Liants minéraux à base de silicate alcalin

La consolidation des matériaux cimentaires et géopolymériques implique la formation d’un gel à base de silicate dont le mécanisme de formation est difficile à identifier du fait que celle-ci intervient in situ dans un milieu complexe et évolutif dont il ne constitue qu’une phase minoritaire. L’étude portant sur le comportement des solutions de silicate de sodium en milieu basique est donc essentielle pour comprendre la composition de la phase liquide de tels systèmes. Des études combinées d’analyse chimique (ICP-AES), de RMN et de DCRX de la solution mère ont permis d’identifier la présence majoritaire d’espèces complexes de type Si7O18H4Na4, susceptibles de se dissocier, de s’agréger et/ou de se condenser par dilution à l’eau et/ou à l’acide chlorhydrique. La dilution à l’acide conduit, dans une gamme de pH et de concentration en silicium relativement faible, à l’obtention de différents gels : (i) des gels transparents réversibles qui n’évoluent pas au cours du temps; (ii) des gels blancs solubles, qui conduisent progressivement à la formation d’un solide soluble; (iii) des gels "irréversibles" qui ont une synérèse conduisant à la formation d’un solide fortement consolidé.