Réactivité du laitier de hauts fourneaux d'Annaba (Algérie) en substitution partielle du ciment

Abstract
Iron industry provides blast-furnace slag production as waste. Blast-furnace slag are made of non ironic elements, flux and coke ash. These elements might have binding properties such as cement. Usually, only blastfurnace slag chemical composition is considered to evaluate its quality as a binder. Other properties such as crystal phases amount, grading, specific area or temperature are not considered Some studies have shown that binding properties exist when the blast-furnace slag is quenched and crushed in very fine grains, and that an increase of the temperature has a benefit aspect on the kinetic of the reaction. We have used X ray diffraction, SEM observations with micro analysis on different samples of blast-furnace slag that undergone different cure modes. At low temperature, only non complete crystal phases appear. At room temperature, calcium sulphate and hydrated aluminium sulphate (ettringite) exist such as for Portland cement while setting. Under a steam curing mode, there is very few lime in the blast-furnace slag because lime has reacted with silicate, therefore there is much more CSH in the binder. No ettringite can be detected, on the other hand, the steam curing mode produce formation of hydrated calcium aluminate.

Résumé
Les laitiers de haut fourneau sont des sous produit de l'élaboration de la fonte. lis sont formés de constituants non ferreux, des fondants et des cendres de coke. Leur composition chimique laisse présager des propriétés liantes comme celles que l'on obtient avec les ciments. Les qualités hydrauliques de ces matériaux sont actuellement estimées par des calculs basés sur leur composition chimique. Elles ne tiennent pas compte d'autres paramètres tels que le caractère vitreux ou cristallin, la granulométrie ou la surface spécifique, la température entre autres. Les propriétés liantes apparaissent lorsque le laitier est trempé et broyé très finement, la température augmentant la cinétique. Les produits formés analysés par diffraction X et observés au MEB couplé à une micro analyse sont, pour des températures faibles, des phases semi cristallines. Dans les produits étuvés, la chaux est en plus faible quantité, elle a réagi avec la silice: les CSH sont en plus grande quantité. Le sulfate de calcium et d'aluminium hydraté (ettringite) apparaît à température ambiante comme dans le cas de la prise des ciments Portland mais est absente dans le ciment au laitier étuvé. A l'inverse, la formation de l'aluminate de calcium hydraté est favorisée par l'étuvage.