Contribution à la détermination de la structure de l'alite par diffraction des rayons X sur poudres

Résumé
Le clinker, minéral de synthèse, obtenu à partir de la cuisson à haute température de calcaire, d'argile et d'oxyde de fer est l'élément principal constitutif du ciment. La chimie des matières premières et le combustible utilisé jouent un rôle déterminant dans la structure et les propriétés physico-chimiques du clinker. Celui-ci est un matériau polyphasé où chacune des phases entre de manière spécifique dans le processus d'hydratation du ciment. La réactivité des clinkers et leur comportement nous ont conduit à étudier les différences structurales entre les divers polymorphes de l'alite. En effet, l'insertion dans le réseau cristallin d'atomes comme le fer, l'aluminium, le magnésium ou le soufre, conduit à différentes formes allotropiques de l'alite stables à température ambiante. Pour la première fois, les structures de C₃S (silicate tricalcique pur, polymorphe T₁) et de l'alite (silicate tricalcique dopé Mg et Al, polymorphe M₃) ont été déterminées à partir des diagrammes de diffraction de poudres.

Abstract
Clinker, a synthetic material obtained by high-temperature firing of clay, limestone and iron oxyde, is the principal constituent of cement. The chemical composition of the raw feed and the type of fuel used play a crucial role in determining clinker's structure and physico-chemical properties. Clinker is a polyphasic material, in which each phase contributes to the process of cement hydration. In order to understand the complex reactivity and behaviour of clinker we are studying the structural differences between the various polymorphs of alite. In fact, the way in which atoms such as iron, aluminium, magnesium or sulphur are located in the crystal lattice produces different allotropic forms of alite stable at room temperature. For the first time the structures of C₃S (pure tricalcium silicate, polymorph T₁) and alite (tricalcium silicate doped with Mg and Al, polymorph M₃) have been refined from powder diffraction diagrams.