Réaction alcali-granulatLes réactions alcali-granulat (aussi connues sur l'acronyme RAG) constituent une famille de réactions de dégradation endogènes aux bétons. Ces réactions ont lieu entre les ions hydroxyles (OH−) accompagnés (en raison de l'électro-neutralité des solutions aqueuses) par les ions alcalins solubles (Na+, K+) présents dans la solution interstitielle du béton (principalement ions sodium et potassium) et les granulats.
Chaux (matière)La chaux est un corps chimique minéral, l'oxyde de calcium de formule brute . Référencée officiellement en 1935 dans le champ de la minéralogie, c'est un cristal à maille cubique (ou isométrique) et fait partie du groupe isostructurel Fm3m du périclase . On l'observe dans la nature mais seulement dans des conditions rares et très particulières, car elle est très réactive (notamment avec l'eau). Il est possible d'en observer en petites masses blanches avec les éjectas transformés à haute température parmi les laves communes sur les flancs des formations volcaniques, par exemple sur le Vésuve en Italie.
Ciment Portlandthumb|right|280px|Sacs de ciment Portland. Les ciments Portland sont des liants hydrauliques composés principalement de silicates de calcium hydrauliques qui font prise et durcissent en vertu d'une réaction chimique à l'eau appelée hydratation. Lorsqu'on ajoute la pâte (ciment, air et eau) aux granulats (sable et gravier, pierre concassée ou autre matériau granulaire), elle agit comme une colle et lie ensemble les granulats pour former une masse semblable à de la pierre, le béton, le matériau artificiel le plus polyvalent et le plus répandu qui existe.
Silicatevignette|Motif structurel de base de la plupart des polymorphes du dioxyde de silicium qui forme des assemblages de tétraèdres liés les uns aux autres par leurs sommets, chaque atome d'oxygène étant commun à deux tétraèdres, d'où la formule générale de . Un silicate est un sel combinant le dioxyde de silicium à d'autres oxydes métalliques. Les minéraux ayant une composition de silicate sont également qualifiés de silicates et constituent une famille de minéraux extrêmement importante.
ClinkerLe clinker est un constituant du ciment, qui résulte de la cuisson à très haute température d'un mélange composé d'environ 80 % de calcaire (CaCO3 qui apporte l'oxyde de calcium, CaO) et de 20 % d'aluminosilicates (essentiellement des argiles : phyllosilicates) qui apportent les oxydes de silicium (SiO2), d'aluminium () et de fer (FeO et ). La « farine » ou le « cru » est formé du mélange de poudre de calcaire et d'argile. La cuisson, ou clinkérisation, se fait à une température d'environ , ce qui explique la forte consommation énergétique de ce processus.
Mineral hydrationIn inorganic chemistry, mineral hydration is a reaction which adds water to the crystal structure of a mineral, usually creating a new mineral, commonly called a hydrate. In geological terms, the process of mineral hydration is known as retrograde alteration and is a process occurring in retrograde metamorphism. It commonly accompanies metasomatism and is often a feature of wall rock alteration around ore bodies. Hydration of minerals occurs generally in concert with hydrothermal circulation which may be driven by tectonic or igneous activity.
Lime mortarLime mortar or torching is a masonry mortar composed of lime and an aggregate such as sand, mixed with water. It is one of the oldest known types of mortar, used in ancient Rome and Greece, when it largely replaced the clay and gypsum mortars common to ancient Egyptian construction. With the introduction of Portland cement during the 19th century, the use of lime mortar in new constructions gradually declined. This was largely due to the ease of use of Portland cement, its quick setting, and high compressive strength.
Cimentvignette|Du ciment, fourni en sac, prêt à être mélangé avec de l’eau et des granulats. Le ciment est un liant hydraulique (qui durcit sous l'action de l'eau), utilisé dans la préparation du béton, et aujourd'hui le plus souvent employé dans la confection des dallages, des parpaings, des enduits et des mortiers. Le principe est de chauffer à très haute température du calcaire et de l'argile pour former des nodules de silicates de calcium, le clinker. Ceux-ci sont ensuite broyés finement.
Sulfate de calciumLe sulfate de calcium est un corps composé chimique minéral anhydre, solide de structure ionique , formé simplement d'un anion sulfate et d'un cation de calcium, de formule chimique CaSO4 et de masse molaire 136,14 g/mol. Il correspond en réalité le plus souvent à un corps minéral naturel, nommé anhydrite, typique des évaporites, assez abondant, quoique caché car il se dégrade en gonflant à l'eau, en engendrant en surface le plus souvent un composé dihydratée, CaSO4·2H2O, minéral emblématique des roches évaporites, encore plus abondant, connu par les minéralogistes ou géologues sous le nom de « gypse ».
Oxyde de calciumL'oxyde de calcium, de formule chimique CaO, est le seul oxyde connu du calcium. Communément appelé chaux vive, il est obtenu par calcination du calcaire à . Mais il existe aussi à l'état naturel, sous la forme d'un minéral rare qu'il est possible d'observer en petites masses blanches dans les éjectas transformés à haute température parmi les laves communes sur les flancs des formations volcaniques, par exemple sur le Vésuve en Italie. Référencée officiellement en 1935 dans le champ de la minéralogie, la chaux (vive) fait partie du groupe isostructurel Fm3m du périclase .
