Apport de la diffraction des rayons X pour la compréhension de la structure des C-S-H

Résumé : Depuis plus de 70 ans [1], la modélisation des diffractogrammes de rayons X a été utilisée avec succès afin de décrire les systèmes micro-divisés possédant une structure lamellaire et ayant une variété de défauts structuraux. Parmi ces systèmes, le noir de carbone et les minéraux argileux ont été étudiés en détail, mais d'autres comme les oxydes de fer et de manganèse peuvent être décrits en utilisant un formalisme mathématique identique. De manière assez surprenante, et alors que l'analogie entre minéraux argileux et les silicates de calcium hydratés nanocristallins (C-S-H) a été évoquée très tôt dans la littérature [2], ce formalisme mathématique n'avait pas encore été transposé à l'étude structurale de C-S-H. De fait, pour l'heure, notre compréhension de la structure des C-S-H repose essentiellement sur des méthodes spectroscopiques (RMN, IR, EXAFS, etc.) très efficaces pour sonder l'ordre et/ou le désordre local. D'un autre côté la diffraction des rayons X permet de caractériser, à plus grande distance, la distribution de défauts ponctuels, leurs nature, leurs localisations et leurs interactions dans le solide [3-5], et est donc très complémentaire des méthodes spectroscopiques. Bien que les C-S-H soient souvent décrits comme " amorphe vis-à-vis de la diffraction " nous démontrerons ici que la diffraction des rayons X est un outil puissant pour sonder et comprendre leur structure, et ce nonobstant leur très faible taille (typiquement 10-50 nm). Nous débattrons, notamment à l'aube des résultats obtenus en modélisant des diffractogrammes expérimentaux ou calculés de manière prédictive, de (i) la similitude entre la structure des C-S-H et celles d'une jennite ou d'une tobermorite, (ii) les phénomènes d'interstratification dans les C-S-H, (iii) la cohérence des observations faites en diffraction en regard d'autres techniques couramment utilisées comme la RMN.
Type de document :
Communication dans un congrès
14ème colloque du Groupe Français des Argiles, May 2016, Poitiers, France
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Contributeur : Francis Claret <>
Soumis le : lundi 4 avril 2016 - 18:42:40
Dernière modification le : lundi 20 juin 2016 - 17:20:13
Document(s) archivé(s) le : lundi 14 novembre 2016 - 16:00:54

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Sylvain Grangeon, Francis Claret. Apport de la diffraction des rayons X pour la compréhension de la structure des C-S-H. 14ème colloque du Groupe Français des Argiles, May 2016, Poitiers, France. 〈hal-01297791〉

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