Projet, rapport de stage, et mémoire de fin d’études contribution a l’etude de la production de ciment geopolymetrique a base de metakaolin et de cendres de balle de riz en PDF
Les structures des silicates
Les silicates sont des minéraux dont la constitution chimique est si complexe qu’ils ne peuvent être classés qu’en se référant à leur structure réticulaire, telle qu’on peut l’établir à l’aide des rayons X. La structure des silicates est un tétraèdre dont le centre est occupé par un atome de silicium et dont chaque sommet porte un atome d’oxygène. Ce motif, dont on peut écrire la formule (Si04), possède 4 valences libres. En s’associant entre eux, ces tétraèdres peuvent donner naissance à différents types de silicates.
Les constituants des silicates
Les silicates comprennent environ un tiers des minéraux Certains sont rares, mais d’autres sont très abondants. On se souvient que la croûte terrestre est formée de 95% de silicates, dont 60% sont des feldspaths et 12% du quartz. Les autres constituants des silicates (oxygène supplémentaire, groupes hydroxyles, molécules d’eau et cations divers) s’introduisent de façon à assurer la neutralité électrique et la stabilité mécanique. L’aluminium, le plus abondant cation dans l’écorce terrestre après le silicium, joue un rôle unique. On sait qu’il est stable en coordinations tétra et hexa. Il peut remplacer le silicium dans SiO4 et aussi les cations hexacoordonnés communs tels Mg2+, Fe 2+, Fe 3+,etc. …
Dans plusieurs groupes minéraux (grenats, feldspaths), l’aluminium est présent sous forme tétra coordonnée; dans d’autres (amphiboles, pyroxènes, micas), les deux formes peuvent coexister.
Les propriétés des silicates
Les propriétés des silicates varient avec le type de liaison des tétraèdres. Les liens sont plus forts entre atomes de silicium et d’oxygène qu’entre les cations ; par conséquent les plans de clivage des silicates sont parallèles aux chaînes ou aux feuillets. C’est ce qui donne la forme caractéristique des argiles, des micas, des pyroxènes, des amphiboles, etc. …
En général, on constate aussi des variations systématiques dans les propriétés physiques comme la densité, l’indice de réfraction, etc. …
Plus la complexité structurale augmente, plus les ions sont espacés les uns par rapport aux autres, diminuant la densité.
Généralités sur la silice
Les caractéristiques physiques de la silice
Dans cette section, nous essayons de dégager les particularités de la silice, en soulignant ses caractères propres et essentiels, sans oublier ses différents états dans la nature.
a) Définition de la silice
La silice ou l’anhydride silicique ou encore oxyde de silicium, est la combinaison chimique de l’atome de silicium avec de l’oxygène. Pour la silice : son numéro atomique = 14 ; sa masse atomique = 28,086 ; sa densité= 2,35, sa couleur est brune à l’état amorphe et gris de plomb à l’état cristallisé.
b) les différents états de la silice
La silice se présente sous différents états. Elle peut être sous forme de sable quartzeux, de très quartzeux, de quartzites, de quartz filoniens, ou encore de galets siliceux et silex.
La silice est regroupée en trois familles :
• La silice cristallisée avec trois variétés polymorphiques tels que : le quartz, le trydimite et la cristobalite. Le quartz se cristallise dans le système hexagonal. Ce type de silice se trouve très répandu dans la nature, et il est parmi les éléments les plus importants de nombreuses roche et sa densité = 2,5. Sous l’action de la chaleur, le quartz se transforme en trydimite et en cristobalite. Le trydimite cristallise dans le système orthorhombique, mais à plus de 163 °C, la cristallisation se fait dans le système hexagonal et sa densité = 2,66. Par contre, la cristobalite se cristallise dans le système quadrique et dans le système cubique pour une température supérieure à 250 °C. Sous pression ordinaire à 867 °C, le quartz se tran sforme en trydimite. Quand la température atteint 1470 °C, le trydimite se transforme en cristobalite. Et à 1725 °C la cristobalite se transforme en silic e fondue. Il faut noter que ces transformations sont réversibles.
• La silice amorphe ou verre de silice autrefois appelé verre de quartz dont sa structure est mal connue, et sa densité est comprise entre 2,10 et 2,20 ;
• La silice hydratée dont la variété la plus pure est appelée opale, et sa densité est comprise entre 1,9 et 2,3 selon la proportion d’eau.
c) ses propriétés thermiques
C’est la silice qui a la plus faible valeur de coefficient de dilatation thermique de tous les corps connus. Son allongement est de 0,55mm/m pour une variation de température entre 20°C et 1000 °C. Elle résiste bien au choc thermique, qui est supérieure aux autres produits réfractaires. Sa chaleur massique et sa conductivité thermique varient de façon croissante avec la température.
d) ses propriétés physiques et mécaniques
La silice constitue un bon isolant électrique même à une température élevée et dans une atmosphère humide. Sa densité se trouve entre 2,07 et 2,10 pour la silice opaque et 2,15 à 2,21 pour une silice transparente. La silice raye les matériaux (aciers) et les verres. D’après l’échelle de MOHS si opaque, elle a une dureté entre 4,9 et 6, et si transparente de l’ordre de 7. La résistance à la compression de la silice peut atteindre jusqu’a 250 MPa .
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Table des matières
Remerciements
Liste des tableaux
Liste des figures
Liste des abréviations
Introduction générale
CHAPITRE 1: ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE
1 .1) Introduction
1.2) Généralités sur les silicates
1.3) La famille des minéraux argileux
1.4) Les gisements et caractérisation des argiles kaolinique à MADAGASCAR
1.5) Généralités sur la géopolymèrisation
1.6) Généralités sur les liants minéraux
1.7) Conclusion
CHAPITRE 2: ETUDES EXPERIMENTALES
2.1) Introduction
2.2) Les matières premières
2.3) Les conduites des essais normalisés conformes aux spécifications officielles
2.4) Résultats et interprétations
2.5) Conclusion
CHAPITRE 3: ANALYSE DE L’IMPACT ENVIRONNEMENTAL
3.1) Introduction
3.2) L’industrie du ciment : une vraie menace pour l’environnement
3.3) Les avantages et inconvénients de notre projet
3.4) Evaluation de l’impact négatif sur notre environnement
3.5) Conclusion
CHAPITRE 4 BUSINESS PLAN
4.1) Introduction
4.2) Description du projet
4.3) Genèse du projet
4.4) L’équipe entrepreneuriale
4.5) Le produit
4.6) Le marché
4.7) Le plan de localisation
4.8) Le plan de marketing
4.9) Le plan des opérations
4.10) Plan des ressources humaines
4.11) Plan des ressources financières
4.12) Les ratio de performance économique
4.13) Evaluation financière du projet
4.14) Comparaison entre le Ciment Portland Artificiel (CPA) et notre ciment géopolymérique
4.15) Conclusion
Conclusion générale
Bibliographie
Annexe
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