Les pouzzolanes et les basaltes

La chaux est une chaux aérienne calcique éteinte dont
les caractéristiques sont les suivantes:
— refus sur le tamis de 80/u = 0,20 %
— masse volumique à 20 °C = 2,20 g/cm 3
— surface spécifique Blaine = 14 000 cm 2 /g
— composition minéralogique (tableau I).
TABLEAU I
Caractéristiques minéralogiques de la chaux
(%)
— Teneur en insolubles dans HCI
(quartz, silicates insolubles, argiles, etc.) 0,12
— Teneur en calcite (CaC03) 4,62
— Teneur en chaux hydratée Ca(OH)2
— H20 libre (humidité) + H20 fixée sur
les constituants clinkérisés
91,34
Total 97,08
— Teneur en constituants clinkérisés 3
Etuis de conservation
Les étuis utilisés présentent les caractéristiques sui­
vantes :
— longueur moyenne : 6,85 cm,
— diamètre moyen : 3,30 cm.
Le fond de chaque étui a été découpé à la scie circulaire
et le bord ébarbé. Cette préparation a été réalisée de
façon à pouvoir fermer les deux ouvertures par un ca­
puchon en plastique afin de faciliter le démoulage de
l'éprouvette par simple poussée sur l'une des deux
faces.
Confection des éprouvettes
La composition du mélange pouzzolanes-chaux a été
fixée sur les bases de :
— 85 % de fines de pouzzolanes,
— 15 % de chaux aérienne calcique éteinte.
Le mélange à sec a été réalisé dans un malaxeur
Rilem 32 type béton, en une seule fois. Toutefois l'ho­
mogénéité se faisant mal, du fait de la présence de
grumeaux dans la chaux, le mélange initial
pouzzolanes-chaux a dû être tamisé à 80 p afin de
briser les grumeaux. Le refus à 80 p du mélange a été
pilé dans un mortier et repassé sur le même tamis de
façon à ce qu'il n'y ait aucune perte.
Après cette manipulation, le mélange subit une rého­
mogénéisation dans le malaxeur, et l'eau est ajoutée
jusqu'à l'obtention d'une bonne maniabilité qui se pro­
duit pour une teneur légèrement supérieure à 21 % par
rapport au mélange sec.
La confection des éprouvettes est réalisée par coulage
du mortier dans les étuis placés sur une table vibrante.
Après fermeture des étuis, l'ensemble est mis dans une
salle de conservation à 20 °C.
Résultats
Après conservation de 19, 36, 56, 85, 120 et 152 jours,
les éprouvettes sont démoulées et subissent les essais
de rupture en compression diamétrale du type « Brési­
lien ». Les résultats obtenus (fig. 1) montrent que les
résistances croissent linéairement jusqu'à 56 jours.
Entre 56 et 100 jours une phase intermédiaire est ob­
servée : la vitesse de montée des résistances décroît
sensiblement. Au-delà de cette période les performan­
ces mécaniques continuent de croître linéairement
avec cependant une vitesse plus faible.
RT b (bar)
U i 1 1 1 1 : 1 1 »J
19 36 56 85 120 152 176
Fig. 1 - Courbe d'évolution des résistances en traction « Brésilien» en
fonction de l'âge.
Après écrasement, les éprouvettes sont reprises en to­
talité pour être soumises à des essais chimiques nous
paraissant intéressants pour tenter d'expliquer le mé­
canisme de cohésion de ces liants pouzzolanes-chaux.
Pour apprécier l'avancement de la réaction pouzzola-
nique, nous avons eu recours à trois déterminations :
a) la quantité de chaux libre résiduelle;
b) le taux d'alumine et de silice solubilisables dans
l'acide chlorhydrique dilué au 1/50 à froid sous agita­
tion magnétique pendant trente minutes selon la tech­
nique de I.A. Voinovitch et coll. Dans ces conditions, les
aluminates et silicates de calcium hydratés formés par
la réaction pouzzolanique sont en effet solubilisés,
alors que la matière pouzzolanique originelle reste
inattaquée. L'alumine et la silice solubles sont ensuite
dosées par absorption atomique;
c) la quantité d'eau liée chimiquement, déterminée par
différence entre la teneur en eau initiale et la perte de
poids à 60 °C sous atmosphère inerte.
L'évolution de ces quatre paramètres est indiquée sur
la figure 2.
On remarque que les proportionnalités auxquelles on
pouvait s'attendre a priori ne sont pas respectées. En
effet, si nous calculons le rapport silice soluble/alumine
soluble, correction faite des valeurs initiales, corres­
pondant à une solubilisation de la pouzzolane elle-
même, on constate qu'il varie de 17à une valeur proche
de 6, très supérieure au rapport des teneurs en silice et
en alumine de la pouzzolane égal à 3,3, cela montre une
mobilisation préférentielle de la silice, très marquée
aux jeunes âges (fig. 3).
t(j)
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