Inhibition de la Réaction Alcali-Silice (RAS) par le lithium – Apport de la ToF-SIMS sur la compréhension des mécanismes d’inhibition

Abstract

Afin d’améliorer notre compréhension des mécanismes d’inhibition de la réaction alcali-silice (RAS) par le lithium, l’expansion d’éprouvettes de mortiers (4×4×16cm) contenant différentes quantités de lithium a été étudiée à 60°C, 100% HR. Les éprouvettes étaient composées d’un granulat réactif (silex), d’un ciment CEM I et étaient dopées en alcalins réactif (Na) et inhibiteur (Li) introduits sous forme d’hydroxydes. Le suivi des expansions des éprouvettes montre que l’inhibition est atteinte pour un rapport Li/Naéq de 0,41 et que la réduction d’expansion n’évolue pas de manière linéaire avec la quantité de lithium introduite : c’est l’effet seuil. L’utilisation de la spectrométrie de masse ToF-SIMS sur des sections polies de ces éprouvettes a révélé qu’à l’instar des alcalins réactifs (Na et K), le lithium présente une affinité pour les produits de réaction de type C-S-H formés au cours de la RAS. De plus, une diffusion du lithium au coeur des grains de silex a été observée dans la formulation inhibée étudiée. Notre étude remet en question l’hypothèse selon laquelle le lithium inhiberait la RAS grâce à la création d’une barrière de protection formée par des produits de réaction autour des grains puisqu’une telle barrière n’a pas été observée.