Fissuration des mortiers - CSTB

Influence de la carbonatation sur la fissuration
de la courbe d’ATG correspondante est assez difficile. En effet, aucun palier n’est clairement
visible afin de séparer les différentes phases. Une perte en masse est enregistrée dans la plage
400 - 470 ˚ C. Elle indique probablement que la carbonatation n’est pas encore totale, et que des
cristaux de portlandite sont encore présents dans la microstructure.
L’étude réalisée par Thiery (Thiery 2005 [90]) sur les différents modes de décomposition
de CaCO3 peut nous aider à mieux interpréter la courbe DTG obtenue après carbonatation.
Selon l’auteur, trois modes de décomposition sont généralement associés à la décomposition de
cette phase. Le mode I autour des températures les plus élevées (800 - 850 ˚ C), est attribué à
la calcite, formée à partir de la portlandite. Dans notre cas, ce mode est légèrement décalé vers
des températures plus faibles (750 ˚ C). Le mode II correspond à la décomposition de phases
métastables comme la vatérite ou l’aragonite. Sur la courbe, il chevauche le pic principal et
s’illustre par un léger décrochement de la courbe autour de 680 ˚ C. Toutefois, il faut rester
très prudent sur l’intreprétation de ces résultats car la vatérite et l’aragonite se forment dans
des conditions très particulières (HR, eau de mer) et ne sont quasiment jamais observées dans
les matériaux usuels. Le premier pic, plus petit et plus étalé autout de 500 ˚ C semble pouvoir
être comparé au mode III de décomposition de CaCO3. Dans la littérature, il apparaît pour des
stades de carbonatation très avancés, car il correspond à la forme de CaCO3 la plus instable
thermiquement qui est formé lorsque le pH du milieu est bas. Néanmoins, il est également
possible qu’il s’agisse d’une rémanence du pic de portlandite, légèrement décalé vers les plus
hautes températures.
3.3 Observation de la microstructure après carbonatation
La microstructure du mortier CEReM3, est observée au MEB après 9 jours de carbonatation
à une concentration en CO2 de 3 %. Les échantillons sont prélevés dans la zone carbonatée
(indiquée par le test à la phénolphtaléine). Les figures 4.9 et 4.10 témoignent de l’impact du
phénomène sur la morphologie du gel de C-S-H et sur l’aspect des cristaux de portlandite.
FIG. 4.9: Images en électrons secondaires de la consommation progressive des cristaux de
portlandite après 9 jours lors de la première phase de carbonatation (à gauche le mortier non
carbonaté)
93