The purpose of this study was to investigate the properties of hardened alkali-activated concrete, which is considered an eco-friendly alternative to Portland cement concrete. In this paper, the precursors for alkali-activated concrete preparations are blends of fly ash and ground-granulated blast-furnace slag in three slag proportions: 5%, 20%, and 35%, expressed as a percentage of fly ash mass. Thus, three concretes were designed and cast, denominated as AAC5, AAC20, and AAC35. Their physical and mechanical characteristics were investigated at 28 and 180 days, as well as their properties of chloride ion transport. The modified NT BUILD 492 migration test was applied to determine the chloride ions’ penetration of the alkali-activated concretes. Improvement of mechanical strength and resistance to chloride aggression was observed with ground-granulated blast-furnace slag content increase in the compositions of the tested concretes. Mercury intrusion porosimetry tests provided insight into the open pore structures of concretes. A significant decrease in the total pore volume of the concrete and a change in the nature of the pore diameter distribution due to the addition of ground granulated blast furnace slag were demonstrated.

Etude des propriétés mécaniques, thermiques et de surface, ainsi que de l’hydratation initiale du silicate tricalcique par dynamique moléculaire: La compréhension des propriétés physiques et chimiques du clinker de ciment Portland (PC) est importante pour améliorer sa conception. Le silicate tricalcique, ou alite, est la phase principale du clinker PC ; il a été largement étudié puisqu’il est en grande partie responsable du développement de la résistance de la pâte de ciment. D'autre part, le développement de méthodes de calcul à l'échelle moléculaire a rendu possible la modélisation de propriétés structurelles, dynamiques et énergétiques, parfois difficilement mesurables par des moyens expérimentaux. Ces méthodes sont relativement nouvelles dans le domaine de la chimie du ciment, mais ont été de plus en plus employées ces 15 dernières années. Dans ce projet, la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), la dynamique moléculaire classique (MD) et dynamique moléculaire ab initio (AIMD) sont utilisées pour permettre une meilleure compréhension des caractéristiques mécaniques, thermiques et superficielles du C3S monoclinique, ainsi que des propriétés de l’interface C3S/eau. Il a été constaté que, lors de l'hydratation, le comportement de l'eau à l'interface change radicalement. La fréquence et l’énergie des transferts de protons intervenant à l'interface C3S/eau ont été mises en évidence. Les propriétés mécaniques et thermiques calculées sont en accord avec les résultats expérimentaux, et les formes d'équilibre du C3S M1 et M3 ont été déterminées.