Etude de l'influence de la carbonatation sur les isothermes de sorption des matériaux cimentaires obtenues par méthode accélérée

Mahdi Khadra (1, 2) , Thomas Rougelot (1, 2) , Jean-Philippe Carlier (1, 2) , Nicolas Burlion (1, 2)

1 Université de Lille, Sciences et Technologies
2 LML - Laboratoire de Mécanique de Lille - FRE 3723

The objective of this study is to show, using an accelerated experimental method, the influence of carbonation on desorption and adsorption isotherms of cementitious materials. The materials studied are made with cement CEM I. The samples used are of the thin discs of 37 mm diameter and 2 mm thick. The isotherms are obtained by gravimetric monitoring of disks placed in a climate chamber. 20 discs of each material were used in the study and the sorption isotherms are obtained by the average of all discs. The results show that the materials from the accelerated carbonation, have a mass loss during the first week at a relative humidity level of 95%, higher than that of non-carbonated materials. The results also show that two weeks by relative humidity level is sufficient to consider that a partial hydric equilibrium is reached, at least on the desorption branch. The analysis of isotherms showed that clogging of the pores due to the carbonation causes an increase in capillary pores while decreasing the connected porosity of hydrates.

L'objectif de cette étude est d'étudier, en utilisant un protocole expérimental accéléré, l'influence de la carbonatation sur les isothermes de désorption et d'adsorption des matériaux cimentaires. Les matériaux analysés sont fabriqués à base de ciment CEM I. Les échantillons utilisés sont de type disques minces de 37 mm de diamètre et 2 mm d'épaisseur. Les isothermes sont obtenues par suivi gravimétrique des disques placés en enceinte climatique. 20 disques de chaque matériau ont été utilisés dans l'étude et les isothermes de sorption sont obtenues par la moyenne de l'ensemble des disques utilisés. Les résultats montrent que les matériaux issus de la carbonatation accélérée, ont une perte de masse, durant la première semaine à un palier d'humidité relative de 95%, supérieure à celle des matériaux sains. Les résultats montrent aussi que 2 semaines par palier d'humidité relative sont suffisantes pour considérer qu'un état d'équilibre hydrique partiel est atteint au moins sur la branche de désorption. L'analyse des isothermes a montré que, le colmatage des pores dû à la carbonatation engendre une augmentation des pores capillaires tout en diminuant la porosité connectée des hydrates.

Mots clés: cementitious materials; carbonation; Desorption and adsorption isotherms

Mots clés: Isothermes de désorption et d'adsorption; matériaux cimentaires; carbonatation

Domaines: Génie civil; Matériaux

Mahdi Khadra, Thomas Rougelot, Jean-Philippe Carlier, Nicolas Burlion. Etude de l'influence de la carbonatation sur les isothermes de sorption des matériaux cimentaires obtenues par méthode accélérée. 34èmes Rencontres Universitaires de Génie Civil de l'AUGC (RUGC 2016), May 2016, Liège, Belgique. ⟨hal-01476472⟩