Apports de la rhéométrie dynamique et du couplage rhéométrie-microcalorimétrie pour l'étude de la cohésion des pâtes de ciment

National audienceLe passage de la pâte de ciment d'un matériau mou à un solide dur se produit en plusieurs étapes successives. Tout d'abord, les grains anhydres coagulent pour former une structure connectée, puis, les hydrosilicates de calcium (noté C-S-H) qui sont les principaux produits d'hydratation du ciment précipitent sur la surface des grains en particulier aux points de contact préalablement formés et vont ainsi former la phase percolante de la matrice cimentaire. Ces hydrosilicates, particules nanométriques, renforcent la structure en augmentant la surface de contact entre les grains. La cohésion de la pâte de ciment augmente alors avec la quantité d'hydrates formée. Une fois que les hydrosilicates de calcium forment une couche continue dense autour des grains anhydres, l'hydratation est limitée par la diffusion des réactifs à travers cette couche, les C-S-H continuent à se former et vont alors combler la porosité de la matrice. La rhéolométrie en mode dynamique permet de suivre, à travers l'augmentation du module élastique, l'évolution de la cohésion, au cours du temps, au jeune âge et de parfaitement distinguer les périodes de coagulation et de renforcement de la structure par les C-S-H. La représentation de l'évolution du module élastique de la pâte de ciment en fonction du taux de C-S-H formé, obtenu par microcalorimétrie isotherme, permet de mettre en évidence les deux régimes successifs que sont la formation de la couche dense de C-S-H puis le comblement de la porosité résultante. Il est donc ainsi possible d'évaluer l'influence de différents paramètres sur la coagulation des particules anhydres et sur la cohésion par les C-S-H de la structure coagulée. On peut citer parmi ces paramètres : la présence d'autres constituants du ciment (aluminate tricalcique, gypse...), la présence d'électrolytes dans la solution d'hydratation, la température

Effect of temperature on the development of C-S-H during early hydration of C3S

International audienceIt is known that accelerating or retarding hydration of OPC by temperature has consequences on the final properties of concrete, the lower the temperature the higher the final compressive strength. It seems that this effect is related to the properties of the hydration layer formed at early age. Early hydration of C3S has then been studied at temperature ranging from 5 to 45°C in isothermal conditions. The percentage of hydration is estimated from calorimetric measurements and the surface developed by the growth of C-S-H is estimated from Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion method. Both data are numerically simulated according to a C-S-H growth model described previously. The good agreement between the experimental and numerical data validates the C-S-H growth model on the tricalcium silicate surface. The higher the temperature, the denser the C-S-H layer is