Les pouzzolanes et les basaltes

Etant donné la difficulté de la mise en évidence des
produits propres à la réaction pouzzolanique, on peut
chercher à caractériser l'activité pouzzolanique par
l'étude des propriétés liantes. Faute d'une théorie
complète de la cohésion, il n'est pas possible dans
l'état actuel des connaissances de chiffrer la contribu­
tion de chacun des deux composants du mélange
clinker-pouzzolane d'après la résistance mécanique de
l'ensemble. On doit donc se contenter des mesures
classiques de la résistance mécanique en temps réel et
à température ordinaire d'éprouvettes de mortier
4 x 4 x 16, qui permettent de faire des comparaisons
avec des ciments témoins sans ajout, ou contenant des
quantités équivalentes de matière inerte.
Pour accélérer le processus de prise et de durcisse­
ment, la seule chose qu'on sache faire c'est d'agir sur la
température. On pourrait proposer de maintenir des
éprouvettes4 x 4 x 16 dans une enceinte à vapeur sa­
turée à 100 °C. On peut également travailler en auto­
clave, mais on est limité par l'encombrement des
éprouvettes, d'où l'intérêt de travailler sur des micro-
éprouvettes d'un centimètre cube environ. Nous avons
comparé les résistances à la compression de telles
micro-éprouvettes et celles d'éprouvettes 4 x 4 x 1 6
durcies en temps réel. Les valeurs obtenues ne permet­
tent pas de dégager une corrélation significative (ta­
bleau II).
TABLEAU II
Résistances à la compression (bars)
Matériaux
Micro-éprouvettes
E/C = 0,11
(45 mn à 176 °C)
Eprouv. 4x4x16
E/C = 0,50
(à 28 jours)
CPA Gargenville 480 540
Pouzzolane
/ + 15 % Bizac 490 480
+ 25 % Bizac 490 400
CPA
Gargenville < + 35 % Bizac 400 350
CONCLUSION
+ 35 % Sopoulé 465 345
\ + 35 % Volvic 455 350
Si on veut prouver l'activité pouzzolanique d'un ajout,
on doit mettre en œuvre des essais qui s'appuient sur
les propriétés de base des matières pouzzolaniques,
c'est-à-dire leur aptitude:
1. à réagir avec la chaux en présence d'eau,
2. à former des produits aux propriétés liantes.
Il semble que les essais chimiques basés sur la pre­
mière partie de cette définition conduisent à des
conclusions beaucoup plus solides que ceux qui sont
basés sur la seconde.
L'essai ISO, dans sa formule actuelle, ne donne qu'une
information qualitative et par suite il est d'un intérêt
assez restreint, d'autant plus que sa base scientifique
paraît assez discutable.
L'étude cinétique de l'évolution d'une suspension
aqueuse de ciment contenant des pouzzolanes, telle
que nous l'avons abordée, apporte des informations
plus précises. Elle semble montrer que la présence de
matière pouzzolanique tend, dans les quinze premiers
jours, non pas à faire disparaître la phase portlandite —
ce qu'on admet implicitement dans l'essai ISO — mais à
faire cesser la sursaturation: Il semble par ailleurs que
la portlandite d'hydrolyse du ciment a une solubilité
plus faible que l'hydroxyde de calcium obtenu par ex­
tinction de la chaux vive dont les cristallites sont plus
fins.
Les essais quantitatifs qui permettent de chiffrer le taux
de réaction dans un temps donné nous paraissent les
plus significatifs. Ils font ressortir l'extrême lenteur de
la réaction pouzzolanique, même à des températures
relativement élevées. Les essais mécaniques classi­
ques de longue durée restent le complément indispen­
sable des essais chimiques.
BIBLIOGRAPHIE
[1] MASSAZZA F., Chemistry of pozzolanic additions and mixed
céments, Communication principale au 6 e
Congrès international
de la Chimie du Ciment, Moscou, sept. 1974.
[2] COSTA U. et MASSAZZA F. Factors affecting the reaction with
lime of pozzolanas, Communication supplémentaire au 6 e
Congrès international de la Chimie du Ciment, Moscou, sept.
1974.
[3] MILLET J. et HOMMEY R., Etude minéralogique des pâtes
pouzzolanes-chaux, Bull, liaison Labo. P. et Ch., 74, nov.déc.
1974, p. 59-63.
[4] MILLET J., FOURNIER A. et SIERRA R.,Rôle des chaux industrielles
dans leurs emplois avec les matériaux à caractère
pouzzolanique, Colloque international surleslaitiers, scories
et déchets, Mons, sept. 1975.
[5] VOINOVITCH LA., BARBARAS R., COHORT G., KOELBEL G.,
LEGRAND G. et LOUVRIER J., Analyse rapide des ciments,
Chimie Anal., vol. 50, 6, juin 1968, p. 334-349.
[6] DELOYE F.-X., CHEZEAUD C. et BUISSON M.-J., Identification
rapide des ciments sur chantier,Bull, liaison Labo. P. et
Ch., 77, mai-juin 1975, p. 65-70.
[7] FRATINI N., Ann. Chim. App. 39, 1949, p. 41 et p. 616; 40,
1950, p. 461.
[8] Recommandation ISO R. 863, oct. 1968.
[9] LARGENT R., Estimation de l'activité pouzzolanique - Recherche
d'un essai, Thèse de doctorat Université Paris VI,
oct. 1975.
[10] LUXAN M.-P. de et SORIA F., Study and critical review of the
pozzolanity test, Cernent and Concrète Research, vol. 5,
1975, p. 461-480.
[11] SIERRA R., Contribution à l'étude cinétique de l'hydratation
du silicate tricalcique, Bull, liaison Labo. P. et Ch., 77,
mai-juin 1975, p. 94-100.
[12] BENOIT O., Détermination de l'activité pouzzolanique d'une
pouzzolane par voie chimique,Bull, liaison Labo. P. et Ch.,
26, 1967. p. D.1-D.5.
[13] DRONR., Les pouzzolanes et la pouzzolanicité,i?cv. Mat. de
Const., 692, janv.-fév. 1975, p. 27-30.
[14] DRON R., Etude expérimentale et théorique du système
CaO-Al203-Si02-H20, Communication au 6 e
Congrès international
de la Chimie du Ciment, Moscou,Bul. liaison Labo.
P. et Ch., 77, mai-juin 1975, p. 89-93.
Suite aux travaux de M. Largent, des recherches sur l'utilisation des pouzzolanes comme ajout dans les ciments ont été entreprises
au LCPC en relation avec la profession cimentière.
Quelques résultats de ces travaux figurent dans l'article paru dans le Bulletin 90 sous la signature de Mme Paillère et M. Raverdy:
Influence d'ajouts inertes ou actifs sur les propriétés des ciments.
Un article plus complet sera publié prochainement.
65