Influence du rapport E/C sur l'hydratation, la microstructure et les déformations endogènes de pâtes de ciment durcies

ABSTRACT

This work deals with the influence of the W/C ratio on the cement hydration and on the chemical characteristics and the microstructure of hydrated compounds. Results obtained with various techniques show that the W/C ratio has a significant influence on the structural characteristics of the hydrated cement pastes. Whatever the time of hydration, it appears that the materials have a different behaviour when W/C is higher than 0.40. This limit could correspond to a “percolation threshold” of water within the capillary pore network. When W/C increases, the amount of calcium hydroxide, referred to a unit mass of initial cement, increases whereas the CaO/SiO₂ of C-S-H has a tendency to decrease. Moreover, for the autogenous deformations recorded during hydration, a swelling phase is exhibited before shrinkage phase with high W/C ratios. In the case of low W/C ratios, only shrinkage is observed.

RÉSUMÉ

L'objectif de cette étude est d'évaluer l'influence du rapport E/C sur l'hydratation du ciment et sur la nature et la structure des hydrates formés. Les résultats obtenus par plusieurs techniques ont permis de mettre en évidence l'influence du rapport E/C sur les caractéristiques structurales des pâtes de ciment. Quelle que soit l'échéance d'hydratation, il apparaît un comportement différent lorsque le rapport E/C atteint des valeurs proches de 0,40. Cette limite semble correspondre à un « seuil de percolation » de l'eau dans le réseau capillaire. Lorsque le rapport E/C augmente, la quantité de portlandite, ramenée à une masse unitaire de ciment anhydre, augmente alors que le rapport molaire CaO/SiO₂ des C-S-H a tendance à diminuer. Par ailleurs, le suivi des déformations endogènes lors de l'hydratation montre, pour les rapports E/C élevés, une phase de gonflement suivie d'un retrait. Dans le cas des rapports E/C faibles, seul un retrait est observé.

KEYWORDS:

• Hydrated cement pastes
• W/C
• Hydration
• Autogenous deformations
• Microstructure
• Porosity

MOTS-CLÉS:

• pâte de iment
• hydratée
• E/C
• hydratation
• déformations
• endogènes
• microstructure
• porosité