Rejoignez le Professeur Joseph Davidovits et suivez les Webinaires Géopolymère 2013, un séminaire gratuit sur le Web se déroulant sur 2 jours, 2 x 2 heures de conférence. Séminaires en Langue ANGLAISE.

Dates: 16-17 avril 2013 et 15-16 octobre 2013

Pour les compte-rendus allez à Geopolymer Webinar

Le Géopolymère assure la protection thermique de bâtiments industriels et d’entrepôts jusqu’à 1.200°C. Hüls AG (Dynamit Nobel) et ses licenciés, incluant Willig, ont inventé le TROLIT-WILLIT, matériaux connus comme le plastique minéral impliqué dans la fabrication de :

• Mousse expansée
• Composites
• Composés monolithiques

Sources: rapports annuels

Le matériau composite géopolymère pour des applications structurelles ou protectrices, à des températures qui s’étendent de 300°C à 1.000°C.

Ces matériaux particuliers sont maintenant testés et employés pour leurs remarquables propriétés.

Pendant les grands prix 1994 et 1995, l’équipe de Formule 1 Benetton-Renault a conçu un bouclier thermique unique fait en composite carbone/géopolymère. Cela permit à Michael Schumacher de gagner deux fois le titre de champion du monde et d’offrir à son équipe technique le championnat du monde des constructeurs de voiture pendant ces deux années. Encore aujourd’hui la plupart des équipes de Formule 1 utilisent des matériaux en composite géopolymère. La société Porsche a développpé un système de pot d’échappement en composite géopolymère. Source: brevet PCT Porsche, 2004

La direction générale de l’aviation civile américaine (FAA), l’université d’État Rutgers aux États-Unis et d’autres établissements ont amorcé un programme d’évaluation de ces nouveaux matériaux composites. Ces matériaux contribueront à être la norme dans la protection contre l’incendie dans l’industrie aéronautique. Dans le livre récemment is à jour Geopolymer Chemistry & Applications, les applications des composites résistant au feu et à la chaleur sont pleinement développés dans le chapitre 21. Vous pouvez aussi aller à la Bibliothèque Géopolymère et téléchargez certains articles.

Le premier tissu laminé ininflammable pour la cabine d’avion et l’intérieur des compartiments cargo, le géopolymère composite, a été présenté le 18 novembre 1998 à Atlantic City, New Jersey, États-Unis, à la conférence internationale sur les incendies d’avion et la recherche pour la sécurité dans les cabines patronnée par la direction générale de l’aviation civile américaine (FAA).

Pour d’autres applications résistant au feu (navire, ferry) voyez la section GEOPOLY-THERM

Applications en composites, Panneaux ignifugés, Décoration ignifugée

Le GEOPOLY-THERM est une technologie brevetée basée sur l’utilisation de liants en géopolymère. Les effets des feux à bord des navires ont été démontrés suite à la collision entre des bateaux et des ferrys en temps de paix et par les expériences de la Marine Britannique dans les Îles Malouines et la Marine américaine dans le Golfe Persique. La technologie GEOPOLY-THERM fournit une méthode sûre et prouvée contre le feu avec des systèmes performant en matériaux composites.

En plus des propriétés examinées par la Direction générale de l’aviation civile américaine (F.A.A.) pour des applications aéronautiques, voyez plus de détails le programme de développement le GEO-COMPOSITES, la technologie GEOPOLY-THERM fournit d’excellentes valeurs d’isolation au feu. L’eau chimiquement liée -(groupes hydroxyles des molécules poly(sialates)) – induit une endothermicité de 400-500 cal./gram avec un géopolymère Na-PS [Na-Poly(sialate) Si:Al=1] à 70-100 cal./gram avec un géopolymère K-PSDS [K-Poly(sialate-disiloxo) Si:Al=3].

Les valeurs du diagramme représentent des panneaux
séchés à 100°C pendant 12 heures, avant test.

Par opposition aux systèmes habituellement commercialisés basés sur des composites hydratés (des hydrates d’hydroxyde d’aluminium par exemple), les valeurs montrées dans la figure pour des panneaux en GEOPOLY-THERM n’incluent pas l’endothermicité, qui résulte habituellement de l’eau physiquement absorbée (< 100°C). Pour cela, l’eau physiquement absorbée a été préliminairement éliminée pendant 12 heures en séchant à 100°C. Les composites en géopolymère de divers types chimiques peuvent être combinés entre eux, donnant des panneaux composites complexes appropriés à une très large gamme d’applications. La technologie Geopoly-therm offre :

• Excellente résistance au feu et à la pénétration de la flamme
• Ne s’enflamme pas
• Aucune toxicité
• Aucune émanation de fumée
• Aucune sortie de chaleur
• Aucune émanation de gaz de combustion

De plus, la technologie GEOPOLY-THERM peut être associée à des couches décoratives et des peaux pour une DÉCORATION ignifugée. (Plus de détails sur Art et Décoration )

Le GEOPOLY-THERM peut être produit avec tous les liants géopolymères. Le GEOPOLY-THERM fournit d’excellentes propriétés non-feu aux bases organiques (mousse, nid d’abeille) donnant diverses structures sandwich intéressantes. Le GEOPOLY-THERM est produit avec des processus et opérations familiers aux utilisateurs de matrices organiques.

]]> https://www.geopolymer.org/fr/applications/utilisation-potentielle-des-materiaux-composites-geopolymere/ Fri, 07 Apr 2006 13:58:04 +0000 http://www.geopolymer.org/fr/?p=33 Donner aux survivants plus de temps pour s’échapper

Un composite aérospatial carbone-époxy brûle encore tandis que
le composite Carbone-Géopolymère résiste toujours un à feu de 1200°C.

Quand un avion se pose ou a un accident et prend feu, la moitié des gens qui survivent à l’impact ne peuvent pas s’échapper à temps. En effet, les plastiques de la cabine – coussins de siège, tapis, murs et compartiments à bagages – sont combustibles. Et quand ils brûlent, ils dégagent des gaz inflammables qui, en deux minutes, peuvent éclater en une boule de feu (point éclair ou flash over).
La Direction générale de l’aviation civile américaine (F.A.A), veut donner aux passagers plus de temps pour s’échapper. En 1994, elle a amorcé un programme de recherche coopératif pour développer des matrices résistantes pour des matériaux composites et l’intérieur des cabines à bon marché et respectueux de l’environnement. Le composite géopolymère a été choisi par la F.A.A. comme le meilleur candidat à ce programme.
Plusieurs facteurs positifs favorisant le composite géopolymère incluent son faible coût et sa capacité à employer la technologie et la machinerie existante. Cependant, la F.A.A. demande aussi que les matériaux soient employés dans d’autres industries pour fournir des capacités industrielles standardisées et à long terme.

Aviation

Les applications pour la cabine d’avion visées pour le composites-géopolymère concernent la soute et la partie cargo des avions de ligne, le plafond, le plancher, les divisions et les murs latéraux, les coffres de rangement, l’isolation de fil, pour un poids total de 2500-3000 kg.
La demande augmente pour des conteneurs ininflammables. Par exemple des pilotes de cargo insistent pour que les conteneurs de cargaison soient à l’épreuve du feu. Le 5 septembre 1996, un DC-10 brûlait en vol car une cargaison s’est enflammée dans un conteneur. L’avion a fait un atterrissage forcé et personne n’a été blessé mais l’avion a été totalement détruit par les flammes. Ce qu’ils voudraient, c’est ignifuger les conteneurs existants pour finalement les remplacer par de nouveaux conteneurs améliorés quand les vieux seront usés.

Bateaux/sous-marins civils et militaires

Un important problème technique limite l’utilisation des composites à bord des navires et des sous-marins. La nature combustible et donc le feu, la fumée et la toxicité des matériaux composites à matrices organiques en sont la cause. La principale conclusion de la vaste expérimentation conduite par la marine américaine est que des systèmes en matériaux composites non protégés ne peuvent pas satisfaire les exigences rigoureuses contre le feu spécifiées pour les espaces intérieurs. Les navires militaires doivent exécuter leur mission même s’ils sont endommagés et doivent échapper au feu pendant une période suffisante pour effectuer des missions de secours. Les effets du feu à bord des navires ont été démontrés suite à la collision entre des bateaux et des ferrys en temps de paix et par les expériences de la Marine Britannique dans les Îles Malouines et la Marine américaine dans le Golfe Persique.
Le test des composites géopolymère et des panneaux GEOPOLY-THERM est prévue par l’US Navy, ainsi que le test de panneaux sur des ferrys et des navires de croisières.

Applications automobiles

Pendant les Grands Prix 1994 et 1995, l’équipe de Formule 1 Benetton a conçu un bouclier thermique unique fait du composite géopolymère. Toutes les parties concernées étaient autour de l’échappement, avec des parties spéciales remplaçant le titanium. Elles ont brillamment résisté à la sévère vibration et la chaleur (plus de 700 degrés C) d’une Formule 1. Elle a aidé l’équipe à devenir Champion du Monde des constructeurs et des pilotes pendant ces deux années. Encore aujourd’hui, la plupart des équipes de Formule 1 utilisent des matériaux en composite géopolymère.



Des américains (l’équipe de Dan Gurney) ont présenté une conception plus sophistiquée sur une voiture de type C.A.R.T (l’ancienne formule Indy-car) reconnaissable à sa conception unique et son échappement passant le composite carbone-géopolymère à travers le corps modelé de l’Aigle 1999. Comme l’a souligné le Prof. Davidovits à la Geopolymer 2002 Conference, Melbourne (voir paper #15 in the Library), l’expérience acquise dans les voitures de course pour les parties d’échappement pourrait être transférée à la fabrication en série de pièces automobiles comme les pots d’échappement résistant à la corrosion et à la chaleur, et ainsi de suite, aussi bien que des boucliers thermiques. La société Porsche a développé un système de pot d’échappement en composite géopolymère. Source: brevet PCT Porsche, 2004.

Infrastructure et applications pour le bâtiment

La F.A.A. est consciente que l’adoption du nouveau composite géopolymère pour l’avion et les fabricants de cabines exige d’être financièrement avantageux, facile à installer et à employer. On s’attend donc à ce que ces nouveaux matériaux aéronautiques soient largement applicables aussi bien dans les transports que dans l’infrastructure où un haut degré de résistance intrinsèque au feu est nécessaire ainsi qu’un coût modéré et une fabrication en série. À cette fin, la F.A.A. avait financé le programme d’évaluation effectué à Rutgers, l’Université d’État du New Jersey, USA (voir le programme GEO-STRUCTURE) basé sur la technologie géopolymère.



Une méthode de réparation relativement nouvelle et très attirante pour le béton, les structures de briques et en pierre consiste à extérieurement coller des feuilles flexibles de fibres composites. Une autre application pour des composites en fibres continus dans l’infrastructure, déjà bien utilisée au Japon et aux États-Unis, est l’enveloppement de colonnes de béton pour renforcer les nouvelles constructions, les ponts et les bâtiments endommagés pendant un tremblement de terre et les secteurs enclins aux ouragans. Pour cette application, en particulier pour les intérieurs exposés construits avec des colonnes, l’incendie est un souci sérieux. La sécurité au feu est une demande souvent exprimée par ceux qui restent sceptiques à l’utilisation de matériaux composites dans l’infrastructure et bâtiment industriel.

En Europe, les marchés ciblés sont la restauration de bâtiments du patrimoine culturel de valeur où la sécurité au feu est la principale inquiétude.

]]> https://www.geopolymer.org/fr/science/donnees-techniques/ Wed, 05 Apr 2006 20:42:51 +0000 http://www.geopolymer.org/fr/news/quest-ce-quun-geopolymere-donnees-techniques Données techniques pour le ciment type géopolymèrique (Potassium, Calcium) – Poly(sialate-siloxo) / (K,Ca) – (Si-O-Al-O-Si-O-), Si:Al=2:1

Plus de détails dans le livre de Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications, Parties III, Propriétés, chapitres 15 à 18, GEOCISTEM , GLOBAL WARMING , et d’autres articles dans la Bibliothèque Géopolymère.

Testé sur des éprouvettes standards de mortier au sable:

• Prise: 10 heures à -20°C, de 7 à 60 minutes à +20°C.
• Retrait pendant la prise: <0,05%, non mesurable.
• Résistance à la compression (uniaxiale): > 90 MPa à 28 jours (pour des formulations à prise rapide, 20 MPa après 4 heures).
• Résistance flexion: 10-15 MPa à 28 jours pour des formulations à prise rapide, 10 MPa après 24 heures).
• Module de Young: > 2 GPa.
• Gel-dégel: perte de poids < 0,1% (ASTM 4842), perte en résistance < 5% après 180 cycles.
• Humide-sec: perte de poids < 0,1% (ASTM 4843).
• pH: sur échantillon broyé, 11-11,5 après 5 minutes dans eau déionisée (comparé au ciment Portland: 12 à 12,5, et granite: 11).
• Lessivage dans l’eau, après 180 jours: K₂O < 0,015%.
• Absorption d’eau: < 3%, sans incidence sur la perméabilité.
• Perméabilité hydraulique: 10-10 m/s.
• Acide Sulfurique, 10%: perte de poids 0,1% par jour.
• Acide chlorhydrique 5%: perte de poids 1% par jour.
• KOH 50%: perte de poids 0,02% par jour.
• Solution ammoniaquée: pas de perte de poids.
• Solution sulfatée: retrait 0,02% à 28 jours.
• Réaction alcali-agrégat: aucune expansion après 250 jours, -0,01% (comparé au ciment Portland avec 1% Na₂O, +1,5%).
• Dilatation linéaire: < 5.10-6/K.
• Conductivité thermique: 0,2 à 0,4 W/Km.
• Chaleur spécifique: 0,7 à 1,0 kJ/kg.
• Conductivité électrique: fortement dépendante de l’humidité.
• Stabilité thermique:
  • perte de poids < 5% jusqu’à 1000°C.
  • perte de résistance < 20% à 600°C, < 60% à 1000°C

Autres valeurs:

• A.T.D.: endothermique à 250°C (eau zéolitique).
• Spectroscopie MAS-NMR :
  • 29Si: SiQ₄, résonance principale à -94,5 ± 3ppm.
  • 27Al: AlQ(4Si), resonnance principale étroite à 55 ± 3ppm.
• Consommation d’énergie: SEC pour le ciment 1230-1310 MJ/tonne (comparé au Portland clinker 3500 MJ/tonne).
• Émission de CO₂ pendant fabrication: 0,180 t/tonne de ciment (comparé au clinker Portland 1,0 t/tonne).
]]> https://www.geopolymer.org/fr/science/ceramiques-liants-et-composites/ Wed, 05 Apr 2006 20:29:05 +0000 http://www.geopolymer.org/fr/?p=25 Les liants géopolymèriques, employés soit avec des agrégats rocheux pour produire des bétons en pierre soit avec des fibres de carbone pour produire des composites ininflammables, ont une variété d’utilisations industrielles importantes.

La même géosynthèse qui produit les ciments rocheux géopolymèrique est utilisée dans l’industrie pour fabriquer des liants pour les matériaux composites avancés. Une mise à jour de la recherche est présentée dans le livre de Davidovits, Geopolymer Chemistry & Applications, chapitres 8, 20, 21 et 23. Cela est aussi reportée dans divers articles présentés à la Congrès Mondial Geopolymer 2005 publiés dans les actes du congrès Geopolymer 2005. Voir aussi la Bibliothèque.

Il y a plusieurs décennies, les céramistes essayèrent de fabriquer des carreaux céramiques à basse température, inférieure à 450°C, sans feu. La science des géopolymères maîtrise la transformation de la kaolinite, le principal composant des argiles céramiques, en des géopolymères de types poly(sialate) et poly(sialate-siloxo). L’application de cette chimie a permit plusieurs avancée technologiques appartenant au LTGS, Low-Temperature-Geopolymeric-Setting et les procédés modernes de céramiques géopolymérisées. Voir le chapitre 23 du livre de Davidovits Geopolymer Chemistry & Applications.

Les composites géopolymères ont trois propriétés principales qui les rendent supérieures aux céramiques, aux plastiques et autres matériaux composites organiques.

Premièrement :
Les géopolymères sont très facile à utiliser, ils se manipulent facilement et n’exigent pas de chaleur élevée.
Deuxièmement :
Les composites géopolymères ont une tolérance à la chaleur plus élevée que les composites organiques. Les essais conduits sur des composés carbone/géopolymère ont montré qu’ils ne brûleront jamais peu importe le nombre de tentatives d’ ignitions.
Troisièmement :
Les propriétés mécaniques des composites géopolymères sont aussi bonnes que celles des composites organiques. De plus, les géopolymères résistent à tous les solvants organiques et sont seulement affectés par une forte concentration d’acide chlorhydrique.

Avant la découverte de la géopolymérisation, ces trois propriétés critiques n’ont jamais été incorporées en un seul matériau. Plus d’informations sont disponibles dans le chapitre projet en cours et recherche dédiés à GEO-COMPOSITE et GEO-STRUCTURE et aussi dans le livre de Davidovits Geopolymer Chemistry & Applications, chapitre 21.

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