Évènements

19 Dec
19/12/2019 10:00

Sciences & Société

Soutenance de thèse : Nicolas MAACH

Modélisation cinétique de l'hydratation en systèmes dilués des aluminates de calcium : des mécanismes chimiques aux modélisations par les Population

Doctorant :  Nicolas MAACH

Laboratoire INSA : GEOMAS

Ecole doctorale :  ED162 : Mécanique, Énergétique, Génie Civil, Acoustique (MEGA)

Ces travaux s’articulent autour de la modélisation cinétique de l’hydratation des ciments alumino-calciques (CAC) pour en améliorer la compréhension et la maîtrise. L’aspect cinétique pour ces ciments est essentiel en raison des nombreux états métastables qu’ils traversent (e.g. conversion).Des modèles de cinétique intégrés dans l’espace existent déjà pour simuler des pâtes de mortier mais ils requièrent la connaissance des lois de cinétiques. alheureusement, ces lois sont mal identifiées pour les CAC et c’est ce qui motive la création d’un modèle pour des suspensions minérales. L’étude de suspensions permet d’étudier ces lois sans l’influence de l’empilement granulaire et du réseau poreux. Le modèle créé est un modèle de thermochimie où les quantités de matières sont  pilotées par des équations différentielles-algébriques. L’information sur la granulométrie est, elle, portée par des Population Balance Equations permettant de répercuter chaque phénomène physico-chimiques (e.g. Nucléation, Dissolution, Croissance, Agglomération . .) de manière adaptable et indépendante sur les tailles de particules. L’étude de ce modèle a permis de mettre en évidence le rôle fondamental que joue la formation de l’hydroxyde d’aluminium dans l’hydratation des CAC. Cette formation permet l’apport en solution d’ions hydroxyde déficitaire à la formation de la plupart des hydrates en consommant des ions aluminates. Cette formation d’hydroxyde d’aluminium a été démontrée comme étant complexe à expliquer expérimentalement et à modéliser. Toutefois, l’utilisation de précurseurs pré-hydroxylés permet de la modéliser partiellement.