I-3-5-2 : l'influence des ions calciums
La présence des ions calcium dans les matières
premières améliorerait les propriétés
mécaniques des géopolymères en formant un gel amorphe
structuré Ca-Al-Si. Lorsque les teneurs en CaO sont
élevées, la porosité microstructurale diminue avec comme
résultante la formation des gels [2].
L'addition des grandes quantités d'hydroxyde de calcium
dans la fabrication des géopolomères à base de cendre
volcanique améliore rapidement les résistances mécaniques,
alors que l'addition des petites quantités le fait plus tardivement. Que
ce soit pour les géopolymères à base de cendre volcanique
ou de métakaolin, une substitution de 10% d'aluminosilicate par
l'hydroxyde de calcium semble avoir des effets bénéfiques.
Lorsque les matières premières solides sont déficientes en
calcium, le carbonate de calcium pourrait être introduit sous forme de
suspension aqueuse pour améliorer les propriétés
mécaniques des géopolymères [2, 32].
I-3-5-3 : Les facteurs influençant la
résistance à la compression
La résistance à la compression a
été utilisée par plusieurs chercheurs comme outils pour
l'affirmation du « succès » de la
géopolymérisation [2]. La résistance à la
compression dépend de nombreux facteurs dont la solidité de la
phase gel, le rapport de la phase gel à la phase non dissoute de
particule Al-Si, la distribution et la dureté des particules Al-Si non
dissoutes. Elle dépend également de la nature de la phase amorphe
du géopolymère, du degré de cristallinité, et de la
surface de réaction entre la phase gel et les particules Al-Si non
dissoutes [2, 32]. Toutefois les facteurs tels que le pourcentage de CaO, K2O,
et le type d'alcalin ont une forte corrélation avec la résistance
à la compression [2]. Après géopolymérisation, les
particules non dissoutes restent liées dans la matrice, ce qui signifie
que la dureté des minéraux a une corrélation positive avec
la résistance à la compression. Pendant la
géopolymérisation des minéraux naturels, il est connu que
lorsque des agrégats tels que la poudre de sable sont ajoutés au
mélange géopolymère, la résistance à la
compression s'accroît [2, 26]. L'activation alcaline du metakaolin
utilisant une solution contenant le silicate de sodium et l'hydroxyde de sodium
donne des propriétés mécaniques meilleures à celui
activé avec uniquement l'hydroxyde de sodium [2]. Les meilleures
résistances sont obtenues lorsque les rapports molaires SiO2/Al2O3 et
Na2O/Al2O3 sont 3.0-3.8 et environ 1 respectivement [33]. Toutefois, ces ratios
pourraient changer selon le type de matière première
utilisée comme source de Al2O3 et SiO2 [32].
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