Plastifiants et additifs pour le béton

Points d’article



La solution de bĂ©ton cesse progressivement d’ĂȘtre un simple mĂ©lange de pierre et de lait de ciment. L’industrie chimique moderne propose un certain nombre de composĂ©s qui peuvent amĂ©liorer les propriĂ©tĂ©s de travail et de performance du bĂ©ton, ce qui Ă©largit le champ d’application de son application. Lequel d’entre eux ne peut ĂȘtre achetĂ© et que vous pouvez fabriquer vous-mĂȘme – vous le dĂ©couvrirez aujourd’hui.

Plastifiants et additifs pour le béton

Quels sont les additifs dans le béton

La classification des additifs pour bĂ©ton est assez Ă©tendue, mais toutes les variĂ©tĂ©s sont divisĂ©es en deux groupes principaux. Le premier comprend des additifs qui amĂ©liorent les qualitĂ©s de travail du mĂ©lange: temps de prise, mobilitĂ©, tendance au dĂ©laminage, etc. Le deuxiĂšme groupe comprend les impuretĂ©s qui contribuent Ă  optimiser les performances du bĂ©ton: rĂ©sistance au gel, absorption d’eau, rĂ©sistance, vitesse de corrosion. Nous notons Ă  l’avance que de nombreux supplĂ©ments ont un effet combinĂ©.

Plastifiants et additifs pour le béton

Une distinction peut ĂȘtre faite sur la nature de l’action des additifs. Certains d’entre eux sont chimiques, certains sont mĂ©caniques. Le premier type d’additifs comprend les plastifiants, les rĂ©gulateurs d’hydratation et bien d’autres, presque toutes leurs variĂ©tĂ©s, le principe d’action et la portĂ©e sont dĂ©crits dans le catalogue de construction de Gosstroy SK-4.4.3 et GOST 24211-91. Les additifs mĂ©caniques sont toutes sortes de microfibres, de charges poreuses et de particules finement broyĂ©es, dont l’effet sur la structure du bĂ©ton est le plus Ă©vident et prĂ©visible..

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 mobilitĂ© du bĂ©ton dĂ©termine sa capacitĂ© Ă  prendre la forme du coffrage sans formation de vides. Pour amĂ©liorer la mobilitĂ© du mĂ©lange, on utilise des tensioactifs (tensioactifs) de type hydrophile. Il s’agit principalement d’olĂ©ate et de stĂ©arate de sodium, qui constituent la base des dĂ©tergents mĂ©nagers, ainsi que de la purĂ©e de sulfite-levure (lignosulfonate) – un dĂ©chet de l’industrie de la cellulose, largement utilisĂ© dans la production de mĂ©langes secs de construction.

Plastifiants et additifs pour le béton

Il est possible d’ajouter au bĂ©ton Ă  la fois des mĂ©langes contenant les substances indiquĂ©es (liquide ou savon Ă  lessive) et des concentrĂ©s liquide / solide. Dans ce dernier cas, la question du dosage correct des additifs est bien rĂ©solue. Pour rĂ©fĂ©rence, la teneur en tensioactifs dans les produits chimiques de nettoyage mĂ©nager est de 35 Ă  70%, alors qu’il faut toujours partir du calcul de la concentration maximale pour ne pas dĂ©passer le dosage. Les deux types de plastifiants dĂ©crits sont ajoutĂ©s au bĂ©ton en une quantitĂ© de 0,2 Ă  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 lĂ©ger ralentissement de la prise du mĂ©lange, d’une diminution du rapport eau-ciment de 10 Ă  15% et d’une lĂ©gĂšre augmentation de la porositĂ©. Une utilisation correcte du lignosulfonate permet, tout en maintenant le volume d’eau utilisĂ©, de rĂ©duire de 7 Ă  10% la teneur en ciment du mĂ©lange tout en maintenant la force de la marque.

Stabilisateurs de stratification

La stratification d’un mĂ©lange de bĂ©ton consiste en le dĂ©pĂŽt de particules solides de ciment et de charge avec la montĂ©e de l’eau Ă  la surface, entraĂźnant un manque d’humiditĂ© pour l’hydratation. Fondamentalement, le bĂ©ton se dĂ©lamine en raison de vibrations excessives ou en cas de chute d’une grande hauteur. Presque tous les plastifiants Ă  base de tensioactifs amĂ©liorent l’uniformitĂ© du systĂšme colloĂŻdal du mĂ©lange de bĂ©ton, cependant, une stabilisation supplĂ©mentaire est parfois nĂ©cessaire, par exemple, lors de la coulĂ©e de structures monolithiques massives..

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Une façon de protĂ©ger le bĂ©ton du dĂ©laminage consiste Ă  ajouter des solides fraisĂ©s de grande surface, ce qui rend la poussiĂšre de ciment plus liĂ©e Ă  l’eau. Des exemples de telles substances sont la suie, le tripoli, le kaolin et les cendres mĂ©tallurgiques. Il est important que les matĂ©riaux utilisĂ©s soient finement broyĂ©s avec prĂ©cision, sinon ils ne seront pas d’une grande utilitĂ©. Ces additifs sont utilisĂ©s dans des quantitĂ©s allant jusqu’Ă  10-15% de la masse de ciment.

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Sinon, il est possible d’obtenir une stabilisation de haute qualitĂ© du mĂ©lange de bĂ©ton en introduisant de petites portions de mĂ©thylcellulose (MC) – jusqu’Ă  0,5% de la masse de ciment. Lors de l’utilisation de ciment Ă  partir de clinker plastifiĂ©, la teneur en MC est divisĂ©e par deux, et cet additif peut Ă©galement ĂȘtre introduit en plus petites portions lors de l’utilisation d’un liant de haute qualitĂ©.

Agents d’entraĂźnement d’air et joints

Les plastifiants Ă  base de tensioactifs entraĂźnent de minuscules bulles d’air dans le mĂ©lange de bĂ©ton, augmentant ainsi la porositĂ© du bĂ©ton. Cette action est secondaire et a un caractĂšre faiblement prononcĂ©, si nĂ©cessaire, la porositĂ© du bĂ©ton peut ĂȘtre considĂ©rablement augmentĂ©e ou, au contraire, le rendre plus dense.

Plastifiants et additifs pour le béton

La poudre d’argent est largement utilisĂ©e comme agent de formation de gaz Ă  de trĂšs faibles doses, de l’ordre de 0,02 Ă  0,05% de la masse de ciment. Si vous le souhaitez, vous pouvez utiliser un hydrofuge organosilicatĂ© appelĂ© GKZH-94. Afin de prĂ©parer qualitativement un additif pour bĂ©ton Ă  base de celui-ci, le liquide concentrĂ© doit ĂȘtre diluĂ© et soigneusement mĂ©langĂ© avec de l’eau dans un rapport de 1: 3 jusqu’Ă  ce qu’une Ă©mulsion stable se forme, puis avec cette composition, amener le mĂ©lange Ă  la consistance souhaitĂ©e. La teneur finale en GKZh-94 concentrĂ© dans le bĂ©ton est d’environ 2 Ă  3% du volume d’eau utilisĂ©.

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S’il est nĂ©cessaire de rendre le bĂ©ton plus dense, du chlorure ferrique y est ajoutĂ© pendant le mĂ©lange Ă  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 utilisĂ©s dans la gravure des PCB. Sinon, il est possible d’augmenter la densitĂ© du bĂ©ton Ă  l’aide de sulfate ferreux ou de nitrate de calcium moins courants, mais leur teneur dans le mĂ©lange dĂ©pend fortement des qualitĂ©s du ciment et de la charge minĂ©rale..

Les ralentisseurs

Presque tous les additifs qui augmentent la porositĂ© et la plasticitĂ© du bĂ©ton ralentissent la prise, et les additifs d’Ă©tanchĂ©itĂ© contribuent Ă  un flux d’hydratation plus rapide. Plus il reste de temps pour le mĂ©lange au stade initial de durcissement, plus la rĂ©sistance finale de la structure est Ă©levĂ©e. De plus, les retardateurs de prise sont indiquĂ©s pour la prĂ©paration de grandes portions de mĂ©lange de bĂ©ton, en particulier par temps chaud, ainsi que pour le coulage Ă©tape par Ă©tape de structures en vrac afin d’Ă©liminer les joints froids..

Plastifiants et additifs pour le béton

DiffĂ©rentes formes de sucre sont les principaux moyens de ralentir la prise du mĂ©lange, mais cet additif doit ĂȘtre utilisĂ© avec une extrĂȘme prudence. Le retard de prise normal se produit Ă  une concentration d’environ 0,3 Ă  0,5 gramme par litre d’eau de gĂąchage. À des doses plus Ă©levĂ©es, 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 mĂ©lasse avec son contenu, ce qui facilite le calcul du dosage..

Plastifiants et additifs pour le béton

Parfois, l’effet combinĂ© de nombreux additifs rend la prise du mĂ©lange trop lente, ce qui nĂ©cessite une hydratation plus rapide. Pour raccourcir le temps de prise, un mĂ©lange de potasse et d’aluminate de sodium ou de bicarbonate de soude est utilisĂ©. Il est nĂ©cessaire de mĂ©langer ces substances dans un rapport de 4 Ă  6: 1, le mĂ©lange rĂ©sultant est ajoutĂ© au ciment sec en une quantitĂ© de 0,5 Ă  1% en poids. Les accĂ©lĂ©rateurs de prise doivent Ă©galement ĂȘtre utilisĂ©s avec prudence, car ils peuvent affecter nĂ©gativement la rĂ©sistance du bĂ©ton..

Augmentation de la rĂ©sistance au gel et de l’hydrophobicitĂ©

Il est largement admis que le bĂ©ton rĂ©sistant au gel doit nĂ©cessairement ĂȘtre dense, car la destruction de la structure se produit principalement en raison de l’expansion de l’eau dans les pores. Cependant, la structure Ă  pores fermĂ©s n’entraĂźne pas une telle vulnĂ©rabilitĂ©, bien au contraire: la prĂ©sence de cavitĂ©s microscopiques permet de soulager les contraintes internes causĂ©es par les dĂ©formations thermiques linĂ©aires.

Plastifiants et additifs pour le béton

On peut soutenir que la plupart des plastifiants et stabilisants entraĂźnant l’air ont un effet bĂ©nĂ©fique sur la rĂ©sistance au gel du bĂ©ton. Sinon, la rĂ©sistance requise aux basses tempĂ©ratures peut ĂȘtre obtenue en mĂ©langeant le mĂ©lange dans de l’eau avec une teneur de 2 Ă  2,5% de verre soluble de calcium. Cet additif ferme les pores de maniĂšre fiable et empĂȘche la formation de microfissures, ce qui rĂ©duit considĂ©rablement l’absorption d’eau de la structure en bĂ©ton..

Plastifiants et additifs pour le béton

Afin de pouvoir effectuer des travaux de bĂ©ton Ă  des tempĂ©ratures nĂ©gatives, la pĂąte de ciment est mĂ©langĂ©e dans un mĂ©lange d’eau avec du nitrite-nitrate-chlorure de calcium (NNHK). Un tel composĂ© ne peut pas ĂȘtre prĂ©parĂ© par vous-mĂȘme, il est toxique et ne peut ĂȘtre utilisĂ© que pour des mĂ©langes non hydrophobisĂ©s. Cependant, il n’y a pratiquement pas d’autres alternatives pour le bĂ©tonnage d’hiver. Le bĂ©ton avec l’utilisation de cet additif conserve une rĂ©sistance accrue au gel mĂȘme pendant le fonctionnement..

Additifs de force

Pour renforcer la structure du bĂ©ton, il est compactĂ© selon les mĂ©thodes dĂ©crites ci-dessus, ou des adjuvants de renforcement mĂ©canique sont introduits. Le matĂ©riau classique pour l’armature dispersĂ©e est une fibre minĂ©rale, en acier ou en polymĂšre. Sa quantitĂ© dans le mĂ©lange de bĂ©ton peut reprĂ©senter jusqu’Ă  30% du volume de remplissage. La fibre est introduite soit par mĂ©lange Ă  sec avec du ciment avant le mĂ©lange, soit en petites portions dans le mĂ©lange prĂȘt Ă  l’emploi avec un mĂ©lange mĂ©canisĂ© minutieux.

Plastifiants et additifs pour le béton

De plus, une augmentation de la rĂ©sistance se produit presque toujours avec l’ajout de plastifiants et de stabilisants. MĂȘme les agents entraĂźneurs d’air ont une augmentation de la rĂ©sistance Ă  la compression comme effet secondaire, l’augmentation de la porositĂ© est compensĂ©e par des conditions de durcissement du ciment plus optimales.

Conclusion

Le dĂ©veloppement industriel des modificateurs de bĂ©ton est un processus assez complexe et laborieux. Le rapport des composĂ©s chimiques ajoutĂ©s n’est pas dĂ©terminĂ© par des rĂšgles universelles, mais par le type, la composition et la durĂ©e de conservation du ciment utilisĂ©. Le type de charge minĂ©rale et les impuretĂ©s de poussiĂšres qu’il contient sont Ă©galement pris en compte sĂ©parĂ©ment..

Plastifiants et additifs pour le béton

La collecte d’un «cocktail» de nombreux composants ne peut ĂȘtre garantie que leur effet combinĂ© sur le bĂ©ton ne sera pas nĂ©gatif. MĂȘme dans les entreprises produisant des produits en bĂ©ton, la quantitĂ© et la composition des additifs au bĂ©ton sont dĂ©terminĂ©es empiriquement par une sĂ©rie d’essais intermĂ©diaires. Tout cela suggĂšre qu’il est prĂ©fĂ©rable d’utiliser des modificateurs dans des quantitĂ©s manifestement infĂ©rieures Ă  celles recommandĂ©es, de ne pas chercher Ă  prĂ©parer un additif universel Ă  plusieurs composants, mais au contraire de n’amĂ©liorer que les qualitĂ©s raisonnablement requises..

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