Institut Géopolymère

Cours principalement en anglais (en français sur demande)

Course #1: Geopolymer for Newcomers (3 days)

Qui peut participer

La formation est proposée aux professionnels en R&D axés sur le développement durable et la production technologique, les personnes en positions managériales, opérationnelles, dans les applications d’extractions de minéraux, céramiques, ciments, matériaux de construction, pierres décoratives et travaux de restauration, composites résistants au feu et aux hautes températures, composites high-tech pour l’industrie aérospatiale, aviation, navale et automobile, confinement des déchets toxiques et radioactifs, isolation thermique.

Ce cours s’adresse aussi aux scientifiques en R&D et managers impliqués dans l’industrie des plastiques organiques en fusionnant l’ingénierie des polymères organiques avec l’ingénierie des nouveaux polymères minéraux (géopolymère).

Objectifs de la formation

À la fin de cette formation, vous serez capable de:
- Décrire les principes fondamentaux et les concepts de la science et technologie des géopolymères.
- Expliquer les impacts majeurs de la chimie des géopolymères sur notre économie globale au niveau des technologies à faible consommation énergétique et faible production de CO₂.
- Identifier l’impact des géopolymères dans vos projets de R&D, produits sur le marché et pratiques industrielles.

First day

08:45 Registration

09:00-10:45 The mineral geopolymer concept
Ionic or covalent bonding ? Covalent bonding in geopolymers
Terminology: poly(siloxo) / poly(siloxonate) / poly(silanol) / poly(sialate)

10:45-11:00 Coffee break

11:00-13:00 Macromolecular structure of natural silicates and aluminosilicates
Ortho-silicates, ring silicates, linear poly-silicates: pyroxene, amphibole
Sheet poly-silicates: kaolinite, pyrophillite, muscovite
Framework poly-silicates: quartz, feldspars, feldspathoids, zeolites

14:15-17:30 Laboratory demonstration
binder, resin, cement, concrete, ceramic, composite, castable

Second day

09:00-10:45 Scientific Tools, X-rays, FTIR, NMR
X-ray diffraction, FTIR, infra-red spectroscopy
MAS-NMR spectroscopy

10:45-11:00 Coffee break

11:00-13:00 Chemistry of (Na,K)–Poly(sialate)
Zeolite Synthesis
Geolymerization mechanism, identification of soluble oligo-sialate molecules

14:15-16:15 Soluble silicate, Poly(siloxonate) Si:Al=1:0
History of soluble silicates (waterglass), manufacture,
Macromolecular structure of (Na,K)–silicate glasses,
Hydrolysis, depolymerization of solid silicates

16:15-16-30 Coffee break

16:30-17:30 Structure of poly(siloxonate) solutions (waterglass)
NMR spectroscopy, macromolecular structure, identification of soluble species
Density, Viscosity, pH, alkali silicate powders

Third day

09:00-10:45 Metakaolin MK-750-based geopolymer binders
Formation of metakaolin MK-750, dehydroxylation mechanism of kaolinite:
Al(V) -Al=O alumoxyl,
Al(IV, VI) Al-O-Al-OH aluminoxide-hydrate
Chemical mechanism for Na-based sialate: poly(sialate), poly(sialate-siloxo) and poly(sialate-disiloxo)
Chemical mechanism for K-based sialate: poly(sialate), poly(sialate-siloxo)

10:45-11:00 Coffee break

11:00-13:00 Low-CO₂ geopolymer cements
MK-750 / slag based geopolymer cement
Rock-based, silica-based, geopolymer cements
Fly ash-based geopolymer cement
Geopolymerization in high alkaline milieu (corrosive system)
Geopolymerization in low alkaline milieu (user-friendly)

14:15-16:15 Low-energy geopolymer ceramics
LTGS Low Temperature Geopolymeric Setting
High-tech ceramics
Archaeological ceramics

16:15-16-30 Coffee break

16:15-16:45 Collection of laboratory samples

16:45-17:30 User-friendly geopolymer systems
The need for user-friendly systems
The pH values of geopolymers
K versus Na