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Activité 1 - Mission

Les ressources issues de l’érosion et de la sédimentation




Les ressources utilisées et leur extraction


Carte des carrières en activité de calcaire, de sable et d’argile de France en 2015.

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Carte des carrières en activité de calcaire, de sable et d’argile de France en 2015.


Matériaux Verre Ciment
Composition chimique 70 % SiO2
++
éléments divers
66 % CaO
25 % SiO2
9 % (Al2O3 ++ Fe2O3)

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Composition chimique de deux matériaux du quotidien.


Ressources Grès, sable

Grès, sable
Argiles

Argiles
Calcaire

Calcaires
Constituants chimiques SiO2 Si2O5Al2(OH)4
Présence de Fe
CaCO3

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Composition chimique de quelques ressources.

Les éléments chimiques d’une ressource se retrouvent dans les matériaux après transformation. Par exemple, le CaCO3 du calcaire devient de la chaux CaO.

Une carrière de sable voisine de la Loire, près d’Orléans.

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Une carrière de sable voisine de la Loire, près d’Orléans.

Indicateurs de réussite

Sous la forme de votre choix (poster, frise, etc.), présentez le parcours de ressources minérales issues de l’érosion et de la sédimentation jusqu’à leur utilisation sous la forme de deux matériaux du quotidien.



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Capture
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Des matériaux du quotidien


Le béton, un matériau utilisé quotidiennement en construction.

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Le béton, un matériau utilisé quotidiennement en construction.

Il contient du ciment, mélange de plusieurs ressources géologiques, et d’eau. En séchant, le ciment se solidifie.

TP

Faites du ciment grâce à la recette proposée.

Matériel :
  • 1 volume de ciment en poudre ;
  • 2 volumes de sable ;
  • ⅓ de volume d'eau ;
  • Une spatule ou tout autres outils pour mélanger ;
  • Un contenant jetable ou réutilisable uniquement pour ce protocole (il est difficile de se débarrasser entièrement d'un ciment, même encore liquide) ;
  • Équipements de protection individuelle car le ciment est salissant et irritant pour la peau (blouse, gants et lunettes en particulier). Pour éviter d'inhaler la poudre de ciment, de simples masques peuvent aussi être utilisés.

Protocole :

Lorsqu'on dit faire du ciment, il faut comprendre que l'on va faire un mélange durcissant à base de ciment. Ce dernier est impossible à faire en classe, car il faut atteindre de très hautes températures. Nous proposons de faire un mortier (ciment, sable et eau) qui sert en particulier à souder les briques d'un mur. Le béton est lui un mélange de ciment, sable, graviers et eau. S'il est impossible de se procurer du sable, un mélange de ciment et d'eau produira une barbotine qui sert aux petites réparations : comblement de jointures, etc.
  • Verser le ciment dans le contenant ;
  • Verser le sable sur le ciment ;
  • Verser l'eau sur le mélange tout en remuant ;
  • Continuer à remuer le mélange jusqu'à obtenir une pâte homogène. Si besoin, rajouter un peu d'eau. Attention, plus il y a d'eau et plus le temps de durcissement sera long. De plus, les qualités du mortier peuvent être impactés ;
  • Le mortier liquide peut être répandu sur une surface ou laissé dans le contenant ;
  • Vérifier régulièrement (en plongeant un objet dans le mélange, par exemple) l'état de durcissement du mortier ;
  • Vous pouvez aussi tester l'effet de l'hydratation du mortier (en « l'arrosant » régulièrement) sur son durcissement.

La fabrication d’un verre par un souffleur de verre.

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La fabrication d’un verre par un souffleur de verre.

La ressource utilisée pour fabriquer le verre est chauffée à très haute température et devient liquide. En refroidissant, elle se solidifie.

Matériaux\rightarrow
\downarrow Caractéristiques
Verre Ciment
Propriétés physiques Transparent
Cassant
Durcit lentement
Résistant une fois solide
Lie d’autres matériaux
Exemples d’utilisation Vaisselle
Verrerie de laboratoire
Vitres
Décorations
Mortier (liant entre briques)
Béton des routes, des murs, etc.

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Quelques caractéristiques du verre et du ciment.



Chaque année, l’humanité utilise des quantités phénoménales de matériaux fabriqués à partir de ressources minérales géologiques.

Quantités de ressources issues des processus sédimentaires utilisées par habitant et par an aux États-Unis.

1 Quantités de ressources issues des processus sédimentaires utilisées par habitant et par an aux États-Unis.

Votre mission

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