Matériaux et Construction

, Volume 17, Issue 6, pp 415–420 | Cite as

Heat deformations of cement paste phases and the microstructure of cement paste

  • J. Piasta


The paper presents the results of an experimental investigation of the influence of thermal deformations of phases present in hardened cement paste on its microstructure. For the observation of the thermal deformation course in the range of temperature20–800°C, a method of complex thermal analysis (DTA, DTD, TD) was employed. The microstructure of heated cement pastes was observed by both optic and electron microscopes.

From an analysis of the results of the investigation it has been found that chemical processes stimulated by temperature in particular phases of cement paste have a significant influence on the thermal deformation course.

It is shown that micracracks caused by different thermal deformations, appear first in the aregas of Ca (OH)2 concentration (ca.300°C), and next (ca.400°C) as well as in the areas of occurrence of unhydrated large clinker grains.


Differential Thermal Analysis Portland Cement Ettringite Cement Paste Thermal Deformation 
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On rend compte d'une étude expérimentale sur les causes de la destruction de la microstructure de la pâte de ciment portland exposée à la chaleur dans une gamme de températures allant de20 à800°C. On a prêté une attention particulière aux déformations thermiques de chacune des phases reconnues de la pâte de ciment durci.

On a utilisé une méthode d'analyse thermique complexe (DTA, TD, DTD) pour l'étude de l'évolution de déformations thermiques. On a observé les microstructures de la pâte de ciment chauffée au microscope optique et électronique.

On a étudié les phases suivantes de la pâte de ciment: clinkers (C3S, β-C2S, C3A, C4AF), minéraux hydratés de ciment (hydrates C3S, β-C2S, C3A, C4AF), et produits d'hydratation [Ca(OH)2, ettringite].

Les résultats de l'étude ont permis à l'auteur de déterminer l'allure de la déformation thermique des phases que présente la pâte de ciment durcie sous températures croissantes.

On a constaté que les processus chimiques que l'élévation de température induit dans chacune des phases de la pâte de ciment exercent une influence notable sur l'évolution des déformations thermiques.

Les microfissures causées par différentes déformations thermiques des phases apparaissent dans les zones de concentralisation de Ca(OH)2 à environ300 et400°C aussi bien que dans les zones où se rencontrent des grains de clinker non hydraté.


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Copyright information

© Gauthier-Villars 1984

Authors and Affiliations

  • J. Piasta
    • 1
  1. 1.Institute of Technology and Organization of ConstructionTechnical University of KielcePoland

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