Modélisation des interactions ioniques à la surface des silicates de calcium hydratés

Topic outline

  • Section publique

    Thèse doctorat 2005 FR

    Catégorie : Génie civil

    Ecole doctorale Sciences et ingénierie (Cergy-Pontoise, Val d'Oise)

    Auteur : Pierre Henocq

    Directeur de thèse : sous la direction de Richard Cabrillac

    Publication autorisée par le jury

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    Résumé : Ce travail présente la modélisation des phénomènes interfaciaux des Silicates de Calcium Hydratés (C-S-H) en présence de diverses solutions salines. La caractérisation des intéractions ioniques s'articule expérimentalement sur les mesures de potentiel zêta et de rétention ionique. Le modèle numérique développé dans le cadre de ce travail considère les phénomènes de double couche et de complexation de surface pour interpréter les données de potentiel zêta. Une telle interprétation permet de déterminer quantitativement la fixation des ions par les C-S-H due à l'adsorption spécifique et l'attraction électrostatique. Les résultats du modèle mettent en évidence la corrélation implicite entre les interactions interfaciales et la rétention ionique; cette corrélation est vérifiée par l'application du modèle à des pâtes de C3S hydraté. L'un des objectifs majeurs de la thèse est l'étude du comportement des ions chlore; les résultats démontrent leur très faible interactivité avec les C-S-H.

    Résumé : This work presents the modeling of interfacial phenomena of Calcium Silicate Hydrates (C-S-H) in the presence of various salt solutions. The modeling of the ionic interactions is based on the zeta potential and binding measurements. The model assumes the double layer and the surface complexation phenomena to explain the zeta potential data. This assumption allows to determine the ionic binding on C-S-H, due to the specific adsorption and the electrostatic forces. The model results shows how the surface charge of C-S-H is influenced by the solution composition. The results highlights also the correlation between the interfacial interactions and the ionic binding. This correlation is confirmed by applying the model to hydrated C3S pastes. One of the major objectives of the thesis is the study of the chloride ions. This study makes appear a very low interaction between the C-S-H and the chloride ions.

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