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Influence de l'environnement sur la tenue des ciments alumineux

Abstract
Le fondu alumineux est un ciment à prise rapide, bonne tenue à l'eau de mer, aux solutions sulfatées et aux sols alcalins. Actuellement, il est communément utilisé pour des applications à des ouvrages requérant une exécution rapide. Sa très bonne résistance mécanique à très courte échéance décroît ensuite après quelques années de service. Le but de notre étude est de relier ces observations à l'évolution des phases cristallines et ceci dans des conditions extérieures plus ou moins agressives. Le CA (aluminate de calcium CaOAl ₂O ₃) est le constituant principal du ciment fondu anhydre. A 20 C, la phase hydratée est le CAH ₁₀ (CaO Al ₂O ₃,10H ₂O). Cette phase métastable disparaît totalement à 60 C. Elle est remplacée par C ₃AH ₆ (3CaO, Al ₂O ₃, 6H ₂O) et Al(OH) ₃. La transformation est très rapide. L'objectif de cette étude est d'observer par diffraction X l'évolution des phases hydratées du fondu alumineux soumis à des environnements agressifs : température élevée, atmosphère humide, solutions acides et solutions sulfatiques pour lesquelles ce ciment est couramment préconisé. Les observations au MEB mettent clairement en évidence l'évolution de la microstructure de la pâte cimentaire lors du changement de phase. Nous avons montré que cette transformation de phase observée à 60 C apparaît à des températures beaucoup plus basses (dès 20 C) liées à l'environnement. Ceci explique pourquoi certains pays ont proscrit l'utilisation d'un tel ciment, la durabilité n'étant pas correcte avec ce type de matériau.