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Prudhomme, Elodie
Matériaux Ingénierie et Science
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document
Impact du dioxyde de titane sur la microstructure d’une matrice minérale à base de liant ettringitique.
Abstract
L’application des processus photocatalytiques basés sur les particules de dioxyde de titane (TiO2) dans les matériaux de construction a reçu une grande attention ces dernières années dans le but d’améliorer l’esthétique des ouvrages et de contribuer à la réduction de la pollution environnementale. Par ailleurs, afin de limiter la corrosion de textile de verre, la matrice minérale à base de liant ettringitique a récemment été développée pour le renforcement GTRM (Glass Textile Reinforced Mortar) des structures en génie civil. Cet article intègre des résultats appartenant à un projet de recherche dont l’objectif global est de créer un composite cimentaire multifonctionnel de renfort structural, protecteur et dépolluant, en intégrant des particules de dioxyde de titane dans la matrice. Alors que des recherches ont déjà été menées sur l‘ajout de TiO2 dans des matrices cimentaires classiques à base de ciment Portland, cette étude présente l’influence du TiO2 sur le processus d’hydratation, le développement de la microstructure et des propriétés mécaniques d’une matrice à base de liant ettringitique. Dans cette étude, le dioxyde de titane est incorporé dans la matrice via des suspensions. Différents dosages de TiO2 ont été considérés (jusqu’à un dosage maximal de 3% par rapport à la masse de liant). L’influence du TiO2 sur la structuration à jeune âge de la matrice a été étudiée par suivi in situ en spectroscopie infrarouge (FTIR). La microstructure de la matrice incorporant du TiO2 a été étudiée grâce à la diffraction de rayons X (DRX) et par observations en microscopie électronique à balayage (MEB). Les résistances en compression à 7 jours et à 28 jours des matrices ont également été mesurées. Les résultats expérimentaux ont montré que l'utilisation d'une teneur en TiO2 allant jusqu’à 3% ne modifiait pas la nature des phases présentes dans la matrice cependant une accélération de la structuration à jeune âge a été observée. Les observations MEB ont permis d’identifier la morphologie des cristaux d’ettringite et d’évaluer la distribution des particules de dioxyde de titane. Ces données sont particulièrement importantes pour la suite de l’étude concernant la réactivité du TiO2 et par conséquent les performances photocatalytiques de la matrice ettringitique développée.