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 l’accélération, la montée en résistance et la durabilité du mortier à base de 60% CEM III A / 40% CTS 40 est étudiée. En parallèle, une étude des réactions physico-chimiques est menée pour expliquer les mécanismes d’hydratation. 4.2.1 Action des retardateurs entre 0 et 1 heure Mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 SANS retardateur Entre le temps t 0 et une minute, le pH et la conductivité atteignent une valeur maximale (pH 12,2 et C 1min = 5,9 mS/cm) puis chutent immédiatement (ΔpH = -0,2 et ΔC 1min = -1,5 mS/cm) (Figure 100). Cela correspond à la précipitation d’un gel d’hydroxyde d’aluminium AH 3 , représenté sur le diagramme de l’analyse thermique différentielle (ATD) par un pic à 110°C. La faible quantité d’eau contenue dans l’AH 3 (3 moles) n’entraîne qu’une très faible perte de masse sur le diagramme de l’analyse thermogravimétrique (ATG) (Figure 104). Entre 1 minute et 30 minutes, le pH continue de diminuer avec une chute importante (ΔpH = - 1 à t = 15 min) tandis que la conductivité est stable. Le spectre DRX de la Figure 103 indique la formation d’ettringite en faible quantité dès 10 minutes. Cette production est confirmée par le diagramme ATD avec l’augmentation du pic à 130°C qui englobe le pic d’AH 3 et le pic d’ettringite. Jusqu’à une heure, la consommation des anhydres est faible (cf. intensité stable des pics principaux de gypse, de yeelimite, d’alite, de célite et d’aluminoferrite tétracalcique sur les spectres DRX et intensité stable des pics de gypse à 142 et 162°C en ATD) ; la production d’ettringite est continue jusqu’à une heure comme l’indiquent d’une part l’augmentation du pic à 140°C en ATD et du pic à 2.θ = 9,1° sur le spectre DRX et d’autre part l’augmentation de la perte de masse en ATG, pour des températures comprises entre 100 et 150°C (Figure 104). 160
Accélération du CEM III A 13,0 12,5 SANS retardateur pH conductivité 7 6 pH 12,0 11,5 11,0 10,5 10,0 5 4 3 2 Conductivité [mS/cm] 9,5 1 Temps [min] 9,0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Figure 100 : Evolution de la conductivité et du pH du mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 SANS retardateur Mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 retardé AVEC tartrate de potassium Le pH maximum est atteint après deux minutes (pH max 12,3) puis n’évolue pas jusqu’à 50 minutes où a lieu une chute de pH (ΔpH = -0,9). La conductivité augmente très rapidement avec la dissolution des espèces jusqu’à une valeur maximale égale à 6,3 mS/cm puis après un palier de 20 minutes, une précipitation fait chuter la conductivité (ΔC = -2 mS/cm). Cette précipitation est caractérisée sur le diagramme ATD de la Figure 104 par un pic à 100°C à une heure correspondant à la formation d’un gel d’AH 3 . La perte de masse enregistrée sur le diagramme ATG de la Figure 104 évolue peu car l’hydratation est bloquée par le retardateur tartrate de potassium et de ce fait, les quantités d’anhydres sont stables (cf. l’intensité des pics principaux de gypse, de yeelimite, d’alite, de célite et d’aluminoferrite tétracalcique sur les spectres DRX de la Figure 103 et l’intensité des pics de gypse en ATD à 142 et 162°C sur la Figure 104). 13,0 12,5 Tartrate de Potassium pH conductivité 7 6 12,0 5 pH 11,5 11,0 10,5 10,0 4 3 2 Conductivité [mS/cm] 9,5 1 Temps [min] 9,0 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Figure 101 : Evolution de la conductivité et du pH du mélange avec 1% de Tartrate de Potassium 161
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<strong>Accélération</strong> <strong>du</strong> CEM III A<br />
l’accélération, la montée en résistance et la <strong>du</strong>rabilité <strong>du</strong> mortier à base <strong>de</strong> 60% CEM III A / 40%<br />
CTS 40 est étudiée. En <strong>par</strong>allèle, une étu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s réactions physico-chimiques est menée pour<br />
expliquer les mécanismes d’hydratation.<br />
4.2.1 Action <strong>de</strong>s retardateurs entre 0 et 1 heure<br />
Mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 SANS retardateur<br />
Entre le temps t 0 et une minute, le pH et la con<strong>du</strong>ctivité atteignent une valeur maximale (pH<br />
12,2 et C 1min = 5,9 mS/cm) puis chutent immédiatement (ΔpH = -0,2 et ΔC 1min = -1,5 mS/cm)<br />
(Figure 100). Cela correspond à la précipitation d’un gel d’hydroxy<strong>de</strong> d’aluminium AH 3 , représenté<br />
sur le diagramme <strong>de</strong> l’analyse thermique différentielle (ATD) <strong>par</strong> un pic à 110°C. La faible quantité<br />
d’e<strong>au</strong> contenue dans l’AH 3 (3 moles) n’entraîne qu’une très faible perte <strong>de</strong> masse sur le diagramme<br />
<strong>de</strong> l’analyse thermogravimétrique (ATG) (Figure 104).<br />
Entre 1 minute et 30 minutes, le pH continue <strong>de</strong> diminuer avec une chute importante (ΔpH = -<br />
1 à t = 15 min) tandis que la con<strong>du</strong>ctivité est stable. Le spectre DRX <strong>de</strong> la Figure 103 indique la<br />
formation d’ettringite en faible quantité dès 10 minutes. Cette pro<strong>du</strong>ction est confirmée <strong>par</strong> le<br />
diagramme ATD avec l’<strong>au</strong>gmentation <strong>du</strong> pic à 130°C qui englobe le pic d’AH 3 et le pic d’ettringite.<br />
Jusqu’à une heure, la consommation <strong>de</strong>s anhydres est faible (cf. intensité stable <strong>de</strong>s pics<br />
princip<strong>au</strong>x <strong>de</strong> gypse, <strong>de</strong> yeelimite, d’alite, <strong>de</strong> célite et d’aluminoferrite tétracalcique sur les spectres<br />
DRX et intensité stable <strong>de</strong>s pics <strong>de</strong> gypse à 142 et 162°C en ATD) ; la pro<strong>du</strong>ction d’ettringite est<br />
continue jusqu’à une heure comme l’indiquent d’une <strong>par</strong>t l’<strong>au</strong>gmentation <strong>du</strong> pic à 140°C en ATD et<br />
<strong>du</strong> pic à 2.θ = 9,1° sur le spectre DRX et d’<strong>au</strong>tre <strong>par</strong>t l’<strong>au</strong>gmentation <strong>de</strong> la perte <strong>de</strong> masse en ATG,<br />
pour <strong>de</strong>s températures comprises entre 100 et 150°C (Figure 104).<br />
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