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Partie III. Analyses expérimentale et numérique de l’effet des inclusions granulaires sur le retrait endogène des
mortiers
bilans chimiques de l’hydratation du ciment définies ci-dessous (Young et Hansen, 1987 ;
Garboczi et al., 2001 ; Odler, 2001) :
C3 S + 5.
3H
→ CSH + 1.
3CH
VII-1
C2S + 4.3H → CSH + 0.3CH
VII-2
C A →
3
4
+ 6H C3(
A,
F)
H 6
VII-3
C AF
+
+ 10H → C3(
A,
F)
H 6 + CH FH 3
VII-4
C3A + 3CS H 2 + 26H
→ C6
AS
3H
32
VII-5
C 4 AF + 3CS H 2 + 30H
→ C6
AS3H
32 + CH + FH 3
VII-6
2C A
→ H
3
4
+ C6
AS3H
32 + 4H
3C4
AS
12
VII-7
2C AF
+ FH
+ C6
AS3H
32 + 12H
→ 3C4
ASH
12 + 2CH
2 3
VII-8
L’hydratation du C3S et du C2S forme un gel amorphe composé de silicates de calcium
hydraté (CSH ) et d’hydroxyde de calcium (CH ) , plus connu sous le nom de portlandite, qui se
développe dans l’espace poreux. L’ettringite C AS
3H
) se forme dès le début de prise autour
( 6 32
du C3 A et ses propriétés imperméables empêcheront le contact de l’eau avec le C3 A,
ce qui
arrêtera l’hydratation de ce dernier. Lorsque le sulfate du gypse est totalement consommé,
l’ettringite se change en monosulfate ) H S A C qui possède les mêmes propriétés
( 4 12
imperméables que l’ettringite. Dès le départ, on a aussi une transformation du C3 A
enC3 ( A, F) H 6 . Cette réaction a lieu en deux temps : le C3 A se transforme en aluminates qui
se transforment en C3( A, F) H 6 . Cette transition est très rapide et dans cette étude on décide de
la négliger. La réaction du C4 AF est similaire à celle du C3 A,
bien que beaucoup plus lente
(Odler, 2001).
Le degré d’hydratation ( ξ X ) de chaque clinker peut être calculé à partir de son affinité
~
normalisée A( ξ X ) et de son temps caractéristique associéτ X selon (Atkins, 1994) :
dξ X ~
τ X = A(
ξ )
dt
VII-9
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