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
Etude bibliographique Tableau 5 : Temps de début et de fin de prise de pâtes de ciment au laitier AAS [ 17 ] Activateur Temps de début de prise [min] Temps de fin de prise [min] Na 2 CO 3 , 7% Na 30 46 Na 4 PO 4 , 7% Na 12 30 NaOH, 4% Na e/c = 0,5 10% NaOH e/c = 0,5 Silicate de sodium, faible % Na, M S = 0,5 66, ressuage 255 45 130 40 70 30/70 OPC/laitier 272 600 OPC, e/c = 0,4 156 247 En ce qui concerne les silicates de sodium, le temps de prise dépend à la fois de la concentration en activateur et du module M S comme le montre la Figure 17 a) et b). Avec une concentration de 8% de Na, les temps de prise les plus longs sont obtenus pour des modules M S = 0,75 et M S = 1,5 ; avec une concentration de 4% de Na, les temps de prise diminuent avec l’augmentation du module. De ce fait, le module M S = 0,75 donne les temps de prise les plus longs. a) b) Temps [min] Temps de fin de prise Temps de début de prise Temps [min] Temps de début de prise Temps de fin de prise Module Module Figure 17 : Temps de début et de fin de prise des pâtes de ciment au laitier activé avec des silicates de sodium a) avec 8% de Na ; b) avec 4% de Na [ 17 ] Brough et Atkinson [ 24 ] ont eux aussi évalué les temps de prise sur des laitiers activés avec une solution dosée à 1,5 M (concentration de 1,5 mol/ml) de silicate de sodium (module M s = SiO 2 Na 2O = 2). Une large variabilité dans les résultats est observée : le temps de début de prise est compris entre 2,75 et 4,25 heures, le temps de fin de prise entre 3,25 et 5,5 heures. o Le retrait de séchage Les laitiers activés avec des silicates de sodium ont un retrait considérablement plus élevée que les ciments Portland Ordinaires [ 17 ] [ 28 ]. D’après Bakharev & al. [ 17 ], pour toutes les concentrations en silicates de sodium, le retrait le plus important est observé avec un module M S 46
Etude bibliographique égal à 1. Cicotto & al. [ 28 ] confirment ces résultats et estiment que le retrait endogène représente 50% du retrait "de séchage" mesuré par les méthodes traditionnelles. Ils procèdent à la mesure du retrait endogène, à partir de deux heures, sur des éprouvettes de mortier de 25x25x285 mm, enveloppées d’une double couche (plastique à l’intérieur, aluminium à l’extérieur) pour éviter l’évaporation. Quelle que soit la concentration en silicates de sodium, 2,5 3,5 et 4,5% de Na 2 O par rapport au poids de laitier, respectivement référencés 2NS, 3NS et 4NS et chacun avec un module M S égal à 1,7, le retrait est plus important que celui d’un ciment Portland à haute résistance au jeune âge (référencé HESC) ; en comparaison avec une activation avec de l’hydroxyde de sodium NaOH (5% de NaOH par rapport au poids de laitier, référencé 5N), le retrait est plus important que celui du ciment Portland mais moins important que celui du laitier activé avec des silicates de sodium. De plus, précisons que plus la concentration en silicate de sodium est grande, plus le retrait est important (Figure 18). Retrait endogène [10 -6 mm/mm] Age [jours] Figure 18 : Comparaison du retrait endogène de laitiers activés et d’un ciment Portland Ordinaire [ 28 ] La distribution poreuse et les caractéristiques du gel de C-S-H ont une influence critique sur le retrait de séchage. Le retrait dépend de la perte en eau depuis les mésopores et aussi de la taille des macropores, lesquels déterminent la facilité avec laquelle l’eau peut partir des mésopores. Quand l’eau des pores part, une contraction volumétrique des pores intervient. Cette contraction des pores est plus visible pour les mésopores que pour les macropores car la tension de surface de l’eau est plus significative dans les mésopores. En ce qui concerne les micropores, l’eau ne s’évacue pas facilement à cause des forces capillaires plus importantes. Dans le cas des laitiers AAS, la proportion des mésopores tend à être plus grande que pour les ciments Portland Ordinaires (74 à 82% de mésopores dans les laitiers AAS et 24,7 à 36,4% dans les ciments OPC). Le plus grand volume total de mésopores dans les laitiers AAS pourrait expliquer la plus grande amplitude du retrait des laitiers AAS. La formation de gel de C-S-H en plus grande quantité dans les laitiers AAS, 47
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Etu<strong>de</strong> bibliographique<br />
Table<strong>au</strong> 5 : Temps <strong>de</strong> début et <strong>de</strong> fin <strong>de</strong> prise <strong>de</strong> pâtes <strong>de</strong> <strong>ciment</strong> <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> AAS [ 17 ]<br />
Activateur<br />
Temps <strong>de</strong> début<br />
<strong>de</strong> prise [min]<br />
Temps <strong>de</strong> fin <strong>de</strong><br />
prise [min]<br />
Na 2 CO 3 , 7% Na 30 46<br />
Na 4 PO 4 , 7% Na 12 30<br />
NaOH, 4% Na<br />
e/c = 0,5<br />
10% NaOH<br />
e/c = 0,5<br />
Silicate <strong>de</strong> sodium,<br />
faible % Na, M S = 0,5<br />
66, ressuage 255<br />
45 130<br />
40 70<br />
30/70 OPC/<strong>laitier</strong> 272 600<br />
OPC, e/c = 0,4 156 247<br />
En ce qui concerne les silicates <strong>de</strong> sodium, le temps <strong>de</strong> prise dépend à la fois <strong>de</strong> la<br />
concentration en activateur et <strong>du</strong> mo<strong>du</strong>le M S comme le montre la Figure 17 a) et b). Avec une<br />
concentration <strong>de</strong> 8% <strong>de</strong> Na, les temps <strong>de</strong> prise les plus longs sont obtenus pour <strong>de</strong>s mo<strong>du</strong>les M S =<br />
0,75 et M S = 1,5 ; avec une concentration <strong>de</strong> 4% <strong>de</strong> Na, les temps <strong>de</strong> prise diminuent avec<br />
l’<strong>au</strong>gmentation <strong>du</strong> mo<strong>du</strong>le. De ce fait, le mo<strong>du</strong>le M S = 0,75 donne les temps <strong>de</strong> prise les plus longs.<br />
a) b)<br />
Temps [min]<br />
Temps<br />
<strong>de</strong> fin<br />
<strong>de</strong> prise<br />
Temps<br />
<strong>de</strong> début<br />
<strong>de</strong> prise<br />
Temps [min]<br />
Temps<br />
<strong>de</strong> début<br />
<strong>de</strong> prise<br />
Temps<br />
<strong>de</strong> fin<br />
<strong>de</strong> prise<br />
Mo<strong>du</strong>le<br />
Mo<strong>du</strong>le<br />
Figure 17 : Temps <strong>de</strong> début et <strong>de</strong> fin <strong>de</strong> prise <strong>de</strong>s pâtes <strong>de</strong> <strong>ciment</strong> <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> activé avec <strong>de</strong>s silicates <strong>de</strong> sodium<br />
a) avec 8% <strong>de</strong> Na ; b) avec 4% <strong>de</strong> Na [ 17 ]<br />
Brough et Atkinson [ 24 ] ont eux <strong>au</strong>ssi évalué les temps <strong>de</strong> prise sur <strong>de</strong>s <strong>laitier</strong>s activés avec<br />
une solution dosée à 1,5 M (concentration <strong>de</strong> 1,5 mol/ml) <strong>de</strong> silicate <strong>de</strong> sodium (mo<strong>du</strong>le M s =<br />
SiO<br />
2<br />
Na<br />
2O<br />
= 2). Une large variabilité dans les résultats est observée : le temps <strong>de</strong> début <strong>de</strong> prise<br />
est compris entre 2,75 et 4,25 heures, le temps <strong>de</strong> fin <strong>de</strong> prise entre 3,25 et 5,5 heures.<br />
o<br />
Le retrait <strong>de</strong> séchage<br />
Les <strong>laitier</strong>s activés avec <strong>de</strong>s silicates <strong>de</strong> sodium ont un retrait considérablement plus élevée<br />
que les <strong>ciment</strong>s Portland Ordinaires [ 17 ] [ 28 ]. D’après Bakharev & al. [ 17 ], pour toutes les<br />
concentrations en silicates <strong>de</strong> sodium, le retrait le plus important est observé avec un mo<strong>du</strong>le M S<br />
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