dans le matériau AN, par rapport au
matériau LE. Pour tous ces matériaux, les teneurs en (SiO2
+Al2O3) sont supérieures à 60 % (84,31% pour AN, 67,74% pour LE,
et 60,94% pour PD).
Les teneurs en oxyde de fer sont de 17,73% pour LE, 13,95 %
pour PD et 4,05% pour AN. L'oxyde de calcium est à l'état de
trace dans les matériaux AN et LE. Par contre, sa teneur est de 7,59 %
dans le matériau PD. Il en est de même pour les oxydes de sodium
et de potassium qui sont à l'état de trace dans les
matériaux AN et LE et dont les teneurs sont respectivement de 2,76% et
4,81% dans le matériau PD. Les rapports molaires Na2O/Al2O3 sont de 0
pour LE, 0,011 pour AN et 0,31 pour PD. Tous ces matériaux ont une
teneur en oxyde de titane TiO2 voisine 2%.
L'oxyde de chrome quasi inexistant dans le matériau PD,
se trouve à l'état de trace dans les matériaux AN et LE.
La perte au feu très faible pour PD (0,9%), se situe autour de 5,60%
pour AN et 11,20% pour LE. LE contient plus de kaolinite que AN selon l'analyse
aux rayons X.
III-3: L'ANALYSE MINERALOGIQUE DES MATERIAUX
Les diffractogrammes de rayons X de nos matières
premières calcinées (AN 700°C, LE 700°C, et PD
700°C), et non calcinées (AN, LE, et PD) sont
présentés sur les figures 12 à 14.
80000
70000
60000
50000
40000
Intensite (cps)
30000
20000
10000
0
Q
K= Kaolinite
Q = Quartz
R = Rutile
G =Goethite
R
Q
Q
Q
R
Q+R Q
K
K
Q-FG
K
R
Q+R+G
Q+R
K#177;Q
Q
K#177;Q
Q
K#177;Q
Q Q+R
Q+R
AN 700°C
AN
Q
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Angle deux théta (°)
Figure 12: Diffractogramme de rayons X de
l'argile Nkolbisson, calcinéé et non calcinéé (AN
et AN 700°C)
Q
Q
H
H+R
Intensit6 (cps)
3000
2000
|
H= Hématite I=Ilménite K=Kaolinite
Q = Quartz
R = Rutile
|
Q
Q+R
R
Q
H+R
Q
R R
R
K
K
R
Hd-G
G
K
K
R K#177;Q
K#177;Q
R +H
K
K+R
K+R
R
LE 700°C
LE
Q
K
R+H
Q-FG
K#177;Q
1000
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Angle deux Théta (°)
Figure 13: Diffractogramme de rayons X de la
latérite d'Ekoumdoum calcinée et non calcinée (LE et LE
700°C)
7000
6000
5000
Intensite (cps)
4000
3000
2000
1000
PD 700 °C
PD
A = Anorthite
D = Diopside
E = Enstatite I= Ilménite
P= Plagioclase Q = Quartz
E+I
P+I
P
E+I
D
D
P
I
E
A
A+E+P
P
D
E+I+D
D+I
P
A
P
D
E
13+E
D+I
E
I
P
D
Q+A
Q
Q
D+Q
A+Q
A+p
D+A+Q
A+E+P
P IP
E A
A+P P
Q
Q
1
0
0 10 20 30 40 50 60 70 80
Angle deux théta (°)
Figure 14: Diffractogramme de rayons X de la
pouzzolane de Djoungo, calcinée et non calcinée (PD et PD
700°C)
De ces résultats, il ressort que nos matières
premières aluminosilicates contiennent :
- L'anorthite de formule CaAl2Si2O8, (fichier A.S.T.M 12-301),
avec les raies principales à 3.20 Å, 4.18 Å, et 4.04 Å
;
- le diopside de formule CaMg(SiO3)2, (fichier A.S.T.M 11-654),
dont les raies principales se situent à 2.99 Å, 2.53 Å et
2.89 Å ;
- l'enstatite de formule MgSiO3, (fichier A.S.T.M 7-216), dont
les principales raies se situent à 3.17Å, 2.87 Å, et 2.49
Å ;
- la goethite de formule FeO(OH), (fichier A.S.T.M 17-536), dont
les principales raies se situent à 4.18 Å, 2.69 Å, et 2.45
Å ;
- l'ilménite de formule FeTiO3, (fichier A.S.T.M 3-781),
dont les principales raies se situent à 2.74 Å, 1.72 Å, et
2.54 Å ;
- la kaolinite (Si2O5Al2(OH)4, fichier A.S.T.M. 14-164), dont les
principales raies se situent à 7.17, 3.58 Å, 1.49 Å;
- le plagioclase de formule 0.4 NaAlSi2O8, 0.6 CaAl2Si2O8
(fichier A.S.T.M 10-360) dont les principales raies se situent à 3.20
Å, 4.03 Å et 3.75 Å ;
- le quartz alpha de formule SiO2 (fichier ASTM 5-490) dont les
raies principales se situent à 3.34 Å, 4.26 Å et 1.82
Å ;
- le rutile de formule TiO2, (fichier A.S.T.M. 4-551) dont les
principales raies se situent à 3.25 Å, 1.69 Å et 2.49
Å;
L'on constate que les matériaux AN 700°C et LE
700°C ne contiennent plus la kaolinite. Ceci est dû à leur
décomposition pendant le traitement thermique suivant l'équation
(III. 1) [30]:
400 - 600°C
Si2 O5 Al2 (OH)4 2 SiO2, Al2 O3 + 2H2O (III. 1)
Kaolinite Métakaolinite
III-4 : LA CARACTERISATION GRANULOMETRIQUE DES POUDRES
BROYEES III-4-1 : Les surfaces spécifiques des poudres
utilisées
Les surfaces spécifiques déterminées par
méthode BET, des matériaux broyés AN, LE et PD,
calcinés et non calcinés, sont consignés dans le tableau
V. La surface spécifique d'un matériau est un paramètre
caractéristique du matériau qui peut avoir une grande influence
sur son degré de réactivité lors d'une réaction de
synthèse. Il ressort de ces résultats que le matériau LE
possède une grande proportion en particules fines par rapport à
au matériau AN, dont la proportion en particules fines est
également supérieure à celle du matériau PD. Dans
les procédés de géopolymérisation, l'étape
de formation du précurseur géopolymérique est
favorisée par la finesse des particules d'aluminosilicates [2] ; ce qui
signifie que la vitesse initiale de réaction du matériau LE
serait supérieur à celles des matériaux AN et PD.
Tableau 7 : Surface spécifique des
matériaux LE, AN et PD.
Matériaux AN AN 700°C LE LE
700°C PD PD 700°C
Surfaces spécifiques BET 12,39 11,01
31,73 31,40 0,79 0,41
(m2 /g)
| 
