Effet de force de poudre de silicium

Bien que le ciment pur puisse être utilisé pour fabriquer des HPC avec des résistances à la compression allant jusqu'à 100 MPa, il est beaucoup plus facile d'utiliser de la fumée de silice. Pour la préparation de béton d'une résistance supérieure à 100 MPa, l'utilisation de poudre de silicium est presque indispensable. La poudre de silicium est utilisée dans le béton en tant que matériau de remplissage et matériau pouzzolanique. L'utilisation de poudre de silicium réduit considérablement la taille des pores dans la suspension hydratée et améliore la distribution de la taille des pores, augmentant ainsi la résistance et diminuant la perméabilité. Par exemple, les résultats de l'étude indiquent (CEB2FIP1988) que, pour obtenir une résistance du béton de 70 MPa, un rapport eau sur liant de 0,35 est nécessaire pour l'application de ciment pur, et un rapport eau sur liant de 0,50 lorsque 8% de la poudre de silicium est ajouté. Les particules de poudre de silice étant très fines, elles peuvent réagir très tôt. Selon Carette et Malhotra, 1992), la contribution de la fumée de silice à la résistance du béton était principalement antérieure à 28 jours. Par conséquent, en termes de croissance de la résistance à long terme, il est généralement considéré que le béton de fumée de silice n’est pas aussi performant que le béton de ciment pur ou le béton de cendres volantes. Des essais sur la résistance du NSC à l'aide de poudres de silicium citées par Almad (1994) montrent que l'augmentation de la quantité de poudre de silice entraîne une diminution du développement précoce de la résistance relative, également constatée dans Sandvik 1992 dans du béton à 65 MPa.

Cependant, bien que le développement précoce de la résistance relative du béton de fumée de silice au même rapport eau / liant soit plus lent que celui du béton de ciment pur, la résistance est grandement améliorée par l'addition de poudre de silicium et la résistance absolue du béton de fumée de silice est plus élevé que celui du béton de ciment pur. D'autre part, l'expérience a montré que le développement de la force initiale du HPC est plus rapide que celui du NSC. Bien que le temps de prise du HPC puisse être légèrement retardé, l'hydratation après la coagulation sera grandement accélérée par le superplastifiant et la poudre de silicium. Le résultat est généralement que la force se développe très rapidement après la coagulation.

Pour certains spécimens de béton contenant de la fumée de silice ayant un très faible rapport eau / liant qui sont séchés ou durcis à l'air, il existe un rapport de rétraction de la résistance à la compression (De Larrard et Aiticin, 1993). Cette réduction de résistance survient généralement après 90 jours et est généralement considérée comme étant due à un auto-séchage interne et à une fissuration à sec. Cependant, des études en laboratoire et sur le terrain menées par de nombreux autres chercheurs ont montré que la résistance tardive de HPC n'était pas réduite. Par exemple, tous les résultats des tests de carottage de 3 mois à 3 ans de 6 HPC différents indiquent que leur force augmente. Bien entendu, par rapport au NSC, le HPC a un faible potentiel de croissance de la force à long terme.