Accélération de ciment au laitier par du ciment sulfo-alumineux

Etude bibliographique
3.2.2 Etapes d'hydratation d'un ciment sulfoalumineux
Initiallement, l'hydratation de la yeelimite progresse principalement selon l'équation 3.5 pour
former de l'ettringite. Cependant, si le taux de dissolution du sulfate de calcium ne correspond pas à
celui de la yeelimite, l'hydratation peut également progresser partiellement selon l'équation 3.6. Une
fraction significative de la phase sulfoalumineuse est consommée en quelques heures d'hydratation,
environ 60 à 70% sont consommés pendant les 24 premières heures et le reste avant 28 jours [ 51]
[ 52 ] [ 53 ] [ 54 ].
En même temps, les autres phases (C 2 AF, CA, C 12 A 7 et C 4 AF), si elles sont présentes dans le
clinker, peuvent réagir avec les sulfates de calcium pour donner principalement de l'ettringite
(équations 3.8 et 3.9) [ 53 ].
Une fois l'hydratation des phases
C 3
4
A S, C 12 A 7 et C 4 AF achevée, s'il reste du sulfate de
calcium, la formation d'ettringite se poursuit à un taux plus faible suivant l'équation 3.12. Dans les
ciments insuffisamment dosés en sulfate de calcium, une réaction entre l'ettringite et la gibbsite
donne du monosulfoaluminate (équation 3.13) [ 42 ].
L'hydratation de la bélite est plus lente que celle de la yeelimite et devient significative
seulement après de plus longs temps d'hydratation. Une faible part est hydratée pendant les 7
premiers jours et environ 5 à 40% vers 28 jours. Les phases formées sont les C-S-H, principaux
responsables des résistances ultérieures, et la portlandite, qui est consommée pour la formation
d'ettringite [ 52 ] [ 53 ].
La formation optimale d'ettringite dépend de plusieurs paramètres : la nature du sulfate de
calcium, sa forme et la quantité de celui-ci. En effet, le taux de dissolution du sulfate de calcium
doit être proche de celui de la yeelimite. Or, la dissolution de l'anhydrite est très rapide et elle peut
se convertir en gypse avant de réagir avec la yeelimite. De plus, l'augmentation de la quantité de
sulfate de calcium, présente dans le ciment sulfoalumineux entraîne généralement une augmentation
du degré d'hydratation [ 55 ] [ 56 ]. Cette notion est nuancée par Péra & al. [ 57 ] qui indiquent que
la résistance en compression à 24 heures augmente avec le dosage en sulfate de calcium jusqu'à 20%
(Figure 37 a)), puis chute. A 28 jours, l'augmentation de la résistance a lieu jusqu'à un dosage en
sulfate de calcium égal à 25% (Figure 37 b)). Dans cette étude, Péra & al. [ 57 ] ont testé différents
sulfates de calcium : un borogypse, un phosphogypse, un gypse naturel et une anhydrite. Le
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