Accélération de ciment au laitier par du ciment sulfo-alumineux
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Etu<strong>de</strong> bibliographique<br />
3.2.2 Etapes d'hydratation d'un <strong>ciment</strong> <strong>sulfo</strong><strong>alumineux</strong><br />
Initiallement, l'hydratation <strong>de</strong> la yeelimite progresse principalement selon l'équation 3.5 pour<br />
former <strong>de</strong> l'ettringite. Cependant, si le t<strong>au</strong>x <strong>de</strong> dissolution <strong>du</strong> sulfate <strong>de</strong> calcium ne correspond pas à<br />
celui <strong>de</strong> la yeelimite, l'hydratation peut également progresser <strong>par</strong>tiellement selon l'équation 3.6. Une<br />
fraction significative <strong>de</strong> la phase <strong>sulfo</strong>alumineuse est consommée en quelques heures d'hydratation,<br />
environ 60 à 70% sont consommés pendant les 24 premières heures et le reste avant 28 jours [ 51]<br />
[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ].<br />
En même temps, les <strong>au</strong>tres phases (C 2 AF, CA, C 12 A 7 et C 4 AF), si elles sont présentes dans le<br />
clinker, peuvent réagir avec les sulfates <strong>de</strong> calcium pour donner principalement <strong>de</strong> l'ettringite<br />
(équations 3.8 et 3.9) [ 53 ].<br />
Une fois l'hydratation <strong>de</strong>s phases<br />
C 3<br />
4<br />
A S, C 12 A 7 et C 4 AF achevée, s'il reste <strong>du</strong> sulfate <strong>de</strong><br />
calcium, la formation d'ettringite se poursuit à un t<strong>au</strong>x plus faible suivant l'équation 3.12. Dans les<br />
<strong>ciment</strong>s insuffisamment dosés en sulfate <strong>de</strong> calcium, une réaction entre l'ettringite et la gibbsite<br />
donne <strong>du</strong> mono<strong>sulfo</strong>aluminate (équation 3.13) [ 42 ].<br />
L'hydratation <strong>de</strong> la bélite est plus lente que celle <strong>de</strong> la yeelimite et <strong>de</strong>vient significative<br />
seulement après <strong>de</strong> plus longs temps d'hydratation. Une faible <strong>par</strong>t est hydratée pendant les 7<br />
premiers jours et environ 5 à 40% vers 28 jours. Les phases formées sont les C-S-H, princip<strong>au</strong>x<br />
responsables <strong>de</strong>s résistances ultérieures, et la portlandite, qui est consommée pour la formation<br />
d'ettringite [ 52 ] [ 53 ].<br />
La formation optimale d'ettringite dépend <strong>de</strong> plusieurs <strong>par</strong>amètres : la nature <strong>du</strong> sulfate <strong>de</strong><br />
calcium, sa forme et la quantité <strong>de</strong> celui-ci. En effet, le t<strong>au</strong>x <strong>de</strong> dissolution <strong>du</strong> sulfate <strong>de</strong> calcium<br />
doit être proche <strong>de</strong> celui <strong>de</strong> la yeelimite. Or, la dissolution <strong>de</strong> l'anhydrite est très rapi<strong>de</strong> et elle peut<br />
se convertir en gypse avant <strong>de</strong> réagir avec la yeelimite. De plus, l'<strong>au</strong>gmentation <strong>de</strong> la quantité <strong>de</strong><br />
sulfate <strong>de</strong> calcium, présente dans le <strong>ciment</strong> <strong>sulfo</strong><strong>alumineux</strong> entraîne généralement une <strong>au</strong>gmentation<br />
<strong>du</strong> <strong>de</strong>gré d'hydratation [ 55 ] [ 56 ]. Cette notion est nuancée <strong>par</strong> Péra & al. [ 57 ] qui indiquent que<br />
la résistance en compression à 24 heures <strong>au</strong>gmente avec le dosage en sulfate <strong>de</strong> calcium jusqu'à 20%<br />
(Figure 37 a)), puis chute. A 28 jours, l'<strong>au</strong>gmentation <strong>de</strong> la résistance a lieu jusqu'à un dosage en<br />
sulfate <strong>de</strong> calcium égal à 25% (Figure 37 b)). Dans cette étu<strong>de</strong>, Péra & al. [ 57 ] ont testé différents<br />
sulfates <strong>de</strong> calcium : un borogypse, un phosphogypse, un gypse naturel et une anhydrite. Le<br />
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