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 L 5.2.3 Comportement à moyen terme 5.2.3.1 Résistance à la compression entre 48 heures et 90 jours A 7 jours, les résistances des trois mélanges ternaires sont similaires. Elles sont 1,2 fois supérieures en moyenne à la résistance du mélange binaire 60% CEM L / 40% CTS 15 (Figure 195). A 28 jours, on distingue deux familles : - d’une part le mélange 50% CEM L / 10% CEM I super blanc / 40% CTS 15, dont la résistance est de l’ordre de celle du mélange binaire 60% CEM L / 40% CTS 15. La quantité de CEM I super blanc introduite ne permet pas d'activer le laitier à moyen terme. - d’autre part les liants constitués de 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 15 et de 40% CEM L / 20% CEM I super blanc / 40% CTS 15, pour lesquels l’activation du laitier par le CEM I super blanc se traduit par un gain de résistance de 17 MPa, soit 57 % de résistance en plus par rapport au 100% CEM L. Résistance à la compression [MPa] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 30% CEM L 30% CEM I 40% CTS 15 33 36 34 29 26 40% CEM L 20% CEM I 40% CTS 15 47 46 38 38 35 30 50% CEM L 10% CEM I 40% CTS 15 60% CEM L 40% CTS 15 100% CEM L 71 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 68 37 33 Temps [jours] Figure 195 : Montée en résistance des mélanges 60% (CEM L + CEM I super blanc) / 40% CTS 15 Afin de confirmer l’hypothèse que le fort gain de résistance est dû à l’activation du laitier par la portlandite libérée par l’hydratation du CEM I super blanc, un ajout d'hydroxyde de calcium CH, à raison de 2% par rapport au poids de ciment sulfoalumineux, dans le mélange 60% CEM L / 40% CTS 15 a été réalisé. Avec l'ajout de chaux, on note un gain de résistance équivalent à celui du mélange 40% CEM L / 40% CEM I super blanc / 40% CTS 15 entre 7 et 28 jours (ΔRc 7j-28j = 13 MPa) (Figure 196). Au-delà de 28 jours, pour le mélange 60% CEM L / 40% CTS 15 + 2% de CH, toute la chaux a été consommée (d'après des analyses en DRX et en ATD-ATG réalisées sur pâte pure) et le laitier 236
Accélération du CEM L n’est alors plus activé : la cinétique est la même que pour le 60% CEM L / 40% CTS 15 et le 100% CEM L (ΔRc 28j-90j = +3 MPa). Pour le mélange 40% CEM L / 20% CEM I super blanc / 40% CTS 15, le CEM I super blanc continue de s’hydrater et libère de la portlandite qui active le laitier en continu (ΔRc 28j-90j = +25 MPa). Résistance à la compression [MPa] 80 70 60 50 40 30 20 10 40% CEM L 20% CEM I 40% CTS 15 39 33 29 35 25 26 60% CEM L 40% CTS 15 + 2% CH 46 30 60% CEM L 40% CTS 15 100% CEM L Temps [jours] 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Figure 196 : Influence de l’ajout d'hydroxyde de calcium CH sur la montée en résistance 71 42 37 33 5.2.3.2 Etude de la microstructure entre 48 heures et 90 jours du mélange 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 15 L'hydratation du mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 15 est caractérisée par le déblocage de l'activation entre 48 heures et 7 jours. A 7 jours, le niveau d'activation du mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 15 atteint celui du 100% CEM L et se stabilise (Figure 197). En ce qui concerne les autres constituants, dès 48 heures, la yeelimite et la célite C 3 A sont à l'état de traces et les silicates de calcium s'hydratent progressivement, (Figure 198). Les seuls hydrates présents en quantité non négligeable à 48 heures et 7 jours sont l'ettringite et la gobbsite issus de l'hydratation du ciment sulfoalumineux. A 28 jours, une nouvelle phase est formée : le carbo-aluminate de calcium C 4 AC0,5 H12 (Figure 198 : pic à 2.θ = 31° ; Figure 199 : épaulement à 201°C). Le carbo-aluminate de calcium C 4 AC0,5 H12 se forme à partir de la gibbsite (disparition de l'épaulement à 267°C : Figure 199), de la calcite présente en faible quantité dans les matières premières (gypse recristallisé GR, CEM I super blanc et CEM L) et des ions calcium, présents dans la solution poreuse et issus de l'hydratation des silicates de calcium. A 90 jours, la 237
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<strong>Accélération</strong> <strong>du</strong> CEM L<br />
5.2.3 Comportement à moyen terme<br />
5.2.3.1 Résistance à la compression entre 48 heures et 90 jours<br />
A 7 jours, les résistances <strong>de</strong>s trois mélanges ternaires sont similaires. Elles sont 1,2 fois<br />
supérieures en moyenne à la résistance <strong>du</strong> mélange binaire 60% CEM L / 40% CTS 15 (Figure 195).<br />
A 28 jours, on distingue <strong>de</strong>ux familles :<br />
- d’une <strong>par</strong>t le mélange 50% CEM L / 10% CEM I super blanc / 40% CTS 15, dont la résistance est<br />
<strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> celle <strong>du</strong> mélange binaire 60% CEM L / 40% CTS 15. La quantité <strong>de</strong> CEM I super<br />
blanc intro<strong>du</strong>ite ne permet pas d'activer le <strong>laitier</strong> à moyen terme.<br />
- d’<strong>au</strong>tre <strong>par</strong>t les liants constitués <strong>de</strong> 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 15 et <strong>de</strong><br />
40% CEM L / 20% CEM I super blanc / 40% CTS 15, pour lesquels l’activation <strong>du</strong> <strong>laitier</strong> <strong>par</strong> le<br />
CEM I super blanc se tra<strong>du</strong>it <strong>par</strong> un gain <strong>de</strong> résistance <strong>de</strong> 17 MPa, soit 57 % <strong>de</strong> résistance en plus<br />
<strong>par</strong> rapport <strong>au</strong> 100% CEM L.<br />
Résistance à la compression [MPa]<br />
80<br />
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30% CEM I<br />
40% CTS 15<br />
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50% CEM L<br />
10% CEM I<br />
40% CTS 15<br />
60% CEM L<br />
40% CTS 15<br />
100% CEM L<br />
71<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />
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Temps [jours]<br />
Figure 195 : Montée en résistance <strong>de</strong>s mélanges 60% (CEM L + CEM I super blanc) / 40% CTS 15<br />
Afin <strong>de</strong> confirmer l’hypothèse que le fort gain <strong>de</strong> résistance est dû à l’activation <strong>du</strong> <strong>laitier</strong> <strong>par</strong><br />
la portlandite libérée <strong>par</strong> l’hydratation <strong>du</strong> CEM I super blanc, un ajout d'hydroxy<strong>de</strong> <strong>de</strong> calcium CH,<br />
à raison <strong>de</strong> 2% <strong>par</strong> rapport <strong>au</strong> poids <strong>de</strong> <strong>ciment</strong> <strong>sulfo</strong><strong>alumineux</strong>, dans le mélange 60% CEM L / 40%<br />
CTS 15 a été réalisé. Avec l'ajout <strong>de</strong> ch<strong>au</strong>x, on note un gain <strong>de</strong> résistance équivalent à celui <strong>du</strong><br />
mélange 40% CEM L / 40% CEM I super blanc / 40% CTS 15 entre 7 et 28 jours (ΔRc 7j-28j = 13<br />
MPa) (Figure 196).<br />
Au-<strong>de</strong>là <strong>de</strong> 28 jours, pour le mélange 60% CEM L / 40% CTS 15 + 2% <strong>de</strong> CH, toute la ch<strong>au</strong>x<br />
a été consommée (d'après <strong>de</strong>s analyses en DRX et en ATD-ATG réalisées sur pâte pure) et le <strong>laitier</strong><br />
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