Les moyens d’investigation scientifique

La diffraction aux rayons X des matériaux géopolymèriques durcis (résine et ciment) ne propose pas d’information pertinente sur la structure amorphe. Par contre, la spectroscopie à haute résolution MAS-NMR (résonance magnétique nucléaire) de ²⁹Si et ²⁷Al est un outil très puissant qui fournit des données précises sur la structure.

Pour plus d’informations à jour, voyez le livre de Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications. Vous pouvez aussi téléchargez les articles #12 J. Thermal Analysis, #3 NASTS award ou #8 Alkaline Cements and Concretes. D’autres moyens d’investigation scientifique, incluant DTA, XRF, ANOVA, NMR liquide, spectroscopie FTIR, SEM, TEM, résistances mécaniques, résistance à la fatigue et cycles sous contraintes, flèches sous contraintes, résistance thermique, comportement au lessivage, conductivités hydrauliques, stabilité microbienne, sont discutés dans de nombreux articles présentés au Congrès Mondial Geopolymer 2005 et publiés dans les Actes du Congrès Geopolymer 2005 ou dans les livre Geopolymer Chemistry & Applications.

Mise en évidence des oligomères par RMN

Les éléments moléculaires de base (monomère, dimère, trimère, tetramère, pentamère) sont appelés oligomères. L’oligo-sialate désigne le monomère ortho-sialate, le dimère est le disialate, etc.; de même pour l’oligo(sialate-siloxo) et l’oligo(sialate-disiloxo). Au début de la recherche sur les géopolymères en 1976 et pendant au moins 15 ans, Joseph davidovits supposa que la synthèse géochimique intervenait à travers d’hypothétiques oligomères (dimère, trimère) non détectables. La polycondensation qui applique cette hypothétique fabrication d’unités oligomériques aboutissait à la synthèse de structures réelles formant un réseau macromoléculaire tri-dimensionnel comme illustré par la figure ci-dessous. Les articles publiés lors du Premier Congrès Géopolymère en 1988 et au second 11 ans plus tard en 1999, ne pouvaient pas encore présenter les détails scientifiques décrivant le vrai mécanisme de réaction.

Mécanisme de réaction des sialate et sialate-siloxo décrit comme hypothétique par Davidovits en 1988.