| Résumé : |
IN COLL. INT. RILEM, SULFATES DE CALCIUM ET MATERIAUX DERIVES ST-REMY-LES-CHEVREUSE, FR., 25-27 MAI 77, 59-172 - B.715.
La filiation gypse --> semihydrate --> anhydrite soluble --> anhydrite orthorhombique, au cours de l'évolution thermique du gypse, met en jeu des modifications de structure assez importantes, mais on constate une certaine analogie entre certaines orientations cristallographiques des différentes phases : en particulier la direction des chaînes Ca-SO4-Ca-SO4- reste inchangée au cours de la filiation (croissance des phases déshydratées ou partiellement déshydratées dans la direction de l'axe c du gypse) et les pores de structure (dont les dimensions sont d'environ 3 angströms et 2 angströms respectivement dans le cas des semihydrates (ou de l'anhydrite soluble) et de l'anhydrite orthorhombique) sont parallèles à l'axe c du gypse et au plan (010) contenant les molécules d'eau. MCHEDLOV-PETROSSIAN et BERCHADSKI ont d'ailleurs donné une image assez représentative de l'évolution structurale pendant la filiation gypse --> semihydrate --> anhydrite. La réactivité des sulfates de calcium est liée aux caractéristiques cristallochimiques (faciès, état de cristallisation, impuretés). Il est souvent difficile de faire la part du rôle des impuretés et de la morphologie dans les processus de transformation de phases, car le faciès des sulfates de calcium (et celui des cristaux en général) est très sensible à la présence de certaines impuretés présentes dans le milieu de préparation ou de cristallisation. A un faciès donné est associée une impureté donnée (ou une famille de substances ou d'ions susceptibles de guider et de favoriser la formation de ce faciès). Les changements de faciès, associés à la transformation d'une phase cristallisée en une autre, sont d'autant plus favorisés que cette transformation est réalisée en milieu liquide (processus de "dissolution-recristallisation"). Dans le cas d'une réaction "solide ---> solide + gaz" (dissociation du gypse à la pression atmosphérique par exemple), on assiste à une pseudomorphose (pas de changement important de la forme du cristal de départ) et la phase finale présente généralement une texture lâche, souvent microporeuse et mal cristallisée, tout au moins lorsque la réaction est réalisée à température modérée. Mais l'impureté présente dans le produit de départ se retrouve dans cette phase déshydratée. Elle pourra donc facilement passer en solution par la suite lors d'une réaction de réhydratation par l'eau. Le faciès du gypse résultant pourra donc présenter certaines analogies avec celui de la matière première soumise à la cuisson. Ceci a été vérifié dans le cas des phosphogypses. Ces différentes notions prennent leur importance essentiellement dans le cas des réactions d'hydratation (prise du plâtre) et de certains procédés de purification de sulfates de calcium résiduaires. Le facteur "caractéristiques minéralogiques" du gypse et de l'anhydrite naturels (dimensions des cristallites ou grains constituant la roche, porosité et dureté de cette roche) peut jouer lui aussi un rôle important (décomposition du gypse en autoclave).
|