L’hydratation du ciment peut être définie comme un double processus : dissolution du ciment anhydre et précipitation des hydrates.
En l’absence de gypse, la dissolution des aluminates de calcium est immédiate et il en va de même de la précipitation des aluminates de calcium hydratés. Ceux-ci, enrobant les grains de silicate de calcium, empêchent alors leur dissolution. C’est le phénomène dit de la prise flash. Pour l’éviter, on ajoute du gypse qui joue le rôle d’un régulateur de prise qui retarde la formation d’aluminate de calcium hydraté en donnant d’abord du trisulfoaluminate de calcium hydraté (ettringite) : Ca3+AL2O6+3 (CaSO4.2H2O) +26H2O à Ca6AL2O6.3SO4.32H2O.
Cette ettringite, dite primaire, ne provoque pas de gonflement car elle cristallise avant le durcissement du béton, dans les espaces libres du matériau. Ces cristaux d’ettringite ont même un caractère bénéfique, puisqu’ils contribuent à la cohésion de la pâte de ciment au jeune âge : leur formation diminue sa porosité et contribue à l’augmentation de sa résistance mécanique.
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Aperçu historique Dans les années 1870, après l’introduction du four rotatif dans l’industrie cimentaire, il arrivait souvent que le ciment prenne si rapidement qu’on n’avait pas le temps de le mettre en place. C’est alors qu’on eu l’idée de retarder la prise du ciment par l’ajout systématique de gypse au ciment. On ne sait pas qui introduisit cette technique. Mais on sait que Candlot montra en 1891 dans Ciment et chaux hydrauliques que l’ajout de 1 à 4 % de gypse à un ciment à prise rapide pouvait retarder sa prise de quelques minutes à plusieurs heures. |