Effect of The Quenching in Water of the Cementitious Materials Subjected to Fire

Effet de la ré-humidification sur les matériaux cimentaires soumis à un incendie

Ibrahim Messaoudene (1) , Laurent Molez (2) , Raoul Jauberthie (2) , Oussama Kessal (3) , Lahcene Slama (3)

1 Laboratoire de Caractérisation et Valorisation des Ressources Naturelles
2 LGCGM - Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique
3 Département Génie Civil

Many studies have permitted the analysis of the mechanical behavior of concrete subjected to high temperatures. However, no one has done any work on the effect of re-humidification of cementitious materials exposed to a real fire. This is the first study. To better simulate the effects of a real fire, a test with wood fire is developed. Different cementitious materials (hardened cement pastes, and mortar) are subject to this heating for 1hour. The results of tests indicate that: - The average resistance loss is in the order of 60% after exhibition in fire. - The re-humidification (sudden quenching in water) allowed a recovery of mass about 10% and consequently a gain of compressive strength about 40%. - Internal micro-structure analysis of cement pastes studied by XRD and the observation by a scanning electron microscope (SEM) shows that after the re-humidification, the cement rehydrates again (formation of Portlandite and CSH). Those observations explain the increase mechanical strength.

De nombreux travaux ont permis d'analyser le comportement mécanique d'un béton soumis aux hautes températures. Toutefois aucune étude n'a été faite sur l'effet de la ré-humidification des matériaux cimentaires exposés à un incendie réel. Cette étude en constitue une première. Afin de mieux simuler les effets d'un incendie réel, un test au feu de bois est mis au point. Les différents matériaux cimentaires (pâtes de ciment durci et mortier) sont soumis à cet échauffement pendant 1h. Les résultats d'essais effectués montrent : - La perte moyenne de résistance est de l'ordre de 60 % après l'exposition au feu. - La ré-humidification (refroidissement brusque dans l'eau) permet une récupération de masse de l'ordre de 10% et par conséquent un gain de résistance mécanique en compression d'environ 40%. - L'analyse de la microstructure interne des pâtes de ciment étudiée par diffraction X et observations au MEB montrent qu'après ré-humidification, le ciment se réhydrate à nouveau (formation de la portlandite et CSH). Cela permet d'expliquer l'évolution des résistances.

Mots clés: Cimentitious material; Fire; Quenching

Mots clés: Matériaux cimentaires; feu de bois; ré-humidification

Domaines: Génie civil

Ibrahim Messaoudene, Laurent Molez, Raoul Jauberthie, Oussama Kessal, Lahcene Slama. Effect of The Quenching in Water of the Cementitious Materials Subjected to Fire . Courrier du Savoir, 2015, 20, pp.09-14. ⟨hal-01365986⟩