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 5.3.3.3 Variations dimensionnelles et variations de masse Conservation sous eau Les éprouvettes 4x4x16 cm de mortier dont le liant est 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 40 ont un gonflement important dès les 24 premières heures en raison de la formation d'ettringite gonflante. Après 7 jours, une nouvelle phase de gonflement a lieu. Elle n'est pas due, comme pour le mortier réalisé avec le 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 15, à la formation d'un nouvel hydrate, mais à la modification de morphologie de l'ettringite (DRX de la Figure 213). 800 700 600 500 400 Gonflement [µm/m] 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 15 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 40 300 200 EAU 100% CEM L 100 Variations de masse [%] 0 0,0% 0,5% 1,0% 1,5% 2,0% 2,5% Figure 214 : Relations retrait – variations de masse des mélanges 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CSA (conservé sous eau) Conservation à l'air A l'air, les deux mortiers dont le liant est l'un ou l'autre des mélanges ternaires ont un comportement comparable : un très faible retrait (Figure 215 : retrait à 90 jours inférieur à 300µm) associé à une faible perte de poids. Variations de masse [%] -6,0% -5,0% -4,0% -3,0% -2,0% -1,0% 0,0% 0 Variations de masse [%] -7% -6% -5% -4% -3% -2% -500 60% CEM L / 20% CEM I sb / 20% CTS 15 AIR Retrait [µm/m] -1000 -1500 AIR -2000 100% CEM L 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 15 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CTS 40 -2500 -3000 100% CEM L Figure 215 : Relations retrait – variations de masse des mélanges 30% CEM L / 30% CEM I sb / 40% CSA (conservé à l'air) 248
Accélération du CEM L En comparaison avec le mortier équivalent dont le liant est constitué de 60% CEM III A / 40% CTS 40, la résistance du mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 40 est plus élevée à chaque échéance. Les cinétiques de montée en résistance sont légèrement différentes entre les deux mélanges : le mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 40 monte plus vite en résistance entre 7 jours et 28 jours mais moins vite entre 28 jours et 90 jours par rapport au mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40. Les systèmes d’activation du laitier (NaCl, sulfate de calcium, portlandite) des deux mélanges n’agissent pas au même moment. Résistance à la compression [MPa] 80 70 60 50 40 30 20 10 0 30% CEM L 30% CEM I 40% CTS 40 42 38 60% CEM III A 40% CTS 40 58 51 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 74 71 Temps [jours] Figure 216 : Montée en résistance du mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 40 et du mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40 5.3.4 Conclusions Les mélanges ternaires CEM L / CEM I super blanc / CSA ont des comportements très différents suivant les proportions de chacun des constituants. Dans les mélanges où le dosage en CEM L est majoritaire et égal à 60%, seul le mélange 60% CEM L / 20% CEM I super blanc / 20% CTS 15 (où les proportions de CEM I super blanc et de CTS 15 sont égales) donne à la fois une bonne accélération (Rc 100%CEM L 24h x 2) et des résistances à moyen terme élevées (Rc 100%CEM L 28j x 1,9). L’étude de la microstructure indique que l’hydratation totale du ciment sulfoalumineux à 24 heures est à l’origine de l’accélération à 24 heures, le blocage de l’hydratation du CEM I super blanc (C 3 S, C 2 S et C 3 A) jusqu'à 48 heures explique le fait que les résistances stagnent. A partir de 78 jours, l’hydratation des silicates de calcium permet l’activation du laitier (ATD : diminution de l’aire de 23% à 28 jours et 30% à 90 jours) et la production d’hydrates tels que les C-S-H, l'ettringite et la stratlingite C 2 ASH 8 . Ces hydrates se forment en priorité dans les gros pores et la diminution de la proportion de ces derniers permet un gain de résistance conséquent. 249
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<strong>Accélération</strong> <strong>du</strong> CEM L<br />
En com<strong>par</strong>aison avec le mortier équivalent dont le liant est constitué <strong>de</strong> 60% CEM III A / 40%<br />
CTS 40, la résistance <strong>du</strong> mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 40 est plus<br />
élevée à chaque échéance. Les cinétiques <strong>de</strong> montée en résistance sont légèrement différentes entre<br />
les <strong>de</strong>ux mélanges : le mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 40 monte plus<br />
vite en résistance entre 7 jours et 28 jours mais moins vite entre 28 jours et 90 jours <strong>par</strong> rapport <strong>au</strong><br />
mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40. Les systèmes d’activation <strong>du</strong> <strong>laitier</strong> (NaCl, sulfate <strong>de</strong><br />
calcium, portlandite) <strong>de</strong>s <strong>de</strong>ux mélanges n’agissent pas <strong>au</strong> même moment.<br />
Résistance à la compression [MPa]<br />
80<br />
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60% CEM III A<br />
40% CTS 40<br />
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90<br />
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Temps [jours]<br />
Figure 216 : Montée en résistance <strong>du</strong> mélange 30% CEM L / 30% CEM I super blanc / 40% CTS 40<br />
et <strong>du</strong> mélange 60% CEM III A / 40% CTS 40<br />
5.3.4 Conclusions<br />
Les mélanges ternaires CEM L / CEM I super blanc / CSA ont <strong>de</strong>s comportements très<br />
différents suivant les proportions <strong>de</strong> chacun <strong>de</strong>s constituants. Dans les mélanges où le dosage en<br />
CEM L est majoritaire et égal à 60%, seul le mélange 60% CEM L / 20% CEM I super blanc / 20%<br />
CTS 15 (où les proportions <strong>de</strong> CEM I super blanc et <strong>de</strong> CTS 15 sont égales) donne à la fois une<br />
bonne accélération (Rc 100%CEM L 24h x 2) et <strong>de</strong>s résistances à moyen terme élevées (Rc 100%CEM L 28j x<br />
1,9).<br />
L’étu<strong>de</strong> <strong>de</strong> la microstructure indique que l’hydratation totale <strong>du</strong> <strong>ciment</strong> <strong>sulfo</strong><strong>alumineux</strong> à 24 heures<br />
est à l’origine <strong>de</strong> l’accélération à 24 heures, le blocage <strong>de</strong> l’hydratation <strong>du</strong> CEM I super blanc (C 3 S,<br />
C 2 S et C 3 A) jusqu'à 48 heures explique le fait que les résistances stagnent. A <strong>par</strong>tir <strong>de</strong> 78 jours,<br />
l’hydratation <strong>de</strong>s silicates <strong>de</strong> calcium permet l’activation <strong>du</strong> <strong>laitier</strong> (ATD : diminution <strong>de</strong> l’aire <strong>de</strong><br />
23% à 28 jours et 30% à 90 jours) et la pro<strong>du</strong>ction d’hydrates tels que les C-S-H, l'ettringite et la<br />
stratlingite C 2 ASH 8 . Ces hydrates se forment en priorité dans les gros pores et la diminution <strong>de</strong> la<br />
proportion <strong>de</strong> ces <strong>de</strong>rniers permet un gain <strong>de</strong> résistance conséquent.<br />
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