Applications du kaolin dans le ciment
Le ciment est un terme utilisé pour décrire de nombreux types de substances différentes utilisées comme liants ou adhésifs. Le ciment le plus produit en termes de quantité est le ciment Portland, utilisé dans la construction. D'autres types de ciment comprennent la maçonnerie et les puits de pétrole, fabriqués pour des applications spécialisées, ainsi que le ciment d'aluminate de calcium, utilisé dans les réfractaires.
La majorité de ces ciments sont inorganiques et hydrauliques, ce qui signifie qu'ils prennent, durcissent et ne se désintègrent pas dans l'eau. La principale caractéristique de ces ciments est leur capacité à former des agrégats liés insolubles relativement stables, d'une résistance et d'une stabilité dimensionnelle considérables lors de l'hydratation avec l'eau. Les ciments organiques comprennent des latex et des monomères polymérisables solubles dans l'eau, mais le kaolin n'est pas utilisé dans ce type de ciment.
Les ciments hydrauliques sont fabriqués en traitant et en dosant différents ratios de matières premières, suivis d'une combustion pour produire des nodules durs appelés clinker. Le clinker est ensuite broyé à la finesse souhaitée requise pour un taux de durcissement adéquat par réaction avec l'eau. Normalement, deux types de matières premières sont utilisées, l'une riche en calcium et l'autre riche en silice. Les matériaux calciques utilisés comprennent la craie calcaire, la marne et les coquillages. Les matériaux siliceux les plus courants sont l’argile ou le schiste. Le kaolin peut être utilisé en raison de son composant silicate d’aluminium, mais il n’est pas indispensable et peut être remplacé par d’autres minéraux.
1.1 Kaolin dans le ciment
Les matériaux pouzzolaniques sont utilisés depuis longtemps dans l’industrie du ciment. La majorité de ces matériaux sont des coproduits d’autres industries, comme les cendres volantes de charbon, les scories de hauts fourneaux ou la silice fumée. Le métakaolin, produit par calcination du kaolin à 650-800°C, est une pouzzolane hautement réactive adaptée à une utilisation comme matériau de ciment dans le béton. Les particules de métakaolin sont près de dix fois plus petites que les particules de ciment, ce qui permet de produire un béton plus dense et plus imperméable. L'utilisation de métakaolin dans le béton augmente la durabilité et améliore également les propriétés mécaniques.