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 comportement du ciment sulfoalumineux contenant de l'anhydrite se distingue du comportement des ciments sulfoalumineux contenant les autres sulfates de calcium à toutes les échéances : la résistance à 6 heures est nulle alors qu'elle est comprise entre 2 et 5 MPa pour les autres. Par contre à partir de 24 heures (Figure 38), l'utilisation de l'anhydrite entraîne les meilleures résistances : avec un dosage optimal égal à 20%, les résistances sont supérieures de 30% avec l'anhydrite. Pour pallier le manque de résistance à 6 heures, l'anhydrite doit être activée (2% d'un mélange d'hydroxyde de calcium et de sulfate de potassium par rapport au poids d'anhydrite). Résistance en compression [MPa] a) + Borogypse + Phosphogypse + Gypse naturel + Anhydrite Résistance en compression [MPa] b) + Borogypse + Phosphogypse + Gypse naturel + Anhydrite Dosage en sulfate de calcium [%] Dosage en sulfate de calcium [%] Figure 37 : Influence du dosage en dulfate de calcium sur : a) la résistance en compression à 24 heures ; b) la résistance en compression à 28 jours [ 57 ] Résistance en compression [MPa] + Borogypse + Phosphogypse + Gypse naturel + Anhydrite Temps [jours] Figure 38 : Influence de la nature du sulfate de calcium, dosé à 20%, sur la montée en résistance au cours du temps [ 57 ] Selon Panchenko [ 58 ], il existe deux types d’ettringite suivant qu’elle est formée en présence de chaux ou non. Sans chaux, l’ettringite dite "passive" se forme entre les grains de ciment, dans les pores et les capillaires. Elle abaisse la perméabilité, augmente la densité et de ce fait génère de fortes résistances au jeune âge [ 59 ]. En présence de chaux, l’ettringite formée est dite "active". Elle 72
Etude bibliographique est la source de l’expansion volumique qui est l’effet recherché pour lutter contre le retrait de séchage et pour assurer l’autocontrainte des bétons avec les ciments de type K. 3.2.3 Hydratation des ciments de type K Metha [ 3 ] a réalisé une étude sur l’hydratation des ciments expansifs. Pour s’affranchir des impuretés contenues dans les ciments et pour faciliter les explications, il n’a pas utilisé les ciments mais des produits purs pour la yeelimite, le gypse et la chaux. De ce fait, les conclusions issues de ces essais doivent être corrélées en considérant un comportement d’ordre général de l’hydratation des ciments expansifs. Par exemple, l’utilisation de chaux synthétique ajoutée directement au liant n’a pas le même effet que le chaux libérée par l’hydratation de l’alite C 3 S : la chaux synthétique, utilisée avec du gypse, ralentit le taux d’hydratation de la yeelimite C 3 4 A S pendant les six premières heures. Après un jour d’hydratation, toute la yeelimite est consommée et jusqu’à sept jours, les réactions d’hydratation continuent à un taux constant. Si l’hydratation est ralentie le premier jour en présence de chaux, à sept jours, la quantité d’ettringite formée est similaire avec ou sans chaux (Figure 39). Sans Chaux Intensité relative des pics de DRX Sans Chaux Avec Chaux Avec Chaux Temps d’hydratation Figure 39 : Influence de la chaux sur l’hydratation [jours] d’un pâte contenant du gypse et de la yeelimite [ 3 ] Les observations réalisées au microscope électronique à balayage par Metha [ 3 ] sur des pâtes de C A 3 S 4 + 2 C SH en présence ou non de chaux confirment et complètent les résultats obtenus par l’analyse en DRX. L’hydratation du mélange C A 3 S 4 + 2 C SH donne des cristaux d’ettringite qui sont différents si le milieu est saturé en chaux (cristaux de longueur environ 1 μm et d’épaisseur d’environ 0,25 μm : Figure 40 (A)) ou sans chaux (cristaux de longueur moyenne entre 5 et 10 μm 73
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Etu<strong>de</strong> bibliographique<br />
comportement <strong>du</strong> <strong>ciment</strong> <strong>sulfo</strong><strong>alumineux</strong> contenant <strong>de</strong> l'anhydrite se distingue <strong>du</strong> comportement <strong>de</strong>s<br />
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résistance à 6 heures est nulle alors qu'elle est comprise entre 2 et 5 MPa pour les <strong>au</strong>tres. Par contre<br />
à <strong>par</strong>tir <strong>de</strong> 24 heures (Figure 38), l'utilisation <strong>de</strong> l'anhydrite entraîne les meilleures résistances : avec<br />
un dosage optimal égal à 20%, les résistances sont supérieures <strong>de</strong> 30% avec l'anhydrite. Pour pallier<br />
le manque <strong>de</strong> résistance à 6 heures, l'anhydrite doit être activée (2% d'un mélange d'hydroxy<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
calcium et <strong>de</strong> sulfate <strong>de</strong> potassium <strong>par</strong> rapport <strong>au</strong> poids d'anhydrite).<br />
Résistance en compression [MPa]<br />
a)<br />
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+ Phosphogypse<br />
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Dosage en sulfate <strong>de</strong> calcium [%] Dosage en sulfate <strong>de</strong> calcium [%]<br />
Figure 37 : Influence <strong>du</strong> dosage en <strong>du</strong>lfate <strong>de</strong> calcium sur :<br />
a) la résistance en compression à 24 heures ; b) la résistance en compression à 28 jours [ 57 ]<br />
Résistance en compression [MPa]<br />
+ Borogypse<br />
+ Phosphogypse<br />
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Figure 38 : Influence <strong>de</strong> la nature <strong>du</strong> sulfate <strong>de</strong> calcium, dosé à 20%,<br />
sur la montée en résistance <strong>au</strong> cours <strong>du</strong> temps [ 57 ]<br />
Selon Panchenko [ 58 ], il existe <strong>de</strong>ux types d’ettringite suivant qu’elle est formée en présence<br />
<strong>de</strong> ch<strong>au</strong>x ou non. Sans ch<strong>au</strong>x, l’ettringite dite "passive" se forme entre les grains <strong>de</strong> <strong>ciment</strong>, dans les<br />
pores et les capillaires. Elle abaisse la perméabilité, <strong>au</strong>gmente la <strong>de</strong>nsité et <strong>de</strong> ce fait génère <strong>de</strong><br />
fortes résistances <strong>au</strong> jeune âge [ 59 ]. En présence <strong>de</strong> ch<strong>au</strong>x, l’ettringite formée est dite "active". Elle<br />
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