THÉORIES DE L’HYDRATATION EXISTANTES

THÉORIES DE L’HYDRATATION EXISTANTES

Ce chapitre s’attache à dresser l’état des connaissances concernant l’ensemble des phénomènes physico-chimiques caractéristiques du mécanisme d’hydratation des liants calciques en général, mais qui ont été plus particulièrement établis à propos du Sul­ fate de Calcium. La bibliographie sur ce sujet est abondante. Elle laisse cependant une impression de confusion. Il manque en effet, dans ce domaine, une synthèse de l’état des connaissances (2). Sans prétendre à cela, notre présentation des différen­tes théories du mécanisme d’hydratation cherche surtout à dégager les grandes écoles de pensée et les idées maitresses sur lesquelles elles reposent. Cette étude critique constitue une introduction à notre propre explication des phénomènes et permettra de situer le cadre général des travaux dans lequel elle s’inscrit. soude~ phosphate de soude~ etc.~ sels qui ont tous aussi~ comme on le sait~ la pro­ priété de faire prise quand ils sont mêlés à une petite quantité d’eau. On sait que les hydrates au contraire ne donnent jamais directement de dissolutions sursaturées.  » de volume et se soudent les uns aux autres~ co~e le font tous les cristaux qui se déposent lentement d’une a-« ssolution saline. Cette cristallisation progressive conti­ nue aussi longtemps qu’il reste du sel anhydre pour se dissoudre et entretenir la il faut imaginer avec lui que, pour une même vitesse de dissolution et indépendamment de celle-ci, on peut faire varier celle du processus de cristallisation. Ceci n’est réalisable que par un ensemencement important du système en produit final hydraté, moyen permettant de faire varier la vitesse de cristallisation indépendamment de la concentration de la solution.

 LA PERIODE DE LATENCE

Des travaux postérieurs ont mis en évidence l’existence, peu’ de temps après le mouillage, d’une « Période dormante » pendant laquelle la sursaturation se stabilise, le système parait ne plus évoluer. Compte-tenu des moyens expérimentaux dont il disposait à son époque (1887) LE CHATELIER ne pouvait connaître cette « Période de Latence qui est aujourd’hui considérée comme le caractère spécifique de l’hydra­ tation des liants calciques. Sa théorie semble a priori peu apte à rendre compte de ce qui paraît être une mise en sommeil temporaire du système. Comme nous allons le voir, les auteurs qui par la suite se sont réc~amés de lui, ont été amenés à modifier la théorie première pour y inclure cette caractéristique. Il faut signaler que ces différentes courbes ont été obtenues avec des rapports d’hydratation Eau/Solide (E/S) variables et dans des conditions d’agitation du système différentes. Le couplage des techniques de conductimétrie et de calorimé­ trie réalisé par KARMAZSIN et MURAT (9) a cependant permis d’établir la simultanéité de l’effet exothermique et de la chute de la concentration de la solution, sur des systèmes non agités, depuis de faibles valeurs (E/S = 0,5) correspondant à une hydra­ Les auteurs qui se sont réclamés de cette théorie (31 à 34) considè­ rent, à la suite de LE CHATELIER, que la précipitation du gypse a lieu à partir de solutions sursaturées, dont la concentration est maintenue par la dissolution de nouvelles quantités d’hemihydrate.

Dans le cas du Sulfate de Calcium, ces solutions sursaturées sont souvent obtenues (11) en mélangeant doucement des solutions diluées de CaC12 et de NS,2S04 (ou K2S04)’ ce qui présen’te cependant l’inconvénient d’introduire des ions étrangers au système CaS04- H20. Pour la précipitation du Gypse à partir de la phase solide hémihy­ dratée initiale, les trois propositions ci-dessus sont intégralement reprises dans la théorie dite de la cristallisation, qui précisément tire son nom de l’analogie avec l’exemple précédent. La Période de Latence appara.tt comme une période d’induc­ tion de ce type qui traduirait un retard à la cristallisation sement d’un « êquJ..UbJte. », généralement considéré comme fixant la « .6oWbdUê »de l’anhydre. Cette période, très rapide puisque dans le cas du plâtre elle n’ex­ cède pas la minute pour une hydratation qui dure plus d’une heure, est considé­ rée comme sans influence sur les processus ultérieurs au point que certains travaux ne la mentionnent même pas.