Behaviour of ASTM Type V cement hydrated in the presence of sulfonated melamine formaldehyde

Abstract

ASTM Types I and V Portland cements were hydrated up to 28 days in the presence of 0.3% and 0.6% sulfonated melamine formaldehyde (SMF), at a water/cement ratio of 0.35. Hydration was studied by conduction calorimetric and thermogravimetric analyses. The amount of Ca(OH)₂ produced, compressive strength and porosity were determined after 1, 3, 7 and 28 days of curing. The compressive strengths of all samples increased with the age of curing. In the period studied the values decreased in the order: Type I cement (reference)=Type I cement+SMF>Type V cement (reference)≥Type V cement+SMF. The superplasticizer addition retarded the development of heat in the cements, but more severely in Type V cements. Porosities were generally higher for samples with lower compressive strengths. In the presence of 0.6% SMF, the early low strengths in Type V cement mixtures could be attributed to lower degrees of hydration. At later ages, the microstructure rather than the degree of hydration determined the strength development. However, incorporation of 0.3% SMF in Type V cement did not affect its strength development.

Resume

Des ciments Portland de types ASTM I et V ont été hydratés pendant un maximum de 28 jours en présence de 0,3% et de 0,6% de mélamine-formaldéhyde sulfonée (SMF), suivant un rapport eau-ciment de 0,35. L'hydratation a été étudiée à l'aide de la calorimétrie à conduction et de l'analyse thermogravimétrique. La quantité de Ca(OH)₂ produite, la résistance à la compression et la porosité ont été déterminées après 1, 3, 7 et 28 jours de cure. La résistance à la compression de toutes les éprouvettes a augmenté avec la période de cure. Au cours de la période étudiée, les valeurs ont diminué dans cet ordre: ciment de type I (référence)=ciment de type I+SMF>ciment de type V (réference)≥ciment de type V+SMF. L'ajout de superplastifiant a retardé la production de chaleur dans les ciments, et davantage dans les ciments de type V. La porosité était généralement plus grande dans le cas des éprouvettes qui avaient une faible résistance à la compression. En présence de 0,6% de SMF, la faible résistance initiale des mélanges de ciment de type V pourrait être attribuée au degré peu élevé d'hydratation. Aux âges plus avancés, c'est la microstructure plutôt que le degré d'hydratation qui a déterminé le degré de résistance atteint. Cependant, l'incorporation de 0,3% de SMF dans le ciment de type V n'a pas eu d'effet sur le degré de résistance qu'il a atteint.