Anomalous effects of drying and wetting on the flexural and compressive strengths of autoclaved calcium silicates: Fid-Bau Portal

Anomalous effects of drying and wetting on the flexural and compressive strengths of autoclaved calcium silicates

Baggott, R. / Shirkavand, M.

Abstract The flexural and compressive strengths of a series of autoclaved OPC silica pastes are compared in the oven-dried, as-autoclaved and saturated conditions. The silica particle size was varied in the range 3–50 μm and the water/solids ratio from 0.24 to 0.65. The effects on strength and dimensional changes of prolonged exposure to both drying and wetting environments were also studied. A number of anomalous strength changes were observed following both drying and wetting, associated with the very fine silicas and the lower water/solids ratios. Possible explanations are proposed.

Resume On a comparé les résistances à la flexion et à la compression d'une série de pâtes de silice OPC autoclavées, après qu'elles aient été séchées au four à la sortie de l'autoclave, et saturées. La taille moyenne des particules se situait dans une gamme de 3 à 50 μm, et les rapports eau/solides entre 0,24 et 0,65. Les effets sur la résistance et les changements dimensionnels durant leur exposition prolongée à des environnements secs ou humides ont également été examinés. Un certain nombre de changements de résistance anormaux ont été observés à la suite d'un séchage à 105°C. L'augmentation de la quantité de silice très fine dans le mélange, combinée à une réduction du rapport eau/solides a entraîné une réduction, une élimination, et un reversement des effets de renforcement sur la résistance à la flexion et à la compression. Un séchage à 60°C n'avait pas produit ces résultats. Les effets anormaux sur la résistance par suite de mouillage et de saturation ont aussi été observés sur les mêmes matériaux qui avaient montré des anomalies au séchage. Un renforcement de la résistance à la flexion, plutôt qu'un affaiblissement, a résulté de 24 h d'immersion dans l'eau dans le cas des silices les plus fines avec le rapport eau/solides le plus faible; une immersion prolongée jusqu'à la saturation a réduit la résistance, mais pas au-dessous du niveau de la résistance à la sortie de l'autoclave. Cet effet n'a pas été observé avec des rapports eau/solides élevés. Dans le cas de la compression, les réductions normales qui accompagnent le mouillage ont été observées avec tous les mélanges. On a supposé que la présence de silices fines augmentait la quantité de produit de réaction métastable formée pendant le passage à l'autoclave. Le produit métastable se convertit en une forme stable, de densité plus élevée, à des températures suffisamment hautes, mais d'une expansion à l'humidité plus importante que celle de produits à réaction normale. Sa présence en concentrations de volume suffisantes, dans une matrice de haute densité, entraînera des réductions de résistance aux températures élevées, et des pré-tensions sous saturation partielle.