Influence of various parameters on heat-induced internal sulphate attack

Abstract

The work presented in this article studies the effects of some parameters that can be considered, a priori, as important in the appearance of delayed ettringite formation (DEF). The parameters studied are the nature of the binder, the water/cement (W/C) ratio, the preliminary microcracking (wetting–drying cycles) and the curing conditions. The results presented show that the chemical composition of cement is one of the main parameters controlling the appearance of DEF. The other parameters studied, (W/C ratio, wetting–drying cycles and temperature of curing water) principally modify the kinetics of the expansion: it seems that, the more favourable the conditions are to ionic and hydrous transfers, the sooner the expansion starts. Finally, the renewal of the curing water strongly affects the start of DEF. In one case of the study, the renewal of the curing water only accelerated the start of the expansion. In the second, it led to late starting of DEF (four years) whereas the same mixture cured continuously in water that was not renewed still had not expanded after more than five years. L’étude présentée dans cet article a pour objectif d’observer les effets de certains paramètres que l’on peut qualifier a priori d’importants vis-à-vis de l’apparition de la DEF. Les paramètres étudiés sont la nature du liant, le rapport E/C des mélanges, le préendommagement des éprouvettes (cycles d’humidification-séchage) et, enfin, les conditions de conservation des échantillons. Les résultats présentés montrent que la composition chimique du ciment est l’un des principaux paramètres contrôlant l’apparition de la DEF. Les autres paramètres étudiés (rapport E/C, cycles d’humidification-séchage et la température de l’eau de conservation des échantillons), modifient principalement la cinétique de l’expansion: il semble que plus les conditions sont favorables pour améliorer les transferts ioniques et hydriques, plus l’apparition des expansions est accélérée. Enfin, le renouvellement de l’eau de conservation affecte fortement le début de l’apparition de la DEF. Dans un cas d’étude, il n’a fait qu’accélérer le début de l’expansion. Dans un second cas, le renouvellement de l’eau de conservation a permis le déclenchement de la DEF au bout de 4 ans, alors que le même mélange conservé en permanence dans l’eau qui n’a pas été renouvelé n’avait pas encore montré de gonflement après plus de 5 ans.