Évaluation de l’activité pouzzolanique des additions minérales

Abstract

RÉSUMÉ Un programme expérimental a été réalisé pour analyser par DRX l’évolution de l’hydratation des pâtes de ciment Portland à base de deux additions minérales riches en silice sous forme de substitution au ciment Portland (fumée de silice (FS) et laitier de haut fourneau broyé (LHF)) en fonction du temps (mélange anhydre, 28 et 45 jours). Pour mieux comprendre l'effet chimique (l’effet pouzzolanique) de ces additions minérales dans les pâtes de ciment Portland, il est recommandé de suivi l’hydratation des mélanges en pâtes (50% chaux pure + 50% additions) par DRX (méthode physique). Cette étude est une approche simplifiée de celle des mélanges en pâtes de ciment en présence de 10% de ces additions minérales pour lesquelles la réaction principale est la fixation de la portlandite (CH), provenant de l’hydratation du ciment Portland, en présence de la silice des additions minérales sous forme de silicate de calcium hydraté (C-S-H II) de deuxième génération (réaction pouzzolanique). Les résultats obtenus ont démontré que la fumée de silice présente une forte réactivité pouzzolanique comparativement au laitier broyé. En raison de sa très grande finesse et sa structure siliceuse amorphe la fumée de silice reste le meilleur ajout pouzzolanique. Cette étude confirme que la vitesse de fixation de la portlandite produite lors de l’hydratation des minéraux du ciment Portland par des ajouts cimentaires, est fonction : de la finesse de ces ajouts, de leur pourcentage en silice et plus particulièrement de la structure amorphe de leur silice. Ces résultats sont très intéressants dans la technologie du béton. Ils permettent d'améliorer les performances du béton suite à la fixation de la portlandite sous forme de C-SH II de deuxième génération qui rendent le béton plus compacte. ABSTRACT An experimental program was conducted to analyze by XRD the evolution of the hydration of Portland cement pastes based on two silica-rich mineral additions in the form of Portland cement substitution (silica fume (SF) and ground blast furnace slag (GBFS)) as a function of time (anhydrous mixture, 28 and 45 days). To better understand the chemical effect (pozzolanic effect) of these mineral additions in Portland cement pastes, it is recommended to follow the hydration of pastes mixtures (50% pure lime + 50% additions) by DRX (physical method). This study is a simplified approach to that of cement pastes mixtures in the presence of 10% of these mineral additions for which the main reaction is the fixation of portlandite (CH), from the Portland cement hydration, in the presence of silica of the mineral additions in the form of calcium silicate hydrate (C-S-H II) of second generation (pozzolanic reaction). The results obtained have shown that silica fume has a high pozzolanic reactivity compared to crushed slag. Because of its very large fineness and its amorphous siliceous structure, silica fume remains the best pozzolanic addition. This study confirms that the velocity of fixation of portlandite produced during the hydration of Portland cement minerals by cementitious additions is a function of: the fineness of these additions, their percentage of silica and more particularly of the amorphous structure of their silica. These results are very interesting in concrete technology. They make it possible to improve the performance of concrete following the fixing of portlandite in the form of C-S-H II of the second generation which made the concrete more compact.