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
Caractérisation des matières premières et Techniques expérimentales Volume [%] 8 7 6 5 4 3 2 1 100 a) Graphes des familles b) 90 Graphes cumulés KSA 80 GR 70 60 50 40 30 20 10 Volume [%] KSA GR 0 0,1 1 10 100 1000 Diamètre [ µm ] 0 0,1 1 10 100 1000 Diamètre [µm] Figure 41 : Analyses granulométriques du clinker sulfo-alumineux KSA et du gypse recristallisé GR La répartition granulométrique du CEM III A et du CEM L (Figure 42) comporte trois populations : la première population avec une famille de grains dont le diamètre moyen est centré sur 0,8 µm pour le CEM III A et de 0,9 µm pour le CEM L, la deuxième population, la plus importante, comporte des grains d’un diamètre moyen d’environ 20 µm pour le premier et de 11 µm pour le second et la troisième, la moins représentée, comporte des grains dont le diamètre moyen est de 200 µm environ pour les deux ciments au laitier. 8 7 6 a) Graphes des familles CEM III A CEM L 100 90 80 70 b) Graphes cumulés CEM III A CEM L Volume [%] 5 4 3 2 Volume [%] 60 50 40 30 20 1 10 0 0,1 1 10 100 1000 Diamètre [µm] Figure 42 : Analyses granulométriques des ciments au laitier CEM III A et CEM L 0 0,1 1 10 100 1000 Diamètre [µm] 2.3 Caractéristiques chimiques et minéralogiques Les caractéristiques chimiques et minéralogiques sont obtenues au moyen des analyses suivantes : une analyse chimique par ICP-AES (Spectromètre d’Emission Atomique par Plasma à Couplage Inductif), les analyses par diffraction des rayons X et par spectrométrie infrarouge à transformée de Fourier. 84
Caractérisation des matières premières et Techniques expérimentales 2.3.1 Analyse chimique L’analyse chimique des différents matériaux, réalisée par le CRPG (Centre de Recherches Pétrographiques et Géochimiques) à Nancy, est présentée dans le Tableau 17 où les résultats sont présentés sous forme d’oxydes. En ce qui concerne le clinker KSA, sa teneur en silice, en alumine, en oxyde de calcium et en soufre est importante. Il contient aussi des composants secondaires tels que l’oxyde de fer, la magnésie et l’oxyde de titane. La teneur en gypse pur du gypse recristallisé GR est égale à 91,5%. Elle est calculée en considérant que la quantité de SO 3 présente, égale à 42,55% selon l’analyse chimique, appartient au gypse. Or une mole de gypse de masse 172 g contient 80 g de SO 3 : CaSO 4 ,2H 2 O = CaO + SO 3 + 2 H 2 O (172) (56) (80) (36) D’où l’on peut tirer : 42,55*172 80 = 91,5% de gypse pur. Les 2 ciments au laitier sont riches en silice, en alumine, en oxyde de calcium, en magnésie et en soufre. Le CEM III A est le plus riche des deux en oxyde de calcium du fait qu’il comporte du clinker Portland et donc une forte proportion en silicates de calcium et aluminates de calcium. L’activation du CEM L est réalisée par la forte quantité d’anhydrite (SO 3 ), et par la proportion importante de sodium Na 2 O et de chlore Cl pour former le NaCl. D’après les études réalisées par Smolczyk [ 14 ], la magnésie joue un rôle positif dans la montée en résistance car sa teneur est inférieure à 11% ; P 2 O 5 a toujours un rôle positif après 28 jours ; l’oxyde de titane n’a pas d’effet significatif puisque sa teneur est inférieure à 1%. La teneur en anhydrite du CEM L est égale à 15,5%. Elle est calculée en considérant que la quantité de SO 3 présente, égale à 9,1% selon l’analyse chimique, appartient à l’anhydrite. Or une mole d’anhydrite de masse 136 g contient 80 g de SO 3 : CaSO 4 = CaO + SO 3 (136) (56) (80) D’où l’on peut tirer : 9,1*136 = 15,5% d’anhydrite pure. 80 85
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Caractérisation <strong>de</strong>s matières premières et Techniques expérimentales<br />
Volume [%]<br />
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1<br />
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a) Graphes <strong>de</strong>s familles<br />
b)<br />
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Graphes cumulés<br />
KSA<br />
80<br />
GR<br />
70<br />
60<br />
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Volume [%]<br />
KSA<br />
GR<br />
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Diamètre [ µm ]<br />
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0,1 1 10 100 1000<br />
Diamètre [µm]<br />
Figure 41 : Analyses granulométriques <strong>du</strong> clinker <strong>sulfo</strong>-<strong>alumineux</strong> KSA et <strong>du</strong> gypse recristallisé GR<br />
La ré<strong>par</strong>tition granulométrique <strong>du</strong> CEM III A et <strong>du</strong> CEM L (Figure 42) comporte trois<br />
populations : la première population avec une famille <strong>de</strong> grains dont le diamètre moyen est centré<br />
sur 0,8 µm pour le CEM III A et <strong>de</strong> 0,9 µm pour le CEM L, la <strong>de</strong>uxième population, la plus<br />
importante, comporte <strong>de</strong>s grains d’un diamètre moyen d’environ 20 µm pour le premier et <strong>de</strong> 11 µm<br />
pour le second et la troisième, la moins représentée, comporte <strong>de</strong>s grains dont le diamètre moyen est<br />
<strong>de</strong> 200 µm environ pour les <strong>de</strong>ux <strong>ciment</strong>s <strong>au</strong> <strong>laitier</strong>.<br />
8<br />
7<br />
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a)<br />
Graphes <strong>de</strong>s familles<br />
CEM III A<br />
CEM L<br />
100<br />
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80<br />
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b)<br />
Graphes cumulés<br />
CEM III A<br />
CEM L<br />
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Volume [%]<br />
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Figure 42 : Analyses granulométriques <strong>de</strong>s <strong>ciment</strong>s <strong>au</strong> <strong>laitier</strong> CEM III A et CEM L<br />
0<br />
0,1 1 10 100 1000<br />
Diamètre [µm]<br />
2.3 Caractéristiques chimiques et minéralogiques<br />
Les caractéristiques chimiques et minéralogiques sont obtenues <strong>au</strong> moyen <strong>de</strong>s<br />
analyses suivantes : une analyse chimique <strong>par</strong> ICP-AES (Spectromètre d’Emission Atomique <strong>par</strong><br />
Plasma à Couplage In<strong>du</strong>ctif), les analyses <strong>par</strong> diffraction <strong>de</strong>s rayons X et <strong>par</strong> spectrométrie<br />
infrarouge à transformée <strong>de</strong> Fourier.<br />
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