Accélération de ciment au laitier par du ciment sulfo-alumineux
Accélération de ciment au laitier par du ciment sulfo-alumineux Accélération de ciment au laitier par du ciment sulfo-alumineux
Accélération du CEM III A 4 Influence de retardateurs sur la maniabilité et les propriétés mécaniques du mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 Le mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 présente la plus forte accélération à 24 heures et une résistance à moyen terme proche de celle du CEM III A. L’objectif de cette partie est d’augmenter le temps d’ouvrabilité en retardant. La démarche adoptée consiste à fixer un dosage en retardateur puis à tester différents retardateurs en prenant pour critère de choix le maintien de la maniabilité du mortier. Les retardateurs entraînant une durée pratique d’utilisation supérieure ou égale à une heure seront retenus. Des mesures de conductivité et de pH de suspensions et une analyse de la microstructure sur pâte pure permettront d’expliquer les mécanismes d’action des retardateurs dans les premiers instants. La mesure des résistances à court et moyen terme permettra de mettre en évidence les effets des retardateurs sur le mortier durci. L’étude sera complétée par des mesures de conductimétrie semi-adiabatique, des mesures de variations dimensionnelles sur mortier et une analyse de la microstructure sur pâte pure (suivi de la consommation des anhydres : blocage de certaines espèces ou non, évolution de la production des hydrates : nature, quantité, morphologie). Enfin la durabilité sera évaluée de la même façon : mesures des résistances (en compression et en traction) à un an, mesure des variations dimensionnelles sur des éprouvettes 4x4x16 cm de mortier normalisé et étude de la microstructure sur pâte pure. 4.1 Choix du retardateur 4.1.1 Présentation des différents types de retardateur familles : Selon l’ACI Committee [ 73 ], les retardateurs de prise et de durcissement sont classés en cinq Les acides lignosulfoniques et leurs sels ; Les dérivés d’acides lignosulfoniques et leurs sels ; Les acides hydroxycarboxyliques et leurs sels ; Les dérivés d’acides hydroxycarboxyliques et leurs sels ; D’autres matériaux tels que : 150
Accélération du CEM III A o Les matériaux inorganiques comme les sels de zinc, les borates, les phosphates, les chlorides ; o Les amines et leurs dérivés ; o Les carbohydrates, les polysaccharides et les acides de sucre ; o Certains composés polymériques comme les éthers cellulosiques, les dérivés de mélamine, de naphtalène, les silicones et les hydrocarbones sulfonatés. Tous ces produits peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. 4.1.1.1 Les principaux retardateurs des ciments Portland Les lignosulfonates, obtenus lors de la fabrication de la pâte à papier à partir du bois, sont des molécules très complexes : polymère d’une unité de phénylpropane avec un hydroxyle (OH), un methoxyle (OCH 3 ), un phényle (C 6 H 5 ) et un acide sulfonique (SO 3 H). Les sels de lignosulfonates, utilisés aussi comme retardateurs, sont obtenus en remplaçant l’hydrogène dans le groupe sulfonique par un cation métallique ou un cation d’ammonium. Les sels de calcium et de sodium sont les plus utilisés [ 74 ]. Les acides hydroxycarboxyliques ont, comme leur nom l’indique, plusieurs groupes hydroxyles (OH) et en plus, un ou deux groupes terminaux d’acide carboxylique (COOH) attachés à une chaîne de carbone relativement courte. Il faut noter que, comme la longueur de la chaîne de carbone augmente, l’effet retard aussi. Les sels associés aux acides hydroxycarboxyliques sont généralement les sels de sodium (par exemple le citrate trisodique), mais aussi les sels de potassium (le tartrate de potassium) [ 74 ]. Les carbohydrates comprennent des composés naturels (glucose, sucrose, dont la formule générale est C n H 2n O n ) ou des polymères hydroxylatés obtenus par une hydrolyse partielle des polysaccharides (le gluconate de sodium). Les phosphonates sont des structures du type : Où R est un alkyl (C n H 2n+1 ) Les phosphonates (ou acides phosphoniques) les plus utilisés sont l’ATMP (acide amino tri méthyl phosphonique), l’HEDP (acide 1-hydroxy ethylène-1,1-diphosphonique) et le DTPMP (acide diéthylène tri amine penta méthylène phosphonique). Sous forme de sel, l’amino alkyl phosphonate de sodium est utilisé [ 74 ]. O || R 1 O – P – R 3 | OR 2 151
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mécaniques <strong>du</strong> mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40<br />
Le mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 présente la plus forte accélération à 24 heures et<br />
une résistance à moyen terme proche <strong>de</strong> celle <strong>du</strong> CEM III A. L’objectif <strong>de</strong> cette <strong>par</strong>tie est<br />
d’<strong>au</strong>gmenter le temps d’ouvrabilité en retardant. La démarche adoptée consiste à fixer un dosage en<br />
retardateur puis à tester différents retardateurs en prenant pour critère <strong>de</strong> choix le maintien <strong>de</strong> la<br />
maniabilité <strong>du</strong> mortier. Les retardateurs entraînant une <strong>du</strong>rée pratique d’utilisation supérieure ou<br />
égale à une heure seront retenus. Des mesures <strong>de</strong> con<strong>du</strong>ctivité et <strong>de</strong> pH <strong>de</strong> suspensions et une<br />
analyse <strong>de</strong> la microstructure sur pâte pure permettront d’expliquer les mécanismes d’action <strong>de</strong>s<br />
retardateurs dans les premiers instants. La mesure <strong>de</strong>s résistances à court et moyen terme permettra<br />
<strong>de</strong> mettre en évi<strong>de</strong>nce les effets <strong>de</strong>s retardateurs sur le mortier <strong>du</strong>rci. L’étu<strong>de</strong> sera complétée <strong>par</strong> <strong>de</strong>s<br />
mesures <strong>de</strong> con<strong>du</strong>ctimétrie semi-adiabatique, <strong>de</strong>s mesures <strong>de</strong> variations dimensionnelles sur mortier<br />
et une analyse <strong>de</strong> la microstructure sur pâte pure (suivi <strong>de</strong> la consommation <strong>de</strong>s anhydres : blocage<br />
<strong>de</strong> certaines espèces ou non, évolution <strong>de</strong> la pro<strong>du</strong>ction <strong>de</strong>s hydrates : nature, quantité,<br />
morphologie). Enfin la <strong>du</strong>rabilité sera évaluée <strong>de</strong> la même façon : mesures <strong>de</strong>s résistances (en<br />
compression et en traction) à un an, mesure <strong>de</strong>s variations dimensionnelles sur <strong>de</strong>s éprouvettes<br />
4x4x16 cm <strong>de</strong> mortier normalisé et étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la microstructure sur pâte pure.<br />
4.1 Choix <strong>du</strong> retardateur<br />
4.1.1 Présentation <strong>de</strong>s différents types <strong>de</strong> retardateur<br />
familles :<br />
Selon l’ACI Committee [ 73 ], les retardateurs <strong>de</strong> prise et <strong>de</strong> <strong>du</strong>rcissement sont classés en cinq<br />
Les aci<strong>de</strong>s ligno<strong>sulfo</strong>niques et leurs sels ;<br />
Les dérivés d’aci<strong>de</strong>s ligno<strong>sulfo</strong>niques et leurs sels ;<br />
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