Ettringite

Ettringite Catégorie VII : sulfates, sélénates tellurates, chromates, molybdates, tungstates[1]
Ettringite - N'Chwaning Mines, Cap-du-Nord, Afrique du Sud
Général
Classe de Strunz	7.DG.15
Formule brute	Ca6Al2(SO4)3(OH)12 ·26H2O
Identification
Masse formulaire	1 255,107 uma
Couleur	blanche, jaune brillant, parfois incolore
Classe cristalline et groupe d'espace	Dihexagonal Dipyramidal P 63/mmc
Système cristallin	Trigonal
Réseau de Bravais	Primitif P
Clivage	mauvais
Habitus	Hexagonal; bipyramidal; prismatique; fibreux; tonnelet; agrégat; radié.
Échelle de Mohs	2 - 2,5
Trait	blanc
Éclat	vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	no=1,491 ne=1,470
Biréfringence	Δ=0,021 ; uniaxe négatif
Fluorescence ultraviolet	Aucune
Transparence	transparente à translucide
Propriétés chimiques
Densité	1,70
Solubilité	Soluble dans HCl dilué; dans HNO3 dilués; décompose partiellement par l’eau froide
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L’ettringite est une espèce minérale, composée de sulfate de calcium et d'aluminium hydraté, de formule: Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂.26H₂O.

Inventeur et étymologie

Décrit par Lehmann en 1874^[2]., Inspiré du nom de sa localité-type Ettringen^[3].

Topotype

Ettringer Bellerberg, Ettringen, Mayen, Eifel, Rheinland-Pfalz. Allemagne.

Cristallographie

• Paramètres de la maille conventionnelle : a = 22,46 Å, c = 21,44 Å, Z = 8 ; V = 9 366,45 Å³
• Densité calculée= 1.78

Cristallochimie

• Elle forme une série avec la thaumasite
• Elle sert de chef de file à un groupe de minéraux isostructuraux qui porte son nom

le groupe de l'ettringite.

• Carraraite Ca₃Ge(OH)₆(SO₄)(CO₃)•12H₂O P 63/m, or P 63 Hex
• Charlesite Ca₆(Al,Si)₂₍SO₄)₂B(OH)₄(OH,O)₁₂•26(H₂O) P 31c 3m
• Ettringite Ca₆Al₂(SO₄)₃(OH)₁₂·26H₂O
• Jouravskite Ca₃Mn(SO₄,CO₃)₂(OH)₆•12(H₂O) P 63/m 6/m
• Sturmanite Ca₆(Fe,Al,Mn)₂(SO4)₂[B(OH)₄](OH)₁₂•25(H₂O) P 31c 3m
• Thaumasite Ca₃Si(CO₃)(SO₄)(OH)₆•12(H₂O) P 63/m 6/m

Gîtologie

Minéral d’environnement carbonaté. Dans les géodes au sein d’enclaves de calcaire métamorphique des laves à néphéline. Dans les calvaires métasomatisés.

Minéraux associés

• afwillite
• andradite
• calcite

• charlesite
• portlandite
• sturmanite
• thomsonite

Synonymie

• chalkomorphit (Vom Rath, G. 1873)^[4]
• woodfordite^[5]

Gisements remarquables

En France

• Carrière La Brenne, Ceyrat, Clermont-Ferrand, Puy-de-Dôme^[6].
• Lapanouse-de-Sévérac, Aveyron^[7].

Dans le monde

• Ettringer Bellerberg, Ettringen, Mayen, Eifel, Rheinland-Pfalz. Allemagne^[8]
• Cava San Vito, San Vito, Ercolano, Monte Somma, Complesso vulcanico Somma-Vesuvio, Naples, Campanie, Italie^[9].
• N'Chwaning Mines, Kalahari manganese fields, province du Cap^[10].

Utilité

Il s'agit d'un hydrate du ciment Portland et surtout des phases sulfoalumineuses, que l'on peut rencontrer dans certains ciments spéciaux. On distingue majoritairement deux produits d'hydratation :

• La phase principale aluminate ferrite trisubstituée notée AFt, c'est l'ettringite proprement dite. Sa formule chimique est 3CaO.Al₂O₃.3CaSO₄.32H₂O soit en notation cimentière $C_3A 3C\check{S}H_{32}$. Elle forme des aiguilles principalement hexagonales de longueurs variables en fonction des conditions d'hydratation (jusqu'à plusieurs dizaines de microns).
• Le sous-produit d'hydratation est un monosulfoaluminate de calcium hydraté (phase aluminate ferrite monosubstituée, notée AFm) dont la formule est 3CaO.Al₂O₃.CaSO₄.12H₂O soit en notation cimentière $C_3A C\check{S}H_{12}$. Il forme des plaques hexagonales.

L'ettringite peut provoquer un gonflement si elle se forme après la prise du ciment. C'est ce qu'on appelle l'ettringite secondaire. Elle est présente dans les ouvrages à base de ciment Portland qui subissent des traitements à des températures supérieures à 65 °C source LCPC.

Sa structure en aiguilles confère aux matériaux qui contiennent de l'ettringite primaire des propriétés mécaniques intéressantes^[11].

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Notes et références

1. ↑ La classification des minéraux choisie est celle de Strunz.
2. ↑ "Über den Ettringit, ein neues Mineral in Kalkeinschlüssen der Lava von Ettringen (Laacher Gebiet)", N. Jb. Mineral. Geol. Paläont., 273-275.
3. ↑ MINER Database von Jacques Lapaire - Minéraux et étymologie
4. ↑ Über ein neues Mineral (Chalkomorphit) auf einem Einschluß in der Lava von Niedermendig, Annalen der Chemie und Physik, Ergänzungsband VI, 376-378
5. ↑ Murdoch, Joseph & Robert A. Chalmers (1958), Woodfordite, a new mineral from Crestmore, California: (abstract): Geol. Soc. Amer. Bull.: 69: 1620-1621.
6. ↑ H. Grünhagen and J. Mergoil, Bull. Soc. Franç. Minér. Crist. , 1963, LXXXVI, pp. 149-157
7. ↑ Eytier JR, Eytier Ch, Favreau G, Devouard B, Vigier J (2004). Minéraux de pyrométamorphisme de Lapanouse-de Sévérac (Aveyron). Cahier des Micromonteurs 85: 3-58
8. ↑ Hentschel, G., Dent Glasser, L.S., Lee, C.K. (1983): Jasmundite. Ca22(Si04)8O4S2. a new mineral, Neues Jahrbuch Mineralogie, Monatshefte
9. ↑ Russo, M. & Punzo, I. (2004): I minerali del Somma-Vesuvio. AMI Associazione Micro-mineralogica Italiana, Ed., Cremona, 317 pp.
10. ↑ Minerals of South Africa + Hochleitner, R. (1986). Sturmanit und Ettringit aus den Kalahari-Manganfeldern. LAPIS 11 (10), 19-24
11. ↑ Odler, I. special inorganic cements, Benur, A. & Mindess, S. (ed.), Taylor & Francis, 2000