Types d'adjuvants pour béton

Les adjuvants pour béton sont utilisés pour améliorer le comportement du béton dans diverses conditions et sont de deux types principaux: chimiques et minéraux.

ADMIXTURES CHIMIQUES

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Les adjuvants chimiques réduisent le coût de construction, modifient les propriétés du béton durci, garantissent la qualité du béton lors du mélange / transport / mise en place / durcissement et surmontent certaines urgences lors des opérations de béton.

Des adjuvants chimiques sont utilisés pour améliorer la qualité du béton pendant le mélange, le transport, la mise en place et le durcissement. Ils appartiennent aux catégories suivantes:

• entraîneurs d'air
• réducteurs d'eau
• retardateurs de prise
• définir des accélérateurs
• superplastifiants
• adjuvants spéciaux: qui comprennent les inhibiteurs de corrosion, le contrôle du retrait, les inhibiteurs de réactivité alcaline-silice et la coloration.

Trouver des fabricants: Magasiner les adjuvants

ADMIXTURES MINÉRALES

Les adjuvants minéraux rendent les mélanges plus économiques, réduisent la perméabilité, augmentent la résistance et influencent d'autres propriétés du béton.

Les adjuvants minéraux affectent la nature du béton durci par une activité hydraulique ou pouzzolanique. Les pouzzolanes sont des matériaux cimentaires et comprennent les pouzzolanes naturelles (comme les cendres volcaniques utilisées dans le béton romain), les cendres volantes et les fumées de silice.

Ils peuvent être utilisés avec du ciment Portland ou du ciment mélangé individuellement ou en combinaison.

Catégories ASTM - Adjuvants pour béton

ASTM C494 spécifie les exigences pour sept types d'adjuvants chimiques. Elles sont:

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• Type A: Adjuvants réducteurs d'eau
• Type B: adjuvants retardateurs
• Type C: adjuvants accélérateurs
• Type D: Adjuvants réducteurs et retardateurs d'eau
• Type E: Adjuvants réducteurs et accélérateurs d'eau
• Type F: Adjuvants haut de gamme réducteurs d'eau
• Type G: Adjuvants réducteurs d'eau, haute gamme et retardateurs

Remarque: les changements se produisent dans l'industrie des adjuvants plus rapidement que le processus de consensus ASTM. Les adjuvants de réduction du retrait (SRA) et les réducteurs d'eau de milieu de gamme (MRWD) sont deux domaines pour lesquels il n'existe actuellement aucune spécification ASTM C494-98.

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Entraînement d'air

Réduction de l'eau

Béton haute résistance

Protection contre la corrosion

Définir l'accélération

Définir le retard

Fluidité

Améliorateurs de finition

Remblai fluide - (CLSM)

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Protéger contre le gel-dégel Les cycles améliorent la durabilité

L'entraînement d'air est particulièrement efficace pour fournir une résistance aux cycles de gel-dégel. Lorsque l'humidité du béton gèle, ces cellules à air soulagent la pression interne en fournissant des chambres microscopiques pour l'expansion de l'eau lorsqu'elle gèle.

Certains mélanges entraîneurs d'air contiennent un catalyseur pour une hydratation plus rapide et complète du ciment Portland.

Pour protéger le béton contre les dommages pendant le gel, les bulles doivent avoir la taille, la distribution et le volume appropriés. ASTM C 260 spécifie les exigences relatives aux adjuvants entraîneurs d'air.

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Les avantages de l'entraînement d'air comprennent:

• Meilleure résistance du béton à l'action du gel sévère ou aux cycles de gel / dégel
• Haute résistance aux cycles de mouillage et de séchage
• Haut degré de maniabilité
• Haut degré de durabilité

Dosage: L'entraînement d'air typique varie de 5% à 8% du volume de béton.

Réduction de l'eau dans le mélange

Les réducteurs d'eau sont devenus si importants dans le béton qu'ils pourraient être considérés comme le «cinquième» ingrédient.

Ils peuvent être utilisés pour: (1) augmenter l'affaissement, (2) abaisser le rapport eau-ciment ou (3) réduire la teneur en ciment.

Les réducteurs d'eau sont des superplastifiants de gamme basse, moyenne et haute gamme. Il y a suffisamment d'adjuvants différents disponibles pour qu'il soit possible d'en sélectionner un qui répond aux besoins d'un projet particulier, qu'il s'agisse de colonnes hautes qui nécessitent un mélange qui pompe facilement, ou d'une dalle de plancher durable facile à finir.

En général, ils fournissent l'affaissement requis avec moins d'eau dans le mélange et peuvent fournir un béton plus résistant sans augmenter la quantité de ciment.

Réducteurs d'eau conventionnels

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Sont nécessaires pour atteindre une réduction d'eau minimale de 5%. Un réducteur d'eau conventionnel peut réduire l'affaissement d'environ 1 à 2 pouces sans addition d'eau.

Réducteurs d'eau milieu de gamme

Peut réduire la teneur en eau d'au moins 8% et jusqu'à 15%. Ils ont tendance à être stables sur une plage de températures plus large et à donner des temps de prise plus cohérents. Ces réducteurs fonctionnent le plus efficacement dans les mélanges conçus pour avoir un affaissement de l'ordre de 4 à 5 pouces.

• Particulièrement utile dans le bétonnage par temps chaud en neutralisant l'effet accélérateur des températures ambiantes et du béton élevées

• Ralentissez le taux de prise du béton

• Retarder la prise initiale du béton

• Gardez le béton réalisable pendant le placement

Réducteurs d'eau haut de gamme (superplastifiants)

Peut réduire la teneur en eau de 12% à 40% et sont généralement utilisés dans les bétons conçus pour avoir des affaissements de 8 à 11 pouces. Ils peuvent être utilisés pour augmenter l'affaissement (de 4 à 8 pouces) ou pour réduire la teneur en eau des mélanges de béton pour temps chaud. Utilisé pour augmenter la fluidité. Vous pouvez également lire Questions fréquemment posées sur les superplastifiants sur le site Web de Fritz-Pak.

Béton haute résistance

Des adjuvants contenant de la microsilice (fumée de silice condensée) sont utilisés pour répondre aux exigences de haute résistance et de faible perméabilité.

Les avantages comprennent une perméabilité réduite, des résistances à la compression et à la flexion accrues et une durabilité accrue.

Les applications comprennent des colonnes structurelles à haute résistance, des ponts de garage de stationnement moins perméables et des structures hydrauliques résistantes à l'abrasion.

La fumée de silice peut être utilisée dans le béton pour produire des résistances à la compression approchant 20 000 psi dans les conditions du chantier. Cet adjuvant peut être ajouté sous forme de suspension ou sous forme sèche, selon ce qui répond aux besoins de l'équipement de dosage. Dans les deux cas, les performances sont les mêmes.

Amélioration de la force

Une amélioration de la résistance du béton peut être obtenue grâce à l'utilisation d'adjuvants superplastifiants pour produire un faible rapport eau / ciment donnant un béton de haute performance.

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Ces adjuvants favorisent une forte affaissement, un béton extrêmement fluide qui atteint des résistances élevées tout en offrant une maniabilité et une pompabilité supérieures.

Les adjuvants réducteurs d'eau à plage élevée peuvent également être utilisés pour les structures préfabriquées / précontraintes où il est souhaitable de maintenir le rapport eau / ciment à un minimum pour une faible perméabilité et des résistances précoces élevées sans retard de prise. les forces de décapage.

Cendres volantes - Rendre le béton plus solide, plus durable et plus facile à travailler

Dérivée de la combustion du charbon, les cendres volantes sont un additif précieux qui rend le béton plus solide, plus durable et plus facile à travailler.

Les cendres volantes facilitent la formation de composés cimentaires pour améliorer la résistance, l'imperméabilité et la durabilité du béton.

Deux classes principales de cendres volantes sont utilisées dans le béton, la classe F et la classe C.

Classe F

Réduit les saignements et la ségrégation dans le béton plastique. Dans le béton durci, augmente la résistance ultime, réduit le retrait au séchage et la perméabilité, diminue la chaleur d'hydratation et réduit le fluage.

Classe C

Fournit des caractéristiques d'auto-durcissement uniques et améliore la perméabilité. Particulièrement utile dans le béton précontraint et d'autres applications où des résistances initiales élevées sont requises. Également utile pour la stabilisation des sols.

Fumée de silice: résistance précoce et perméabilité réduite

La fumée de silice peut apporter une contribution significative à la résistance précoce du béton. Une livre de fumée de silice produit à peu près la même quantité de chaleur qu'une livre de ciment Portland et donne environ trois à cinq fois plus de résistance à la compression.

La fumée de silice améliore le béton de deux manières: la réaction pouzzolanique de base et un effet microfiller. L'ajout de fumée de silice améliore la liaison dans le béton et aide à réduire la perméabilité, il se combine également avec l'hydroxyde de calcium produit lors de l'hydratation du ciment Portland pour améliorer la durabilité du béton.

En tant que microfiller, l'extrême finesse de la fumée de silice lui permet de combler les vides microscopiques entre les particules de ciment, ce qui réduit considérablement la perméabilité et améliore la liaison pâte-agrégat du béton résultant par rapport au béton conventionnel.

Pour plus d'informations sur la microsilice et ses avantages, visitez:

Dosage:

La quantité requise est liée au dosage des fumées de silice et au rapport eau-matériaux cimentaires. La fumée de silice est cimentaire, mais est généralement ajouté à et ne pas remplacer le ciment portland existant.

Conseil: plus le pourcentage de fumée de silice utilisé est élevé, plus la quantité de super plastifiant nécessaire est élevée, mais le mélange peut devenir «collant». Envisagez de remplacer environ 1/3 du super plastifiant par un réducteur d'eau de milieu de gamme pour améliorer la maniabilité

Les usages:

• Réduit la perméabilité du béton
• Augmente la résistance du béton
• Améliore la résistance à la corrosion

Adjuvants pour béton qui contrôlent la fissuration
Réduction du séchage ou de la fissuration par retrait

La pâte de ciment hydratée rétrécit car elle perd l'humidité de ses pores extrêmement petits. Au fur et à mesure que l'humidité se perd dans ces petits pores, la tension superficielle de l'eau restante tend à rapprocher les pores, ce qui entraîne une perte de volume au fil du temps.

Les adjuvants réduisant le retrait (SRA) sont conçus pour diminuer les effets du retrait au séchage en réduisant la tension superficielle dans ces pores.

Il convient de noter que le type d'agrégat et les propriétés du ciment eux-mêmes peuvent influencer la quantité de fissuration qui peut se produire. Ainsi, il est important de tester les matériaux locaux spécifiques au projet si vous effectuez des tests de retrait.

Le durcissement affecte également la fissuration. Dans les dalles, le dessus a tendance à sécher en premier et se rétrécit tandis que les sections inférieures ont toujours une teneur en humidité plus élevée. Cette différence d'humidité peut être modifiée par l'utilisation d'adjuvants réduisant le retrait, qui modifient la façon dont l'eau migre à travers le béton et se traduisent par un profil d'humidité plus uniforme.

Protection contre la corrosion

Le béton armé exposé aux sels de dégivrage et aux environnements marins est particulièrement sensible à la corrosion induite par les chlorures.

Un mélange de béton bien conçu, durable et à faible perméabilité fournira une certaine protection contre la corrosion des armatures induite par les chlorures.

Les inhibiteurs de corrosion peuvent être efficaces dans les structures de stationnement, les ponts et les environnements marins. D'autres moyens de réduire la corrosion consistent à utiliser des scellants de surface pénétrants pour aider à empêcher la pénétration de chlorure, des barres d'armature revêtues d'époxy ou des fumées de silice dans le mélange. La fumée de silice peut augmenter la durabilité et réduire la perméabilité.

Des adjuvants accélérateurs de prise sans chlorure sont disponibles et conformes à la norme ASTM C 494 Type C.

Le chlorure de calcium a été utilisé dans le passé car il est relativement peu coûteux et fournit une accélération fixe et un développement précoce de la résistance. Cependant, les effets corrosifs du chlorure ont été observés jusqu'à 20 ans après le coulage du béton. Ainsi, des adjuvants ne contenant pas de chlorure ont été développés pour être utilisés là où la corrosion potentielle de l'acier noyé ou sous contrainte doit être évitée.

Comme pour tous les autres adjuvants, les instructions du fabricant pour son utilisation en conjonction avec d'autres adjuvants et la posologie doivent être suivies pour être efficaces.

Définir l'accélération

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Régler les accélérateurs travaillent en accélérant l'hydratation du ciment, ce qui se traduit par des temps de prise raccourcis et une résistance accrue au jeune âge, en particulier à des températures plus fraîches.

Ils augmentent le taux de développement précoce de la résistance et réduisent le temps requis pour le durcissement et la protection

À un moment donné, le chlorure de calcium était le principal mélange accélérateur. Cependant, il est maintenant considéré par beaucoup comme l'un des principaux contributeurs à des problèmes concrets à long terme. En Europe, l'utilisation du chlorure de calcium est interdite pour certaines applications. On considère que le chlorure contribue à la corrosion des armatures ou du métal incrusté dans le béton. À son tour, cette corrosion a été associée à l'écaillage, à la fissuration, à la perte d'adhérence et, si elle n'est pas corrigée, elle peut entraîner une défaillance éventuelle de l'élément impliqué.

Désormais, des accélérateurs de prise sans chlorure sont disponibles à partir d'autres produits chimiques. Certains de ces adjuvants plus récents peuvent également agir comme des réducteurs d'eau ASTM C494 Type E.

Définir le retard

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Les ralentisseurs de prise sont utilisés lorsqu'un délai de prise est nécessaire pour garantir un temps de placement, de vibration ou de compactage suffisant.

Les retardateurs de prise permettent l'application d'un durcissement à plus haute température du béton préfabriqué / précontraint sans affecter négativement la résistance ultime.

Applications:

• Longs trajets
• Les camions attendent longtemps - même pour une petite coulée
• Équipe de placement sous-dotée
• Taux de coulée lent
• Estampage du béton par temps chaud

Choses à considérer:

Emplacement du projet - longue ou courte distance

• Taille de verser
• Rate of pour
• Méthode de placement

Environnement extérieur, intérieur

Sections épaisses - (en cas de conditions venteuses sèches, un séchage précoce de la surface alors que le béton sous-jacent est encore mou peut rendre la finition difficile et entraîner une surface ondulée ou fissurée

Lorsqu'un ralentisseur de prise n'est pas nécessaire

• Courts trajets avec placement rapide
• Emplacement intérieur frais et humide
• Sous-sol résidentiel ou commercial
• Fast pour rate

Fluidité

Les superplastifiants (réducteurs d'eau à haute portée) peuvent transformer un béton d'affaissement faible à normal en un béton à écoulement élevé qui peut être placé avec peu ou pas de vibrations. Cependant, le changement d'affaissement ne dure généralement qu'environ 30 à 60 minutes selon la marque et le taux de dosage.

Les réducteurs d'eau haut de gamme relèvent de la classification ASTM C494 Type F ou Type G. Dans les deux cas, ils peuvent être utilisés pour produire des affaissements très importants sans ségrégation, une situation idéale où une fluidité accrue est nécessaire en raison d'un renforcement encombré.

Les autres applications et avantages des réducteurs d'eau haut de gamme comprennent:

• placements muraux difficiles
• formes étroites
• sections avec des blocages, des pénétrations ou des éléments intégrés
• pompage de grandes distances verticales
• mise en place rapide du béton
• augmentation des hauteurs de levage et des distances de chute libre

Remarque: La minceur accrue du mélange de béton signifie que les coffrages doivent être étanches pour éviter les fuites, même à travers de petits joints, ce qui peut entraîner des ailettes et une décoloration.

Superplastifiants de type F

Ajouté sur le chantier et garder le béton fluide pendant une courte période de temps. À un moment donné, le béton perdra son affaissement rapidement.

Superplastifiants de type G

Peut être ajouté pendant la mise en lots ou sur le chantier. Cet adjuvant retardera la prise, mais rendra le béton fluide pendant une période de temps plus longue, ce qui pourrait retarder la finition. Si les temps de transport sont particulièrement longs, le type G peut être ajouté à l'usine. Cependant, si la livraison est retardée trop longtemps, les effets peuvent être diminués. Un redosage est possible pour retrouver la plasticité du mélange et les recommandations des fabricants doivent être suivies de près.

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Améliorateurs de finition

Les adjuvants réducteurs d'eau de milieu de gamme peuvent être utilisés comme améliorateurs de finition pour le béton, en particulier dans les applications de planchers commerciaux et résidentiels et de béton formé.

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Les MRWR produisent du béton et du béton moins perméables et plus durables avec des résistances à la compression significativement précoces et ultimes.

Note sur le béton par temps froid

Une goutte de 20^ouF peut doubler le temps de prise du béton. Les accélérateurs ASTM C494 de type C ou une combinaison de type F d'accélérateurs et de réducteurs d'eau peuvent être la solution.

Note de bétonnage par temps chaud

En règle générale, chaque 10^ouL'augmentation de la température ambiante réduit l'affaissement d'environ 1 '. Un 30^ouUne augmentation de la température du mélange peut réduire de moitié le temps de prise, augmenter les besoins en eau et réduire la résistance à la compression sur 28 jours jusqu'à 25%.

Un passage de la norme ASTM C494 de type A à un mélange réducteur d'eau et retardateur de prise peut faire partie d'un plan efficace pour le bétonnage par temps chaud.

Produire un remblai fluide qui coule facilement et qui se nivelle automatiquement

Matériau à faible résistance contrôlée (CLSM)

Ce matériau fournit un remblai fluide qui s'écoule facilement et est autonivelant.

Bien qu'il coûte plus cher qu'un matériau granulaire sec, il n'a pas besoin d'être placé dans des ascenseurs, étalé et compacté après chaque levage.

Il s'agit d'un mélange fluide composé de ciment Portland, d'eau, d'agrégats fins et / ou de cendres volantes et peut inclure un adjuvant pour améliorer la fluidité, réduire les densités, éliminer la ségrégation et le tassement et contrôler le développement de la résistance dans les applications. où de futures fouilles sont nécessaires.

Les résistances à la compression typiques de 28 jours sont de 50 à 200 psi et les densités varient de 115 à 145 pcf.