29Si solid state NMR study of tricalcium silicate and cement hydration at high temperature
Résumé
29Si high resolution solid state NMR has been used to follow the hydration kinetics of class G Portland cement and of its major component: tricalcium silicate Ca3SiO5 (C3S). Samples were hydrothermally synthetized at temperatures between 60 and 120°C; hydration was stopped at selected reaction times, from 30 minutes to 14 days, by the aceton-ether method of water-removing. 29Si NMR spectra of hydrates clearly show that, in silicate chains, the ratio between the silicon atoms of end groups and those of middle groups depends not only on the time of hydration, but also on the synthesis temperature.
La RMN haute résolution en phase solide de 29Si a été utilisée pour suivre la cinétique d'hydration du ciment Portland de classe G ainsi que celle de son constituant principal: le silicate tricalcique Ca3SiO5 (C3S). Les échantillons ont été synthétisés dans des conditions hydrothermales à des températures comprises entre 60 et 120°C; l'hydration a été stoppée aux temps de réaction souhaités, allant de 30 minutes à 14 jours, par la méthode d'entraînement de l'eau à l'acétone-éther. Les spectres de RMN de 29Si des hydrates montrent clairement que, dans les chaînes de silicates, le rapport entre le nombre d'atomes silicium de bouts de chaîne et celui de milieux de chaîne dépend non seulement du temps d'hydratation, mais aussi de la température de synthèse.