High temperature hydration of tricalcium silicate, the major component of Portland cement: a silicon-29 NMR contribution

¹ Laboratoire de physique et de mécanique des milieux hétérogènes, URA CNRS 857, ESPCI, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05 et université Pierre-et-Marie-Curie, 4, place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France.
² Institut français du pétrole, BP 311, 1-4, av de Bois-Préau, 92506 Rueil-Malmaison Cedex, France.

Abstract

The evolution of the calcium silicate hydrate structure formed during the high temperature hydration of tricalcium silicate was studied by ²⁹Si NMR. The rise of the synthesis temperature leads to an acceleration of the hydration reaction, a growth of the silicate chains with apparition of two kinds of Q² entities and formation of a tobermoritic phase at 120°C under 200 bar.

Résumé

Par RMN de ²⁹Si, nous avons étudié l'évolution de la structure des hydrates de silicate de calcium formés lors de l’hydratation à haute température du silicate tricalcique. L'élévation de la température de synthèse conduit à une accélération de l'hydratation, un allongement des chaînes de silicates avec apparition de deux types d'entités Q² et formation d'une phase tobermoritique à 120°C sous 200 bar.