Identification par spectroscopie Raman de polymorphes de CaCO3 présents dans des bétons de granulats de béton recyclé carbonatés et utilisés comme puits de CO2
Résumé
La préservation des ressources naturelles et à de réduire les émissions de CO2, dont
celle causée par la production de ciment, et à recycler les déchets de béton issus de la
déconstruction a conduit au programme national FastCarb. Il vise à utiliser des
granulats de béton recyclé (GBR) pour de nouveaux bétons. Cependant, certaines
caractéristiques microstructurales des GBR, dont la porosité, doivent être améliorées.
Ainsi, leur carbonatation par du CO2 des sites de production de ciment est une solution.
Cette étape réduit la porosité et améliore les propriétés futures du béton élaborés avec
des GBR carbonatés. Deux procédés de carbonatation différents ont été mis en oeuvre
et les GBR ainsi traités mélangés dans des proportions différentes avec des granulats
naturels pour élaborer de nouveaux bétons. Des mesures Raman ont ensuite été
effectuées sur certaines coupes pour analyser les phases carbonatées [1, 2] et leur
répartition spatiale. Les résultats et les analyses chimiométriques ont montré une
différence dans les distributions des polymorphes de CaCO3 selon le processus de
carbonatation, et l'épaisseur de l'interface entre les anciennes et les nouvelles pâtes de
ciment.
carbonatation par lit fluidisé carbonatation par tambour rotatif
calcite
aragonite
vatérite
Figure 1. Exemples de distributions spatiales de polymorphes de CaCO3 selon le process de
carbonatation par traitement chimiométriques MCR-ALS de mesures Raman
Références:
[1] Wehrmeister U., Soldati A. L., Jacob D. E., Häger, T., Hofmeister, W. (2010), Raman
spectroscopy of synthetic, geological and biological vaterite: a Raman spectroscopic study. J.
Raman Spectrosc., 41: 193-201. https://doi.org/10.1002/jrs.2438.
[2] Ševčík R., Mácová P. Localized quantification of anhydrous calcium carbonate
polymorphs using micro-Raman spectroscopy. Vibrational Spectroscopy, volume 95, 2018,
pp. 1-6. https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2017.12.005.