Présentation sur les argiles M.S : Génie des Matériaux et Technologies des Céramiques et ciments Exposé sous titre : Présentation sur les argiles Réalisé par : Encadré par : Mohamed BENMOUSSA Pr.

PLAN INTRODUCTION GENERALITES CONCLUSION

L'argile est le plus ancien matériau minéral utilisé par l'homme pour la construction, la poterie, la fabrication de briques. L'argile est actuellement l'une des plus importantes matières premières industrielles : ciment, céramiques, revêtement réfractaire... À cause de ses propriétés importantes

INTRODUCTION Il nous faudra d'abord définir les argiles, ce qui peut déjà se faire de plusieurs manières selon que l'on parle d'argiles en tant que minéraux ou en tant que roches contenant majoritairement les dits minéraux. La description des minéraux argileux permettra d'en dégager les principales propriétés, qui éclaireront les utilisations de ces matériaux. On abordera ensuite leurs modes de formation, en remarquant que les minéraux argileux sont exclusivement cantonnés à la partie la plus superficielle de la croûte terrestre. Ce n'est qu'ensuite que l'on détaillera certains intérêts des argiles. Il nous faudra d'abord définir les argiles, ce qui peut déjà se faire de plusieurs manières selon que l'on parle d'argiles en tant que minéraux ou en tant que roches contenant majoritairement les dits minéraux. La description des minéraux argileux permettra d'en dégager les principales propriétés, qui éclaireront les utilisations de ces matériaux. On abordera ensuite leurs modes de formation, en remarquant que les minéraux argileux sont exclusivement cantonnés à la partie la plus superficielle de la croûte terrestre. Ce n'est qu'ensuite que l'on détaillera certains intérêts des argiles.

Héritage et altération: GENERALITES Origine des argiles Héritage et altération: Les minéraux argileux résultant de la destruction des roches, peuvent soit rester sur place (argiles résiduelles, ex: argiles à silex, argiles de décalcification) soit être transportées sur de longues distances (ex: argiles des fonds océaniques).    En fonction des roches mères et du climat, les minéraux argileux résultant sont différents. En climat froid : l'altération est faible, les minéraux sont argileux sont identiques ou peu différents des minéraux de la roche (illite et chlorite), ils sont hérités de la roche d’origine. En  climat chaud et humide, l'hydrolyse est poussée, la kaolinite se forme en milieu drainé, les sméctites en milieu confiné. En climat tempéré, humide, l'altération est modérée, il apparaît des interstratifiés, des illites et chlorites dégradées, de la vermiculite.

GENERALITES Définition Il n’existe pas de définition unique du terme “argile”. Le mot “argile” englobe deux connotations, l’une liée à la taille des grains et l’autre à la minéralogie. La définition dépend de la discipline concernée. Le géologue ou le pédologue considèrent comme “ argile ” tout minéral de faible granulométrie, la limite étant fixée à 2 ou 4 microns selon les cas. Les ingénieurs s’attachent plutôt aux propriétés de plasticité des matériaux argileux quel que soit leur taille. Les céramistes regroupent les matériaux selon leur comportement au chauffage. Généralement, les minéraux argileux sont des phyllo silicates hydratés de petite taille.

GENERALITES Propriétés et rôle des minéraux argileux Les propriétés bien particulières des minéraux argileux sont dues à la petite taille, la structure en feuillets et la charge négative des particules. Les minéraux argileux forment avec l'eau des solutions colloïdales qui floculent lorsque les charges de surface des particules sont neutralisées par des ions. Ce phénomène est réversible: les particules retrouvent l'état dispersé lorsque les ions sont éliminés par rinçage. Les argiles fixent l'eau par adsorption à leur surface et  augmentent de volume par gonflement. Elles constituent ainsi une réserve d'eau. L'argile sèche développe une tension de succion importante pour l'eau qui peut s'opposer à celle des racines des plantes. Avec adjonction croissante d'eau, la tension de succion diminue, l'ensemble eau-argile devient plastique, puis visqueux et finalement les particules d'argile se dispersent dans l'eau en formant une solution colloïdale. L'argile imprégnée d'eau qui se dessèche se rétracte et se casse par des fentes de retrait.

GENERALITES Domaines d’études des argiles Les minéraux argileux et les argiles sont étudiés dans de nombreux domaines: Pour les géologues, les argiles apportent des informations sur les conditions environnementales (source, condition de formation, diagenèse...). Les ingénieurs pétroliers déduisent les conditions thermiques des gisements (degré de maturation). Les ingénieurs civils s’intéressent aux propriétés des argiles en tant que matériel industriel (réfractaires, matériaux de construction). Les agronomes analysent les propriétés d’hydratation et d’adsorption des argiles pour concevoir les fertilisants.

CONCLUSION A travers cet exposé, on a pu mettre en évidences les singularités des argiles, tant sur les plans structuraux et génétiques que pour les bénéfices que l'Homme peut tirer de leur exploitation. Sur le plan géologique, leur localisation spécifique dans le domaine superficiel de la planète, et leur sensibilité aux paramètres des milieux (cf. les argiles des sols), en fait des marqueurs de choix des environnements actuels ou passés, que ne surpasse dans ce rôle que les organismes actuels ou fossiles. Sous des aspects plus pratiques, si l'emploi des argiles en tant que matériaux de construction de base tend à diminuer dans les sociétés industrialisées, elles représentent encore une matière première aux usages multiples, certains tous récents (dans l'industrie chimique par exemple). De plus, on s'y intéresse actuellement pour leurs capacités à piéger les métaux lourds et pour leur imperméabilité, et par conséquent pour leur emploi dans le stockage de déchets hautement toxiques ou radioactifs, ou, plus simplement, pour éviter le lessivage des fluides, issus de l'évolution d'une décharge d'ordures, susceptibles d'aboutir à la pollution des nappes phréatiques ou des alimentations urbaines. Mais leurs usages se sont maintenant multipliés, du fait de leur diversité naturelle bien sûr, mais aussi grâce à la possibilité actuelle de synthétiser artificiellement des matériaux argileux aux propriétés contrôlées.