Plastifiants et additifs pour le béton

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La solution de béton cesse progressivement d’être un simple mélange de pierre et de lait de ciment. L’industrie chimique moderne propose un certain nombre de composés qui peuvent améliorer les propriétés de travail et de performance du béton, ce qui élargit le champ d’application de son application. Lequel d’entre eux ne peut être acheté et que vous pouvez fabriquer vous-même – vous le découvrirez aujourd’hui.

Plastifiants et additifs pour le béton

Quels sont les additifs dans le béton

La classification des additifs pour béton est assez étendue, mais toutes les variétés sont divisées en deux groupes principaux. Le premier comprend des additifs qui améliorent les qualités de travail du mélange: temps de prise, mobilité, tendance au délaminage, etc. Le deuxième groupe comprend les impuretés qui contribuent à optimiser les performances du béton: résistance au gel, absorption d’eau, résistance, vitesse de corrosion. Nous notons à l’avance que de nombreux suppléments ont un effet combiné.

Plastifiants et additifs pour le béton

Une distinction peut être faite sur la nature de l’action des additifs. Certains d’entre eux sont chimiques, certains sont mécaniques. Le premier type d’additifs comprend les plastifiants, les régulateurs d’hydratation et bien d’autres, presque toutes leurs variétés, le principe d’action et la portée sont décrits dans le catalogue de construction de Gosstroy SK-4.4.3 et GOST 24211-91. Les additifs mécaniques sont toutes sortes de microfibres, de charges poreuses et de particules finement broyées, dont l’effet sur la structure du béton est le plus évident et prévisible..

Plastifiants et additifs pour le béton

Dans cette revue, nous examinerons les options pour remplacer les additifs combinés populaires par les composés chimiques disponibles sur le marché libre et produits par des marques autres que celles de la construction. Ils sont tout à fait adaptés pour améliorer les caractéristiques les plus importantes du béton auto-préparé, mais sans surpayer une marque de produit bien connue..

Moyens pour augmenter la mobilité du mélange

La mobilité du béton détermine sa capacité à prendre la forme du coffrage sans formation de vides. Pour améliorer la mobilité du mélange, on utilise des tensioactifs (tensioactifs) de type hydrophile. Il s’agit principalement d’oléate et de stéarate de sodium, qui constituent la base des détergents ménagers, ainsi que de la purée de sulfite-levure (lignosulfonate) – un déchet de l’industrie de la cellulose, largement utilisé dans la production de mélanges secs de construction.

Plastifiants et additifs pour le béton

Il est possible d’ajouter au béton à la fois des mélanges contenant les substances indiquées (liquide ou savon à lessive) et des concentrés liquide / solide. Dans ce dernier cas, la question du dosage correct des additifs est bien résolue. Pour référence, la teneur en tensioactifs dans les produits chimiques de nettoyage ménager est de 35 à 70%, alors qu’il faut toujours partir du calcul de la concentration maximale pour ne pas dépasser le dosage. Les deux types de plastifiants décrits sont ajoutés au béton en une quantité de 0,2 à 0,35% en poids de ciment.

Plastifiants et additifs pour le béton

Les effets secondaires de l’utilisation de plastifiants sont pour la plupart positifs. Il s’agit d’un léger ralentissement de la prise du mélange, d’une diminution du rapport eau-ciment de 10 à 15% et d’une légère augmentation de la porosité. Une utilisation correcte du lignosulfonate permet, tout en maintenant le volume d’eau utilisé, de réduire de 7 à 10% la teneur en ciment du mélange tout en maintenant la force de la marque.

Stabilisateurs de stratification

La stratification d’un mélange de béton consiste en le dépôt de particules solides de ciment et de charge avec la montée de l’eau à la surface, entraînant un manque d’humidité pour l’hydratation. Fondamentalement, le béton se délamine en raison de vibrations excessives ou en cas de chute d’une grande hauteur. Presque tous les plastifiants à base de tensioactifs améliorent l’uniformité du système colloïdal du mélange de béton, cependant, une stabilisation supplémentaire est parfois nécessaire, par exemple, lors de la coulée de structures monolithiques massives..

Plastifiants et additifs pour le béton

Une façon de protéger le béton du délaminage consiste à ajouter des solides fraisés de grande surface, ce qui rend la poussière de ciment plus liée à l’eau. Des exemples de telles substances sont la suie, le tripoli, le kaolin et les cendres métallurgiques. Il est important que les matériaux utilisés soient finement broyés avec précision, sinon ils ne seront pas d’une grande utilité. Ces additifs sont utilisés dans des quantités allant jusqu’à 10-15% de la masse de ciment.

Plastifiants et additifs pour le béton

Sinon, il est possible d’obtenir une stabilisation de haute qualité du mélange de béton en introduisant de petites portions de méthylcellulose (MC) – jusqu’à 0,5% de la masse de ciment. Lors de l’utilisation de ciment à partir de clinker plastifié, la teneur en MC est divisée par deux, et cet additif peut également être introduit en plus petites portions lors de l’utilisation d’un liant de haute qualité.

Agents d’entraînement d’air et joints

Les plastifiants à base de tensioactifs entraînent de minuscules bulles d’air dans le mélange de béton, augmentant ainsi la porosité du béton. Cette action est secondaire et a un caractère faiblement prononcé, si nécessaire, la porosité du béton peut être considérablement augmentée ou, au contraire, le rendre plus dense.

Plastifiants et additifs pour le béton

La poudre d’argent est largement utilisée comme agent de formation de gaz à de très faibles doses, de l’ordre de 0,02 à 0,05% de la masse de ciment. Si vous le souhaitez, vous pouvez utiliser un hydrofuge organosilicaté appelé GKZH-94. Afin de préparer qualitativement un additif pour béton à base de celui-ci, le liquide concentré doit être dilué et soigneusement mélangé avec de l’eau dans un rapport de 1: 3 jusqu’à ce qu’une émulsion stable se forme, puis avec cette composition, amener le mélange à la consistance souhaitée. La teneur finale en GKZh-94 concentré dans le béton est d’environ 2 à 3% du volume d’eau utilisé.

Plastifiants et additifs pour le béton

S’il est nécessaire de rendre le béton plus dense, du chlorure ferrique y est ajouté pendant le mélange à une concentration d’environ 0,1% de la masse de ciment. C’est l’un des produits chimiques les plus courants et les plus largement disponibles utilisés dans la gravure des PCB. Sinon, il est possible d’augmenter la densité du béton à l’aide de sulfate ferreux ou de nitrate de calcium moins courants, mais leur teneur dans le mélange dépend fortement des qualités du ciment et de la charge minérale..

Les ralentisseurs

Presque tous les additifs qui augmentent la porosité et la plasticité du béton ralentissent la prise, et les additifs d’étanchéité contribuent à un flux d’hydratation plus rapide. Plus il reste de temps pour le mélange au stade initial de durcissement, plus la résistance finale de la structure est élevée. De plus, les retardateurs de prise sont indiqués pour la préparation de grandes portions de mélange de béton, en particulier par temps chaud, ainsi que pour le coulage étape par étape de structures en vrac afin d’éliminer les joints froids..

Plastifiants et additifs pour le béton

Différentes formes de sucre sont les principaux moyens de ralentir la prise du mélange, mais cet additif doit être utilisé avec une extrême prudence. Le retard de prise normal se produit à une concentration d’environ 0,3 à 0,5 gramme par litre d’eau de gâchage. À des doses plus élevées, le sucre peut perturber le cours de l’hydratation, voire rendre le processus de durcissement incomplet. Pour ces raisons, au lieu du sucre pur, on utilise de la mélasse avec son contenu, ce qui facilite le calcul du dosage..

Plastifiants et additifs pour le béton

Parfois, l’effet combiné de nombreux additifs rend la prise du mélange trop lente, ce qui nécessite une hydratation plus rapide. Pour raccourcir le temps de prise, un mélange de potasse et d’aluminate de sodium ou de bicarbonate de soude est utilisé. Il est nécessaire de mélanger ces substances dans un rapport de 4 à 6: 1, le mélange résultant est ajouté au ciment sec en une quantité de 0,5 à 1% en poids. Les accélérateurs de prise doivent également être utilisés avec prudence, car ils peuvent affecter négativement la résistance du béton..

Augmentation de la résistance au gel et de l’hydrophobicité

Il est largement admis que le béton résistant au gel doit nécessairement être dense, car la destruction de la structure se produit principalement en raison de l’expansion de l’eau dans les pores. Cependant, la structure à pores fermés n’entraîne pas une telle vulnérabilité, bien au contraire: la présence de cavités microscopiques permet de soulager les contraintes internes causées par les déformations thermiques linéaires.

Plastifiants et additifs pour le béton

On peut soutenir que la plupart des plastifiants et stabilisants entraînant l’air ont un effet bénéfique sur la résistance au gel du béton. Sinon, la résistance requise aux basses températures peut être obtenue en mélangeant le mélange dans de l’eau avec une teneur de 2 à 2,5% de verre soluble de calcium. Cet additif ferme les pores de manière fiable et empêche la formation de microfissures, ce qui réduit considérablement l’absorption d’eau de la structure en béton..

Plastifiants et additifs pour le béton

Afin de pouvoir effectuer des travaux de béton à des températures négatives, la pâte de ciment est mélangée dans un mélange d’eau avec du nitrite-nitrate-chlorure de calcium (NNHK). Un tel composé ne peut pas être préparé par vous-même, il est toxique et ne peut être utilisé que pour des mélanges non hydrophobisés. Cependant, il n’y a pratiquement pas d’autres alternatives pour le bétonnage d’hiver. Le béton avec l’utilisation de cet additif conserve une résistance accrue au gel même pendant le fonctionnement..

Additifs de force

Pour renforcer la structure du béton, il est compacté selon les méthodes décrites ci-dessus, ou des adjuvants de renforcement mécanique sont introduits. Le matériau classique pour l’armature dispersée est une fibre minérale, en acier ou en polymère. Sa quantité dans le mélange de béton peut représenter jusqu’à 30% du volume de remplissage. La fibre est introduite soit par mélange à sec avec du ciment avant le mélange, soit en petites portions dans le mélange prêt à l’emploi avec un mélange mécanisé minutieux.

Plastifiants et additifs pour le béton

De plus, une augmentation de la résistance se produit presque toujours avec l’ajout de plastifiants et de stabilisants. Même les agents entraîneurs d’air ont une augmentation de la résistance à la compression comme effet secondaire, l’augmentation de la porosité est compensée par des conditions de durcissement du ciment plus optimales.

Conclusion

Le développement industriel des modificateurs de béton est un processus assez complexe et laborieux. Le rapport des composés chimiques ajoutés n’est pas déterminé par des règles universelles, mais par le type, la composition et la durée de conservation du ciment utilisé. Le type de charge minérale et les impuretés de poussières qu’il contient sont également pris en compte séparément..

Plastifiants et additifs pour le béton

La collecte d’un «cocktail» de nombreux composants ne peut être garantie que leur effet combiné sur le béton ne sera pas négatif. Même dans les entreprises produisant des produits en béton, la quantité et la composition des additifs au béton sont déterminées empiriquement par une série d’essais intermédiaires. Tout cela suggère qu’il est préférable d’utiliser des modificateurs dans des quantités manifestement inférieures à celles recommandées, de ne pas chercher à préparer un additif universel à plusieurs composants, mais au contraire de n’améliorer que les qualités raisonnablement requises..

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