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Synthèse et propriétés des mousses minérales
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Samson, Gabriel |
| Copyright Year | 2015 |
| Abstract | Les mousses minerales sont des materiaux alveolaires utilisables en isolation thermique repartie. L’objectif de ces travaux de recherche est de developper, a partir d’une suspension tres concentree de liants hydrauliques, des mousses legeres presentant de bonnes performances mecaniques et thermiques. L’introduction de tensioactif est necessaire a la formation des mousses minerales. Six molecules tensioactives sont selectionnees dans cette etude. Leurs capacites a reduire la tension de surface et a stabiliser une mousse aqueuse sont evaluees. Deux groupes de tensioactifs sont distingues sur la base de differents criteres : tension de surface, CMC, stabilite de la mousse. Les suspensions minerales concentrees sont des fluides a seuil. L’etude du comportement de bulles formees dans de tels fluides est realisee a l’aide d’un fluide a seuil modele transparent, le Carbopol®, et d’un systeme d’injection a pression controlee. Le seuil de mise en ecoulement affecte les conditions de formation, de croissance, de stabilite et d’evolution de la forme des bulles en modifiant la distribution des pressions au voisinage de la bulle. L’etude permet de proposer une equation de Laplace modifiee prenant en compte l’influence de la sphericite et du seuil de cisaillement. L’introduction du tensioactif affecte les conditions de contact entre bulles et permet de controler le risque de coalescence. En cas de rupture de membrane, la presence du seuil de cisaillement conduit a une geometrie particuliere des bulles coalescees. Les liants mineraux choisis sont un sulfate de calcium anhydre particulierement reactif, un ciment Portland et un ciment prompt. La formulation des suspensions decoule d’un critere de fluidite. La pâte fraiche est caracterisee par un seuil de cisaillement faible. Sa masse volumique apparente depend de la nature et du dosage en tensioactif. Les mousses minerales sont generees a partir d’une composition identique. Deux methodes de moussage traditionnelles : malaxage simple et mousse preformee et une methode alternative : la methode dissociee, sont exploitees. Les meilleures performances thermomecaniques des mousses durcies sont obtenues avec la methode dissociee, methode specifique au laboratoire et peu energivore. Un groupe de tensioactifs permet d’obtenir des mousses peu denses satisfaisant simultanement aux criteres de performances thermomecaniques fixes. Pour ces tensioactifs, un dosage caracteristique est identifie permettant une optimisation des performances mecaniques. Des visualisations realisees au MEB revelent des modifications sensibles de la structure cristalline fonction du tensioactif employe et de son dosage. Les structures les plus fines et homogenes sont les plus resistantes. Les performances des mousses et leur structure porale sont donc liees. Pour analyser quantitativement la structure porale, les distributions alveolaires surfaciques sont construites puis comparees aux distributions alveolaires volumiques obtenues par tomographie. Une methode analytique de passage 2D/3D est creee en s’appuyant sur les principes de la stereologie. Un coefficient de correction est propose pour tenir compte de la representativite de la surface etudiee. La maitrise de toutes les etapes de fabrication des mousses minerales ainsi que la comprehension des phenomenes physiques intervenant tout au long de la production d’une mousse (de la suspension minerale jusqu’a la mousse durcie) permettent d’obtenir des produits satisfaisant les objectifs fixes : legerete, isolation et caractere porteur. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01275900/document |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
