Etude de l'hydratation du silicate tricalcique en suspensions diluées par microcalorimétrie isotherme

Le silicate tricalcique est le constituant principal du ciment Portland utilise dans le beton. L’hydratation du silicate tricalcique conduit a former deux hydrates peu solubles, l'hydrosilicate de calcium et la portlandite. La cinetique de l'hydratation du silicate tricalcique a ete etudiee sur des suspensions diluees et agitees par microcalorimetrie et conductimetrie. L’utilisation simultanee de ces techniques a conduit a des resultats originaux qui ont permis de mettre en evidence: 1) le debut de la precipitation de l'hydrosilicate de calcium et de la portlandite; 2) l'existence de deux etapes cinetiques lors de la precipitation de l'hydrosilicate de calcium. La premiere est observee lorsque la solution est sous-saturee par rapport a la portlandite et la seconde lorsque la solution est sursaturee par rapport a la portlandite. Au debut de chacune des etapes, la cinetique est gouvernee par la nucleation-croissance de l'hydrosilicate de calcium puis par la diffusion a travers la couche formee par ce dernier autour des grains de silicate tricalcique. Le changement de regime cinetique correspond a un taux d'avancement de la reaction different lors des deux etapes. Ceci indique que l'hydrosilicate de calcium forme lors de la premiere etape est different de celui forme lors de la seconde, bien qu'aucune difference structurale n'ait pu etre etablie par RMN du silicium 29 ou par diffraction des rayons X. La comprehension du processus de l'hydratation du silicate tricalcique en suspension a permis d'expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte grâce a la continuite qui a ete etablie entre ces deux milieux. Ainsi les hypotheses anterieures pour expliquer l'hydratation du silicate tricalcique en pâte ont pu etre discutees de facon critique a la lumiere de nos resultats.