Un agent hydrofuge à base de chlorure de métal est un liquide coloré préparé en mélangeant du chlorure de calcium, du chlorure d’aluminium et d’autres sels métalliques avec de l’eau dans une proportion particulière.
Après avoir été mélangé au béton (mortier), l’agent hydrofuge à base de chlorure de métal peut, au cours du processus d’hydratation et de durcissement du ciment, réagir avec le ciment et l’eau pour générer des sels complexes, combler les lacunes dans le béton et le mortier et améliorer la compacité et l’imperméabilité du béton. Pour jouer le rôle d’hydrofuge et d’anti-infiltration, cet agent a les fonctions de prise rapide, de résistance initiale, de résistance à la pression, d’imperméabilisation, d’anti-infiltration et d’antigel. Il peut être utilisé pour l’imperméabilisation et l’imperméabilité des toits, des sous-sols, des couches souterraines anti-humidité, des piscines et des réservoirs d’eau. Le dosage est d’environ 5 % du dosage de ciment.
1) Agent hydrofuge à base de chlorure ferrique
Un agent hydrofuge à base de chlorure ferrique est un liquide acide fort, brun foncé, généré par une réaction chimique entre des écailles d’oxyde de fer, de la poudre de fer et de l’acide chlorhydrique industriel à une température moyenne dans une proportion particulière. L’agent hydrofuge à base de chlorure ferrique peut être utilisé pour préparer du béton et du mortier hydrofuges qui conviennent à l’imperméabilisation rigide des sous-sols des bâtiments industriels et civils, des piscines, des châteaux d’eau et des fondations d’équipement, ainsi que d’autres projets de maçonnerie en briques, en béton et en béton armé dans des environnements souterrains et humides, et à l’imperméabilisation et à l’obturation. Il peut être utilisé pour préparer le mortier et le béton qui empêchent la pénétration de l’essence. Conformément aux réglementations pertinentes qui limitent le champ d’application des sels de chlore, l’utilisation du béton hydrofuge au chlorure ferrique est interdite pour les projets qui entrent en contact avec l’alimentation en courant continu, le béton armé précontraint et les structures critiques à parois minces. Un agent hydrofuge à base de chlorure ferrique convient aux structures sous-marines et aux projets de béton de grand volume ne comportant pas ou peu d’armatures.
La méthode de préparation de l’agent hydrofuge à base de chlorure ferrique est la suivante.
(1) Préparation de l’agent hydrofuge à base de chlorure ferrique en utilisant le calcaire d’oxyde de fer comme matière première.
Ce type d’agent hydrofuge au chlorure ferrique est une solution de chlorure ferrique générée par une réaction chimique entre de l’acier laminé et de l’acide chlorhydrique industriel dans une proportion appropriée à température normale (>10°C).
a. Composants
La feuille d’oxyde de fer est composée des éléments suivants : Fe₂O₃ (oxyde de fer), FeO (oxyde ferreux), Fe₃O₄ (oxyde ferrique). S’il y a de l’huile ou de la saleté sur la couche d’oxyde, celle-ci doit être nettoyée et broyée à travers une maille de 3 mm ;
L’acide chlorhydrique (HCl) peut être industriel, avec un poids spécifique de 1,15 à 1,19 ;
Le principal composant du sulfate d’aluminium [Al₂ (SO₄)₃] est Al₂ (SO₄)3 – 18H₂O. Une petite quantité de sulfate d’aluminium est ajoutée à la solution de chlorure ferrique. Sa fonction première est de réagir avec le Ca(OH)₂ du ciment pour générer un colloïde Al(OH )₃, et en outre, il crée du sulfoaluminate de calcium pour augmenter l’expansion et la compacité du béton et du mortier. Le sulfate d’aluminium peut être du sulfate d’aluminium industriel hydraté avec une teneur en sulfate d’aluminium <5% ;
l’oxyde de fer brun doit être de la cendre d’acier soufflée à l’oxygène et de la poudre de fer rouge.
b. Méthode de préparation
Le rapport de mélange de l’agent hydrofuge à base d’oxyde de fer est le suivant : tartre d’oxyde de fer : poudre de fer : acide chlorhydrique : sulfate d’aluminium = 80:20:200:12.
Mettez la poudre de fer dans le bocal en céramique, ajoutez la moitié de l’acide chlorhydrique utilisé et remuez à l’aide d’une pompe à air ou d’une machine pendant 15 minutes pour permettre une réaction complète. En cas d’agitation manuelle, le temps doit être prolongé jusqu’à 1h à 1,5h. Après dissolution, ajouter le calcaire d’oxyde de fer et la moitié restante de l’acide chlorhydrique, agiter mécaniquement pendant 45 à 60 minutes, puis faire réagir naturellement pendant 3 à 4 heures jusqu’à ce que la solution devienne une sauce soja épaisse, la solution de chlorure ferrique. Laisser reposer la solution pendant 2 heures. ~3h, verser le liquide clair, éliminer les impuretés et les matières non dissoutes, laisser reposer 12h, ajouter du sulfate d’aluminium industriel représentant 5% de la solution totale de chlorure ferrique, remuer soigneusement pour dissoudre, puis utiliser complètement.
c. Exigences relatives au produit fini
La densité relative de l’agent hydrofuge au chlorure ferrique doit être supérieure à 1,4, le rapport de chlorure ferrique doit être compris entre 1:1 et 1,3 (rapport de masse), et sa teneur pratique ne doit pas être inférieure à 400g/L ; la valeur pH de la solution d’agent hydrofuge est comprise entre 1 et 2 ; la teneur en sulfate d’aluminium représente environ 5% du poids de la solution de chlorure ferrique.
(2) Préparation d’un agent hydrofuge à base de chlorure ferrique en utilisant des scories de pyrite comme matière première
Ce type d’agent hydrofuge au chlorure ferrique est une solution de chlorure ferrique qui réagit chimiquement à température ambiante avec des déchets industriels provenant d’usines d’acide sulfurique et de l’acide chlorhydrique industriel, auxquels on ajoute une quantité appropriée d’alun.
a. Composants
Les scories de pyrite sont des déchets industriels provenant de la fabrication d’acide sulfurique. Son principal composant est l’oxyde de fer et une petite quantité de fer, d’oxyde de silicium, d’alumine, d’oxyde de calcium et de soufre. Lors de la préparation d’un agent hydrofuge à base de chlorure ferrique, il convient de choisir un agent ayant une teneur plus élevée en oxyde de fer. Le laitier à faible teneur en silice doit être séché avant d’être préparé, avec un taux d’humidité de <2%, et les impuretés sont éliminées par tamisage ; les déchets de coupe provenant du traitement mécanique peuvent être utilisés pour la limaille de fer ; l’alun industriel est généralement utilisé comme alun ; l’acide chlorhydrique et le sulfate d’aluminium sont les conditions exactes pour préparer l’agent hydrofuge au chlorure ferrique à base de tartre à base d’oxyde de fer.
b. Méthode de préparation
Préparer les matériaux en fonction de la qualité du laitier de pyrite : acide chlorhydrique = 1:2~3, verser l’acide chlorhydrique dans le cylindre en céramique, puis verser lentement le mélange de laitier de pyrite et de limaille de fer représentant 5%~10% de la masse de l’acide chlorhydrique dans l’acide chlorhydrique. Remuer continuellement pendant environ 3 heures, puis toutes les 0,5 heures, clarifier après 24 heures et mesurer la densité relative. Lorsque la densité relative est >1,3, ajouter de l’alun ou du sulfate d’aluminium à raison d’environ 10 % de la masse de la solution et continuer à agiter jusqu’à dissolution complète, c’est-à-dire jusqu’à l’obtention des produits finis.
Les exigences relatives au produit fini sont les mêmes que celles de l’agent hydrofuge à base de chlorure ferrique utilisant du tartre d’oxyde de fer comme matière première.
