4.4 : Résistance et chaleur d'hydratation

L'hydratation du ciment est une réaction exothermique dans laquelle de la chaleur est générée lors de l'hydratation du ciment. Cette chaleur d'hydratation est essentielle au développement de la résistance du ciment. La vitesse à laquelle cette chaleur est générée affecte l'augmentation de la température, la majorité de la chaleur étant libérée au début du processus d'hydratation, la moitié au cours des trois premiers jours et environ 75 % au cours de la première semaine.

La chaleur d'hydratation de chaque composé de ciment est importante ; par exemple, l'aluminate tricalcique (C_3A) et le silicate tricalcique (C_3S) contribuent le plus à ce processus. Le tableau 1 résume la chaleur d'hydratation des composés de ciment tels que C_3S, C_2S, C_2A et C_4A. L'ajustement des proportions de ces composés peut gérer la vitesse et la quantité totale de chaleur libérée pendant l'hydratation du ciment.

Tableau 1. Chaleur d'hydratation des composés de ciment

Le développement de la résistance du ciment hydraté est principalement influencé par les composés silicate tricalcique (C_3S) et silicate dicalcique (C_3S). Le C_3S contribue de manière significative à la résistance au cours des quatre premières semaines après l'hydratation, tandis que le C_2S joue un rôle plus crucial dans les gains de résistance à long terme, en particulier après la première année. Après un an, les deux composés, lorsqu'ils sont considérés sur une base masse pour masse, contribuent de manière égale à la résistance globale du ciment.