Influence de la température sur deux étapes limitantes de la carbonatation : diffusion gazeuse et réactions en solution

Abstract

Parmi les stratégies de l’association Cembureau pour réduire l’impact carbone des matériaux cimentaires, l’une d’elle repose sur le piégeage du CO₂ par carbonatation des granulats de béton recyclé (GBR) provenant du concassage de structures en fin de vie. Les gaz à forte concentration en CO₂ rejetés par les cimenteries pourraient être utilisés pour un tel procédé. La température de ces gaz pouvant atteindre 150°C, il est important de comprendre l’impact de la température sur la carbonatation. Le but de cette étude est ainsi d’examiner l’effet de la température sur les deux principales étapes limitantes de la carbonatation : la diffusion du CO₂ à l’état gazeux dans le matériau et les réactions de carbonatation des hydrates dans sa solution interstitielle. Pour cela, des études expérimentales ont été réalisées en conditions isothermes pour déterminer, d’une part, le coefficient de diffusion gazeuse de mortiers secs et, d’autre part, les vitesses de réactions de poudres de mortier immergées en solution carbonatée. Les résultats montrent que la température favorise faiblement la diffusion gazeuse et les cinétiques en solution entre 25 et 60°C.