Effets de la température sur les mécanismes physico-chimiques gouvernant le processus de carbonatation en température

Abstract

Dans le contexte du projet Fastcarb, cet état de l’art vise à apporter un éclairage sur les différents mécanismes physico-chimiques gouvernant le processus de carbonatation en température. Trois paramètres, tous impactés par l’augmentation de la température, sont abordés de manière découplée : les transferts et équilibres hydriques, le transport de CO₂ et l’évolution des propriétés de solubilité du CO₂ et des phases hydratées. Concernant les transferts hydriques, il en ressort que les propriétés physiques de l’eau et les propriétés de transport (perméabilité et diffusivité) évoluent de manière à favoriser les transferts sous forme gazeuse. De fait, si la diffusion gazeuse du CO₂ est intrinsèquement peu impactée par la température, la baisse avec la température de degré de saturation en eau du matériau à l’équilibre à une humidité relative donnée, va augmenter fortement la diffusivité. La température affecte aussi la solubilité des réactifs. Dans le cas de l’eau pure, le CO₂ et les principaux hydrates (portlandite et CSH) sont moins solubles à haute température. Dans le cas d’une eau chargée comme l’eau interstitielle du béton, l’effet de la température sur les solubilités est en revanche beaucoup plus complexe du fait du couplage entre les différents phénomènes de dissolution gazeuse et solide.