Accélération de ciment au laitier par du ciment sulfo-alumineux

Introduction générale
ciment Portland, la proportion plus importante de mésopores des bétons de laitier activé avec des
alcalins entraîne une tension capillaire plus forte et donc un retrait plus important pendant le
séchage. Kutti [ 2 ], lui, explique le phénomène de retrait important par la production de deux
principaux hydrates : un gel de C-S-H et un gel riche en silice qui contiennent une grande quantité
d’eau non liée éliminée lors du séchage, ce qui provoque un retrait conséquent.
La démarche adoptée dans cette étude est de substituer une partie du ciment au laitier par du
ciment sulfo-alumineux. Le liant obtenu se rapproche d’un ciment de type K : un ciment expansif, à
retrait compensé étudié par Metha [ 3 ]. L’expansion est due à la formation d’ettringite expansive
lors de l’hydratation de la yeelimite en présence de gypse et de portlandite (libérée rapidement lors
de l’hydratation de l’alite contenue dans le clinker Portland du CEM III A) selon l’équation 1.
C 4 A 3 S + 8 C S H 2 + 6 CH + 74 H 3 C 6 A S 3 H Équation 1
32
D’après Metha, la formation d’ettringite permet l’accélération des ciments : la résistance au
jeune âge est nettement améliorée. Cependant l’ettringite ainsi formée est colloïdale : elle absorbe
de grandes quantités d’eau (du fait de son importante surface spécifique) et provoque alors une forte
perte de maniabilité. Afin d’assurer une maniabilité suffisante, l’emploi d’un retardateur est souvent
nécessaire.
Avant d’étudier l’accélération des ciments au laitier par du ciment sulfoalumineux, une
recherche bibliographique traite des investigations déjà menées sur les laitiers et les ciments au
laitier d’une part et sur les ciments sulfoalumineux d’autre part. Il est fait état des différents types
d’activation du laitier, des mécanismes d’hydratation et des propriétés des mortiers obtenus. En ce
qui concerne les ciments sulfoalumineux, un bilan sur les mécanismes d’hydratation est réalisé puis
une étude de ces ciments comme moyen d’accélération est menée avec l’étude des ciments de type
K.
La deuxième partie permet de poser les bases de l’étude. Elle est consacrée à la caractérisation
physique et chimique des matières premières puis à la présentation des différentes techniques
expérimentales utilisées qui permettent d’approcher les paramètres.
Les deux parties suivantes constituent le cœur du travail de recherche avec tout d’abord
l’étude de l’accélération d’un ciment au laitier défini par la norme NF EN 197.1 comme un CEM III
A puis dans une quatrième partie l’étude d’un ciment au laitier pour lequel tout le clinker Portland
est remplacé par du laitier.
20