Le mardi 3 février 2009, 11h00

Le gypse cristallise à partir de grains d'hémihydrate de sulfate de calcium en solution aqueuse sous forme d'aiguilles de dihydrate de sulfate de calcium, l'autre nom du gypse. Nous avons développé un modèle où la formation du dihydrate est limitée par un processus de nucléation hétérogène ainsi que par un processus de précipitation sous forme d'aiguilles. La précipitation du gypse suit une cinétique de croissance d'abord contrôlée par la surface des aiguilles, devenant ensuite limitée par la diffusion des réactifs dans la solution. Ce modèle introduit un nombre restreint de paramètres dont l'influence sur la dynamique de croissance et sur la morphologie de la population d'aiguilles formées a été étudié au moyen de simulations numériques et aussi dans le cadre d'une approche stochastique par une équation maîtresse. Il apparaît que le nombre de germes par grains diminue le temps d'induction ainsi que la taille des aiguilles tout en augmentant leur enchevêtrement, c'est à dire en augmentant les propriétés mécaniques du matériau. Les résultats des approches numérique et stochastique de ce modèle reproduisent de façon satisfaisante des observations expérimentales menées à l'Ecole de Céramique Industrielle de Limoges sur différents traitements opérés dans la formation du gypse. Ce modèle permet de prédire des résultats sur la formation du gypse dans des conditions qui ne sont pas compatibles avec l'observation expérimentale.