Effet de la substitution du clinker sur le comportement à haute température des mortiers cimentaires LC3

Abstract

Le ciment LC3 (Limestone Calcined Clay Cement) représente une nouvelle génération de ciment à plus faible empreinte carbone produit à partir de calcaire, et d’argile calcinée en remplacement partiel du clinker. Le feu constitue l’un des risques les plus graves pour les matériaux cimentaires. Cependant, l’influence de la substitution du clinker sur la dégradation de la microstructure et des propriétés mécaniques du matériau cimentaire pour des températures élévées est encore méconnue. Quatre formulations distinctes ont été étudiées, chacune présentant un pourcentage de substitution massique du ciment portland (0 %, 40 %, 50 %, 60 %) avec un rapport massique fixe métakaolin : calcaire (2 : 1). Les résistances en compression et traction, la vitesse des ondes ont été évaluées à température ambiante et après divers cycles de chauffage et de refroidissement à 150°C, 300°C, 450°C, 600°C et 800°C. Contrairement au mortier de clinker, les mortiers LC3 présentent une légère perte de résistance en compression dès 150°C plus précoces que les mortiers à base de ciment Portland. Mais entre 400°C et 600°C, les performances mécaniques des mortiers LC3 se maintiennent contrairement à celles du mortier Portland. L’évolution de la microstructure, de la minéralogie et de la décomposition des hydrates en fonction de la température complète l’analyse de l’évolution des propriétés macroscopiques.