Effet des sulfates alcalins sur les propriétés des ciments avec et sans superplastifiant

Abstract

L'étude des sulfates alcalins formés dans le clinker a été traité par plusieurs auteurs. En fonction de la composition du clinker et des conditions du four, différentes formes de sulfates alcalins (simple ou double) ont été citées. Caractérisés par une solubilité élevée, ces sulfates passent rapidement en solution. Ils forment une partie des sulfates nécessaires pour l'hydratation du ciment. Ils peuvent donc jouer le rôle de régulateur de prise.L'influence des sulfates sur le comportement du ciment ne dépend pas uniquement des quantités présentes dans le clinker, mais de la forme des sulfates présents et surtout de la vitesse de passage des ions SO[indice inférieur 4][indice supérieur 2-] et Ca[indice supérieur 2+] en solution dans l'eau de gâchage. D'autre part, la quantité d'alcalis provenant des formes de sulfates alcalins influence l'hydratation initiale. La présence d'une quantité élevée d'alcalis dans les sulfates alcalins a un effet négatif sur la fluidité et les résistances à court et à long terme du béton. Le remplacement des alcalis par du calcium dans les sulfates alcalins améliore la fluidité et les résistances à long terme des bétons.L'effet du calcium est double. Il se présente d'abord par la diminution de la quantité d'alcalis par remplacement de ces derniers, mais aussi par un apport d'ions Ca[indice supérieur 2+] dans la solution ce qui permet de freiner l'hydratation des phases du ciment.L'ajout d'une certaine quantité de gypse est donc nécessaire avec les clinkers riches en arcanite ou/et en aphtitalite.L'effet négatif de l'arcanite et l'aphtitalite sur la fluidité est amplifié par la présence de superplastifiant. Ils semblerait que l'effet dispersant du superplastifiant accélère la réaction d'hydratation. Une présence importante de sulfates alcalins ou d'hémihydrate peut provoquer la cristallisation de la syngénite ou du gypse qui pourra diminuer la fluidité de ces ciments.