Tobermorite

Tobermorite
Catégorie IX : silicates[1]
Image illustrative de l’article Tobermorite
Général
Classe de Strunz
9.DG.10

9 Unclassified Strunz SILICATES (Germanates)
 9.D Inosilicates Structural terminology according to Liebau (1985)
  9.DG Inosilicates with 3-periodic single and multiple chains
   9.DG.10 Clinotobermorite Ca5Si6(O,OH)18•5(H2O)
Space Group Cc,C 2/c
Point Group Mono
   9.DG.10 Riversideite Ca5Si6O16(OH)2•2(H2O)
Space Group B2212
Point Group 2 2 2
   9.DG.10 Tobermorite Ca5Si6O16(OH)2•4(H2O)
Space Group C 2221
Point Group 2 2 2
Classe de Dana
72.03.02.01

Phyllosilicates
72. Feuillets infinis bi-dimensionnels sans anneaux, à six-membres
Formule chimique Ca5Si6O16(OH)2·4H2O, ou
Ca5Si6(O,OH)18·5H2O
Identification
Masse formulaire 702,36 uma
Couleur Blanc rosé pâle, blanc, brun
Système cristallin Orthorhombique
Réseau de Bravais a = 11,17 Å, b = 7,38 Å
c = 22,94 Å ; β = 90° ; Z = 4
Classe cristalline et groupe d'espace Disphénoïdique (222)
symboles H-M : (2 2 2)
C2221 (No. 20)
Clivage {001} parfait, {100} imparfait
Habitus Comme de minuscules lattes; faisceaux fibreux, rosaces ou gerbes, rayonnants ou plumeux, finement granuleux, massifs.
Propriétés optiques
Indice de réfraction nα = 1,570
nβ = 1,571
nγ = 1,575
Biréfringence δ = 0,005
Fluorescence ultraviolet UV courts : blanc cassé à jaune, UV longs : blanc cassé à jaune
Propriétés chimiques
Densité 2,423 - 2,458
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
modifier Consultez la documentation du modèle

La tobermorite est un minéral, silicate de calcium hydraté de formule chimique : Ca5Si6O16(OH)2·4H2O ou Ca5Si6(O,OH)18·5H2O.

Typologie et origine

Cette section ne cite pas suffisamment ses sources (juin 2023). 
Pour l'améliorer, ajoutez des références de qualité et vérifiables (comment faire ?) ou le modèle {{Référence nécessaire}} sur les passages nécessitant une source.

On distingue deux variétés structurales : la tobermorite-11 Å et la tobermorite-14 Å. La tobermorite se trouve dans la pâte de ciment hydratée et peut être trouvée dans la nature comme minéral d'altération dans le calcaire métamorphosé et le skarn. Il a été signalé dans la région de Maqarin au nord de la Jordanie et dans la carrière de Crestmore près de Crestmore Heights, dans le comté de Riverside, en Californie.

La tobermorite a été décrite pour la première fois en 1880 pour une occurrence en Écosse, sur l'île de Mull, autour de la localité de Tobermory.

Utilisation dans le béton romain

La tobermorite à substitution d'aluminium[pas clair] est considérée comme un ingrédient clé de la longévité du béton romain sous-marin ancien. Les cendres volcaniques que les Romains utilisaient pour la construction des digues contenaient de la phillipsite[Quoi ?], et une interaction avec l'eau de mer a en fait provoqué l'expansion et le renforcement des structures cristallines du mortier, rendant ce matériau beaucoup plus durable que le béton moderne lorsqu'il est exposé à l'eau de mer[2],[3],[4].

Structure cristalline de la tobermorite : unité de maille élémentaire.

Chimie du ciment

Cette section ne cite pas suffisamment ses sources (juin 2023). 
Pour l'améliorer, ajoutez des références de qualité et vérifiables (comment faire ?) ou le modèle {{Référence nécessaire}} sur les passages nécessitant une source.

La tobermorite est souvent utilisée dans les calculs thermodynamiques pour représenter le pôle de silicate de calcium hydraté (C-S-H) le plus évolué[pas clair]. La valeur de son rapport Ca/Si ou CaO/SiO2 (C/S) est de 0,83 (5/6)[pas clair]. La jennite représente le pôle le moins évolué avec un rapport C/S de 1,5 (9/6)[pas clair].

Notes et références

  1. ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz, à l'exception des polymorphes de la silice, qui sont classés parmi les silicates.
  2. ↑ Ancient Romans made world’s ‘most durable’ concrete. We might use it to stop rising seas, Washington Post, Ben Guarino, July 4, 2017. Retrieved July 5, 2017.
  3. ↑ Ancient lessons: Roman concrete durable, green, Jim Destefani, ed., Ceramic Tech Today, The American Ceramic Society, June 7, 2013
  4. ↑ Jackson, Mulcahy, Chen et Li, « Phillipsite and Al-tobermorite mineral cements produced through low-temperature water-rock reactions in Roman marine concrete », American Mineralogist, vol. 102, no 7,‎ , p. 1435–1450 (ISSN 0003-004X, DOI 10.2138/am-2017-5993CCBY, Bibcode 2017AmMin.102.1435J, lire en ligne Accès libre)

 

Voir aussi

Articles connexes

  • Autres minéraux de silicates de calcium hydratés Ce lien renvoie vers une page d'homonymie (C-S-H) :
    • Afwillite
    • Gyrolite – minéral phyllosilicate rare cristallisant en sphérules
    • Jennite
    • Thaumasite – minéral de silicate de calcium inhabituel avec anions carbonate, sulfate et hydroxysilicate hexacoordonné. Responsable d'une attaque de sulfate de béton nocive.

Liens externes

  • (en) « Tobermorite », sur Handbook of Mineralogy
  • (en) « Tobermorite », sur Mindat.org
  • (en) « Tobermorite », sur Webmineral data
  • (en) « Tobermorite dans la base de données », sur American Mineralogist Crystal Structure Database
  • icône décorative Portail des minéraux et roches
  • icône décorative Portail de la chimie