Il y a souvent une confusion dans la signification des mots “ciment” et “béton”. Un ciment est un liant alors qu’un béton est un matériau composite résultant de l’ajout d’agrégats rocheux dans le ciment. Le ciment est vendu à des sociétés clients qui en font du béton.
Le ciment géopolymère est souvent mélangé avec du laitier par activation alcaline, procédé développé depuis 1956 en Europe de l’Est par G.V. Glukhovsky. L’activation-alcaline, qui est généralement pratiquée avec des produits chimiques corrosifs (voir Utilisation Inoffensive ci-dessous), est exclusivement utilisé pour la fabrication de béton. Les matériaux par procédé d’activation-alcaline ne sont pas vendus séparément et ne sont pas vendus à des tiers comme ciments commerciaux. En revanche, la technologie géopolymère a été depuis le début orienté à la fabrication de liants et ciments pour différents types d’applications.
Pour plus de détails sur les ciments géopolymères à base de cendres volantes, voyez le livre récemment mis à jour Geopolymer Chemistry & Applications, chapitres 12, 24 et 25, et aussi les résultats du projet de recherche Européen GEOASH à la section suivante. Vous pouvez également aller à la Bibliothèque Géopolymère et télécharger plusieurs articles.
Seront développés dans cette section:
a) Le ciment Pyrament® développé dans les années 1980-1990 par Lone Star Industries, USA, voir ci-dessous
b) Le concept de ciment géopolymère d’Utilisation Inoffensive, voir page suivante.
Ciment géopolymère Pyrament®
En 1991, le monde a été impressionné par la rapidité avec laquelle l’US Air Force a géré la construction et l’équipement d’aéroports temporaires militaires dans le désert d’Arabie Saoudite pendant la Guerre du Golfe. Une des raisons de cette efficacité peut résulter de l’application par l’ingénierie de l’US Air Force d’un tout nouveau ciment très dur a prise rapide et à haute performance, le Pyrament®. Source: Rapport de l’US Air Force Command et brochure Pyrament
La compagnie cimentière américaine, Lone Star Industries, a présenté ce ciment exceptionnel en 1988. Il résulta d’une collaboration unique qui commença en 1983 entre le centre de recherches de Lone Star Industries à Houston, Texas, et l’Institut Géopolymère. La chimie des géopolymères, en particulier le système basé sur les Poly(sialate-siloxo), améliore les propriétés du ciment Portland et du béton normal. Dans le livre récemment mis à jour Geopolymer Chemistry & Applications plusieurs chapitres sont consacrés au ciment et béton géopolymère à base de métakaolin, de matériaux minéraux, ce cendre volante, voir les chapitre 8, 9, 10, 11, 12, 24 et 25. Vous pouvez aussi télécharger des articles à la Bibliothèque Géopolymère.
Le ciment Pyrament® est le matériau idéal pour la réparation de pistes de décollage et d’atterrissage, des plaques de béton industriel, des routes et autoroutes. Pour une piste d’avion, un durcissement de 4-6 heures est suffisant pour permettre l’atterrissage d’un Airbus ou d’un Boeing. Le ciment géopolymèrique a atteint une résistance de compression de 20 Mpa après 4 heures, tandis que le béton normal n’arrive à cette résistance qu’après plusieurs jours.
Le ciment Pyrament® est reconnu dans l’industrie de la construction et des BTP pour sa capacité à gagner une très haute résistance rapidement. À partir de l’automne 1993, le béton à base de Pyrament a été utilisé dans plus de 50 équipements industriels aux États-Unis, 57 installations militaires aux États-Unis et 7 dans d’autres pays et des aéroports civils. En 1994, le Corps d’Ingénieur de l’armée des États-Unis a sorti une étude bien documentée sur les propriétés du ciment et des bétons à base de Pyrament, qui ont des performances que n’avaient jamais atteintes les bétons de haute qualité (Performance of Concretes Proportioned with Pyrament Blended Cement, by Tony B. Husbands, Philip. G. Malone, Lilian D. Wakeley, US Army Corps of Engineers, Final Report CPAR-SL-94-2, April 1994).
Si nous comparons au microscope la structure du béton fait avec du ciment normal et un autre échantillon fait avec du Géopolymère, nous remarquons que le ciment normal est un entassement dur de grains de matière. Cela cause des fentes et des faiblesses. En face, le ciment géopolymère (en noir), est lisse et homogène. Cela lui fournit, en fait, des caractéristiques supérieures.
Béton normal (gauche) / Béton géopolymère (droite)
En 1996, Lone Star Industries a définitivement arrêté la commercialisation du Pyrament, non pour des raisons techniques, mais plutôt parce que la compagnie a dû faire face à une crise financière sévère qui n’a aucun rapport avec le développement de l’affaire innovatrice du Pyrament.
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