Impact de l'irradiation sur l'hydratation d'une pâte de C3S
Abstract
L'immobilisation de déchets radioactifs, en vue de leur conditionnement, peut s'effectuer à l'aide de matériaux cimentaires. Ce procédé implique une exposition du matériau aux rayonnements ionisants pendant sa prise, au jeune âge, ce qui interroge sur un éventuel impact sur sa structure minéralogique. L'influence d'une irradiation sur l'hydratation d'une matrice cimentaire modèle a ainsi été considérée dans cette étude ; une pâte de C3S a été soumise à un débit de dose de 2,5 kGy/h pendant 14 jours, pour une température de 35 °C et à l'aide d'une source gamma 60Co. Les propriétés minéralogiques, microstructurales et mécaniques du matériau ont ensuite été déterminées puis systématiquement comparées à deux pâtes analogues témoins, ayant respectivement été soumises à une température d'hydratation de 35 et 20 °C. Aucune différence majeure n'a été mesurée entre le matériau sain et irradié hydraté à 35 °C, tandis qu'un taux d'hydratation moindre et une porosité plus fine a été identifié sur le matériau hydraté à 20 °C. Ces observations laissent suggérer que l'impact d'une irradiation gamma, au jeune âge, se limite à une cinétique d'hydratation accrue de la pâte cimentaire modèle, par l'intermédiaire d'une élévation de la température. Néanmoins, des analyses RMN 29Si CPMAS et ATG mettent en évidence une quantité d'eau liée plus importante sur les C-S-H des échantillons irradiés, la phénoménologie en cause n’est pas encore élucidée.
