Influence de polyélectrolytes sur la cinétique d'hydratation et les propriétés rhéologiques de ciments alumineux

Abstract

Cette étude vise à caractériser l'influence de polyélectrolytes sur la cinétique d'hydratation et les propriétés rhéologiques des ciments alumineux. En particulier, elle permettra de comprendre l'influence de la masse molaire et du contre-ion des polynaphtalène sulfonates sur l'un de ces ciments, le ciment Fondu, et ce, par des mesures calorimétriques et rhéologiques. La calorimétrie a été utilisée pour évaluer l'influence de polymères, se différenciant par leurs tailles, leurs contre-ions, ou leurs unités monomériques, sur le temps de prise et la vitesse des réactions d'hydratation de ciments alumineux. Les propriétés rhéologiques, mesurées par essais d'étalement et par viscosimétrie Brookfield, ont permis, par ailleurs, de caractériser l'influence des superplastifiants sur l'ouvrabilité desdits systèmes. Les résultats obtenus montrent que la taille des polynaphtalène sulfonates influence différemment la cinétique et les mécanismes d'hydratation du ciment Fondu comparativement au ciment portland. Les polymères de haute masse molaire, par exemple, accélèrent les réactions d'hydratation et diminuent la maniabilité du ciment Fondu, et ce, quel que soit le contre-ion (calcium ou sodium). D'autre part, les polynaphtalène sulfonates de faible masse molaire retardent ou accélèrent les réactions d'hydratation selon la quantité de sulfate qu'ils contiennent et la réactivité du ciment. Ils sont le plus souvent retardateurs. Le polyacrylate de sodium possède de très bonnes propriétés fluidifiantes, il est toutefois très retardateur. Par ailleurs, le ciment Fondu se montre plus réactif et offre une meilleure maniabilité avec le vieillissement comparativement au ciment portland.