Téléchargement - Ecole Française du Béton

Partie I. Analyse bibliographique
Dans ce qui suit, nous décrivons l’hydratation des principales phases constituant le ciment
(C3S, C2S, C3A, C4AF)
Page 26
(1) Hydratation du silicate tricalcique C 3 S
Le C 3 S est la phase la plus importante du ciment. La chaleur dégagée par cette phase est l'une
des plus élevées. La majeure partie de son hydratation se déroule dans les 28 premiers jours.
La réaction complète peut prendre jusqu'à une année, ou demeurer incomplète sur les grains
les plus grossiers.
a. Produits d'hydratation
Les produits qui se forment sont le silicate de calcium hydraté (C-S-H) et l'hydroxyde de
calcium ou la portlandite (CH), selon le bilan suivant (Tazawa et al., 1995) :
2C 3S + 6H → C 3S 2H 3 + 3CH (C-S-H + portlandite) I-1
Le silicate de calcium hydraté (C-S-H)
La formule du C-S-H, donnée dans l'équation I-1 (C 3 S 2 H 3 ) est approximative, car le produit
est très peu cristallin, et il existe plusieurs variétés de C-S-H. Le C-S-H est le produit
2-
d'hydratation qui développe la résistance de la pâte de ciment. Une partie des ions SO4 provenant du gypse utilisé dans le ciment entre dans la structure des C-S-H et permet
d'améliorer leur résistance.
L’hydroxyde de calcium ou portlandite (CH)
La portlandite participe aux résistances au très jeune âge. La portlandite cristallise en lamelles
hexagonales de quelques microns ou dizaines de microns. Sa solubilité est d’environ 1,4 g/l
alors que les C-S-H sont quasi-insolubles.
b. Cinétique de l'hydratation du C 3 S
L'évolution de la réaction d'hydratation du C 3S est facilement mesurable par calorimétrie à
conduction (Figure I-2).