Il convient de prêter attention aux adjuvants pour béton

Actuellement, le processus de production d'adjuvants pour béton ne fait appel qu'à des techniques de fabrication simples, ou se concentre uniquement sur l'amélioration des performances du béton sans tenir compte de l'impact de certains composants et de leurs dosages sur la résistance et la durabilité du béton.

Vous trouverez ci-dessous une brève analyse des problèmes à prendre en compte lors du processus de formulation des adjuvants, des causes de ces problèmes et de leurs dangers potentiels.

1. Contrôle strict du dosage des ions chlorure

La triéthanolamine, le nitrite de sodium et d’autres composants sont couramment utilisés dans les antigels d’hiver et les antigels pompables. Lorsque les sels sont combinés avec de la triéthanolamine ou du nitrite de sodium, ils présentent des effets précoces significatifs et améliorent les performances de l'antigel. Au cours du processus de formulation des adjuvants hivernaux, de nombreux fabricants ajoutent du sel, bien que la quantité varie considérablement. Les dangers d’un ajout excessif de sel sont évidents. Certains fabricants estiment que l'ajout d'une petite quantité de sel peut améliorer les propriétés antigel et de résistance initiale sans dépasser la norme nationale de 0,06 % de teneur en ions chlorure, et que cela est raisonnable. Alternativement, l’ajout d’un peu de sel au béton ordinaire de faible qualité est également considéré comme inoffensif.

Cependant, l'introduction de sels de chlorure dans les adjuvants peut causer de graves dommages à la stabilité volumique et à la durabilité du béton. Les principaux effets sont les suivants :

A. Les ions chlorure agissent comme des agents corrosifs qui s'infiltrent dans le béton et réduisent son alcalinité, détruisant ainsi le film de passivation à la surface des armatures en acier. Cela entraîne d’importantes différences de potentiel à la surface de l’acier, provoquant des réactions électrochimiques qui forment des anodes et des cathodes.

B. Les sels de chlorure, par mouillage et cristallisation répétés dans le béton, forment des particules cristallines plus grosses qui augmentent en volume, provoquant des fissures et réduisant la durabilité du béton.

C. La fusion et l'agrégation signifient généralement que dans le béton armé ordinaire, une teneur en sels de chlorure ne dépassant pas {{0}},5 % ne peut pas provoquer de rouille. Cependant, l'effet du chlorure de sodium sur l'abaissement du point de congélation de la solution provoque le gel du béton de l'extérieur vers l'intérieur. À mesure que la concentration en ions chlorure de la solution antigel augmente, elle peut dépasser 0,5 %, entraînant une rouille localisée. Dans la production réelle, même de petites quantités de sel de chlorure peuvent créer localement des concentrations plus élevées, entraînant une corrosion. De plus, le chlorure de sodium, contrairement au chlorure de calcium, ne s'intègre pas dans la structure moléculaire des produits d'hydratation mais reste à l'état libre dans les pores, absorbant l'humidité et augmentant le retrait du béton durci, ce qui nuit également à la durabilité.

2. Impact de la teneur en alcalis du ciment sur les adjuvants

La teneur élevée en alcalis du ciment réduit l’efficacité des agents réducteurs d’eau, raccourcit le temps de prise et augmente la résistance initiale. La teneur en alcalis du ciment, qu'elle soit trop élevée ou trop faible, a un impact négatif sur la compatibilité des réducteurs d'eau à haute efficacité avec le ciment. Cela pourrait être dû à des changements dans la solubilité du gypse, affectant l’hydratation du C3A (aluminate tricalcique). La teneur optimale en alcalis solubles se situe entre 0,4 % et 0,6 % (équivalent à Na2O). Lorsque la compatibilité est mauvaise, il peut être nécessaire de remplacer une partie du mélange par des réducteurs d'eau à base d'acide aminométhanesulfonique (ou à base de polycarboxylate) pour améliorer l'adaptabilité du produit, tout en augmentant la quantité totale de composants réducteurs d'eau.

3. Finesse et fraîcheur du ciment

Plus le ciment est fin, plus la surface spécifique est grande et plus la surface des particules de ciment sur laquelle l'adjuvant doit agir est grande. Le ciment frais a une activité de surface plus élevée et un effet d'adsorption plus fort sur les adjuvants.

4. Type et dosage des aides au broyage

Pour améliorer le rendement du broyeur et la finesse du ciment, les cimenteries ajoutent généralement certaines quantités d'auxiliaires de broyage pendant le processus de broyage. Cependant, le type et le dosage de ces adjuvants peuvent avoir un impact significatif sur la compatibilité des adjuvants. Par exemple, la triéthanolamine, couramment utilisée comme aide au broyage, a un effet de renforcement précoce à faibles doses, mais à des doses supérieures à 0,04 %, elle peut provoquer un retard significatif. Cet effet est particulièrement prononcé lorsque des sels de chlorure ou du nitrite de sodium sont présents dans les mélanges hivernaux. Par conséquent, l’impact des auxiliaires de broyage doit être soigneusement pris en compte lors de la sélection ou de la formulation des adjuvants.

5. Impact des additifs et de leur dosage

La capacité d'adsorption des matériaux suit généralement cet ordre : gangue de charbon > cendres volantes > scories. Le ciment aux scories a une meilleure compatibilité avec les adjuvants par rapport au ciment à la gangue de charbon. Les matériaux à base de cendres volcaniques ont généralement une surface spécifique plus grande, ce qui entraîne une adsorption plus élevée et un impact plus important sur la compatibilité des adjuvants. Les cendres volantes varient considérablement selon leur qualité. Par exemple, les cendres volantes de classe I ont une finesse fine, une forme microscopique sphérique, une faible teneur en carbone et une faible adsorption aux adjuvants, ce qui contribue à améliorer la maniabilité du béton. Cependant, les cendres volantes présentant une perte au feu élevée ont une teneur en carbone plus élevée et leur structure tétraédrique silicium-oxygène leur confère une plus grande capacité d'adsorption, réduisant ainsi la compatibilité des adjuvants. De même, la qualité des poudres minérales en tant qu'additifs peut affecter considérablement la compatibilité avec les adjuvants.