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 Les analyses ATD-ATG complètent les explications des phénomènes (Figure 34) : avec une cure à 60°C, la quantité d’eau non évaporable des mélanges est plus grande qu’avec une cure à 23°C, et cette quantité est d’autant plus grande que la proportion de laitier est élevée. Cela confirme le taux de réaction plus élevé du laitier et du ciment Portland ordinaire après une cure thermique. Le fait qu’à 60°C l’intensité du pic de décomposition de la portlandite, à 460°C, soit plus faible qu’à 23°C indique que la portlandite est plus facilement consommée par le laitier à 60°C. En effet, plus la quantité de laitier est importante dans le mélange, plus le pic de portlandite est faible. a) b) Figure 34 : Diagrammes ATD de mélanges OPC / laitier a) à 23°C ; b) à 60°C [ 37 ] A 28 jours, les résistances en compression atteintes par les mélanges après une cure normale sont toutes plus importantes que celles du ciment Portland ordinaire (OPC). Après un cycle de cure à 60°C pendant 9 heures suivi d’une cure à 23°C, les résistances sont plus élevées qu’après une cure normale pour les mélanges 65/35 et 30/70. Mais ces proportions dépendent fortement des caractéristiques physiques et chimiques du laitier et du ciment Portland Ordinaire à 90 jours ; la résistance la plus élevée est atteinte pour le mélange 50/50. (Tableau 10) Tableau 10 : Résistance à la compression à 28 jours des mélanges OPC / laitier [ 37 ] T cure [°C] OPC Mélanges OPC / laitier 65 / 35 50 / 50 30 / 70 R c à 28 jours [MPa] 23 42,0 45,4 51,3 48,5 60/23 39,9 50,1 48,9 53,0 62
Etude bibliographique Activation alcaline L’utilisation des ciments au laitier n’est pas très développée à cause de deux principaux points négatifs : une prise lente et des résistances à court terme faibles en comparaison avec celles d’un ciment Portland Ordinaire. Les valeurs moyennes des performances mécaniques d’un ciment au laitier observées sur le marché sont données dans le tableau suivant : Tableau 11 : Performances mécaniques moyenne d’un ciment au laitier [ 38 ] Temps de début de prise [min] Temps de fin de prise [min] Résistance à la compression [MPa] 1 jour 3 jours 7 jours 28 jours 165 220 11,9 25,2 37,9 53,0 Ghosh & al [ 38 ] étudient l’influence de l’addition de différents activateurs sur un liant composé de 45% de ciment Portland Ordinaire et de 55% de laitier. Les activateurs testés sont deux activateurs sulfatiques avec le gypse (Gyp), et l’anhydrite (AG), deux mélanges d’activateurs, sulfatique et alcalin, avec du gypse et une solution de silicate de sodium (WG) ("waterglass" de ratio SiO 2 /Na 2 O = 3) et de l’anhydrite et une solution de "waterglass". La Figure 35 représente la montée en résistance de ce ciment au laitier activé avec les différents activateurs. L’addition conjointe de silicate de sodium et de sulfate de calcium entraîne un gain de résistance conséquent à un et trois jours (augmentation de la résistance à un jour de 42 et 91%) et une réduction du temps de prise d’environ une heure. Résistance en compression [MPa] Age [jours] 1 3 7 28 Figure 35 : Montée en résistance d’un ciment au laitier activé en fonction de différents activateurs [ 38 ] Quel que soit l’activateur utilisé, plus le taux de substitution de ciment Portland Ordinaire par le laitier est important, moins les résistances atteintes à toutes les échéances sont élevées (Figure 36). Pour un dosage en laitier supérieur ou égal à 75%, la montée en résistance est fortement ralentie à partir de sept jours. 63
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Etu<strong>de</strong> bibliographique<br />
Activation alcaline<br />
L’utilisation <strong>de</strong>s <strong>ciment</strong>s <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> n’est pas très développée à c<strong>au</strong>se <strong>de</strong> <strong>de</strong>ux princip<strong>au</strong>x points<br />
négatifs : une prise lente et <strong>de</strong>s résistances à court terme faibles en com<strong>par</strong>aison avec celles d’un<br />
<strong>ciment</strong> Portland Ordinaire. Les valeurs moyennes <strong>de</strong>s performances mécaniques d’un <strong>ciment</strong> <strong>au</strong><br />
<strong>laitier</strong> observées sur le marché sont données dans le table<strong>au</strong> suivant :<br />
Table<strong>au</strong> 11 : Performances mécaniques moyenne d’un <strong>ciment</strong> <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> [ 38 ]<br />
Temps <strong>de</strong> début <strong>de</strong><br />
prise<br />
[min]<br />
Temps <strong>de</strong> fin <strong>de</strong><br />
prise<br />
[min]<br />
Résistance à la compression [MPa]<br />
1 jour 3 jours 7 jours 28 jours<br />
165 220 11,9 25,2 37,9 53,0<br />
Ghosh & al [ 38 ] étudient l’influence <strong>de</strong> l’addition <strong>de</strong> différents activateurs sur un liant<br />
composé <strong>de</strong> 45% <strong>de</strong> <strong>ciment</strong> Portland Ordinaire et <strong>de</strong> 55% <strong>de</strong> <strong>laitier</strong>. Les activateurs testés sont <strong>de</strong>ux<br />
activateurs sulfatiques avec le gypse (Gyp), et l’anhydrite (AG), <strong>de</strong>ux mélanges d’activateurs,<br />
sulfatique et alcalin, avec <strong>du</strong> gypse et une solution <strong>de</strong> silicate <strong>de</strong> sodium (WG) ("waterglass" <strong>de</strong> ratio<br />
SiO 2 /Na 2 O = 3) et <strong>de</strong> l’anhydrite et une solution <strong>de</strong> "waterglass". La Figure 35 représente la montée<br />
en résistance <strong>de</strong> ce <strong>ciment</strong> <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> activé avec les différents activateurs. L’addition conjointe <strong>de</strong><br />
silicate <strong>de</strong> sodium et <strong>de</strong> sulfate <strong>de</strong> calcium entraîne un gain <strong>de</strong> résistance conséquent à un et trois<br />
jours (<strong>au</strong>gmentation <strong>de</strong> la résistance à un jour <strong>de</strong> 42 et 91%) et une ré<strong>du</strong>ction <strong>du</strong> temps <strong>de</strong> prise<br />
d’environ une heure.<br />
Résistance en compression [MPa]<br />
Age [jours]<br />
1 3 7 28<br />
Figure 35 : Montée en résistance d’un <strong>ciment</strong> <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> activé en fonction <strong>de</strong> différents activateurs [ 38 ]<br />
Quel que soit l’activateur utilisé, plus le t<strong>au</strong>x <strong>de</strong> substitution <strong>de</strong> <strong>ciment</strong> Portland Ordinaire <strong>par</strong><br />
le <strong>laitier</strong> est important, moins les résistances atteintes à toutes les échéances sont élevées (Figure<br />
36). Pour un dosage en <strong>laitier</strong> supérieur ou égal à 75%, la montée en résistance est fortement ralentie<br />
à <strong>par</strong>tir <strong>de</strong> sept jours.<br />
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