Le superplastifiant polycarboxylique haute performance est un adjuvant largement utilisé dans les travaux de béton.
I. Caractéristiques
1. Haut taux de réduction de l’eau : il permet de réduire considérablement la quantité d’eau nécessaire au mélange du béton, avec un taux de réduction pouvant atteindre 20 % à 40 %, ce qui améliore efficacement la résistance et la durabilité du béton.
2. Bonne fluidité : maintient la fluidité du béton pendant une longue période, ce qui facilite son transport et sa mise en œuvre.
3. Faible retrait : réduit le retrait et la déformation du béton, diminuant ainsi le risque de fissuration.
4. Respect de l’environnement : processus de production relativement respectueux de l’environnement, avec un impact positif sur la durabilité du béton et son caractère écologique.
II. Mode d’action
Sa structure moléculaire contient des groupes actifs tels que des groupes carboxyles qui, en s’adsorbant à la surface des particules de ciment, confèrent à celles-ci une charge électrique identique, ce qui génère une force de répulsion statique qui disperse les particules de ciment et libère l’eau emprisonnée dans les agrégats de particules de ciment, permettant ainsi de réduire la quantité d’eau nécessaire. Parallèlement, l’effet de stéréo-empêchement des molécules de polycarboxylate contribue également à maintenir la dispersion des particules de ciment, conférant ainsi au mélange de béton une bonne fluidité et une bonne stabilité.
III. Domaines d’application
1. Béton haute performance : utilisé pour la préparation de béton à haute et très haute résistance, afin d’améliorer les propriétés mécaniques et la durabilité du béton.
2. Béton grand volume : permet de contrôler efficacement la chaleur de hydratation du béton, de réduire les fissures dues à la température et d’améliorer la qualité du béton grand volume.
3. Béton autoplaçant : confère au béton une bonne fluidité et un bon pouvoir de remplissage, permettant un moulage autoplaçant et améliorant l’efficacité et la qualité de la construction.
4. Éléments préfabriqués en béton : améliore la qualité de surface et la précision dimensionnelle des éléments préfabriqués, et augmente l’efficacité de la production.
IV. Précautions d’utilisation
1. Respecter strictement les instructions du mode d’emploi pour contrôler le dosage. Un dosage excessif peut entraîner des problèmes tels que la ségrégation et le ressuage du béton.
2. Vérifier la compatibilité avec le ciment et les autres adjuvants. Effectuer des essais de mélange avant utilisation afin de déterminer le dosage optimal.
3. Lors du stockage, éviter l’humidité et la contamination par des impuretés. Les différents types et modèles d’agents réducteurs d’eau doivent être stockés séparément afin d’éviter toute confusion.
Mode d’emploi des agents réducteurs d’eau à base de polycarboxylique hautement efficaces :
I. Détermination du dosage
Déterminez la quantité optimale à l’aide d’un essai de mélange du béton. En général, la quantité de réducteur de teneur en eau à base de polycarboxylique hautement efficace est de 0,8 % à 2,0 % de la quantité de matériau liant, mais la quantité exacte varie en fonction du type de ciment, des caractéristiques des granulats, des propriétés requises du béton, etc.
2. Méthode de mélange
1. Méthode de prémélange : mélangez d’abord l’agent réducteur d’eau avec une partie de l’eau, puis ajoutez-le dans le malaxeur à béton, puis ajoutez successivement le ciment, les granulats et les autres matières premières pour mélanger.
2. Méthode d’ajout tardif : pendant le malaxage du béton, mélangez d’abord les matériaux secs tels que le ciment et les granulats, puis ajoutez la majeure partie de l’eau et mélangez, enfin ajoutez la solution d’agent réducteur d’eau à la fin du malaxage. La méthode d’ajout tardif permet de mieux exploiter l’effet du réducteur d’eau, d’améliorer la fluidité et les performances du béton, mais il faut faire attention au moment de l’ajout et à l’homogénéité du mélange.
Troisièmement, le temps de mélange
Il convient de prolonger légèrement le temps de mélange afin de garantir un mélange homogène du réducteur d’eau et des différents composants du béton. En général, le temps de mélange du béton est prolongé de 30 à 60 secondes par rapport à un béton sans réducteur d’eau.
Quatrièmement, précautions à prendre
1. Le réducteur d’eau doit être dosé avec précision à l’aide d’un équipement de mesure fiable, et l’erreur doit être contrôlée dans les limites spécifiées.
2. Pendant l’utilisation, il faut faire attention à la perte d’affaissement du béton et ajuster la quantité de réducteur d’eau ou prendre d’autres mesures en fonction de la situation réelle.
3. Lorsque le réducteur d’eau polycarboxylique hautement efficace est utilisé avec d’autres adjuvants, il faut faire attention à leur compatibilité afin d’éviter toute réaction indésirable.
4. Sur le chantier, veillez à bien stocker et conserver les réducteurs d’eau afin de les protéger du soleil, de la pluie et de l’humidité.
Les réducteurs d’eau à base de polycarboxylate hautement efficaces conviennent à divers travaux de bétonnage. Voici leurs principaux domaines d’application :
1. Béton haute performance : utilisé pour la préparation de béton haute performance à haute résistance (par exemple C60 et plus), il permet de réduire efficacement le rapport eau/ciment et d’améliorer les propriétés du béton telles que la résistance, la durabilité et l’imperméabilité.
2. Béton à haute fluidité : convient aux travaux de bétonnage nécessitant une fluidité élevée, tels que le béton pompé pour les bâtiments de grande hauteur, le coulage de béton en grande quantité, etc. Il permet au béton de conserver une bonne fluidité pendant le transport et la construction, ce qui facilite le coulage et le vibrage.
3. Béton autoplaçant : dans le béton autoplaçant, les réducteurs de teneur en eau à base de polycarboxylate confèrent au béton une excellente fluidité, un excellent pouvoir de remplissage et une excellente résistance à la ségrégation. Il peut s’auto-niveler et se compacter sous son propre poids, sans besoin de vibration, et convient aux zones à armature dense et à structure complexe.
4. Éléments préfabriqués en béton : utilisés dans la production d’éléments préfabriqués en béton tels que poutres, dalles et poteaux, ils améliorent la qualité de la surface et la précision dimensionnelle des éléments, réduisent les bulles et les irrégularités, tout en augmentant la productivité.
5. Béton pour ouvrages hydrauliques : il réduit la consommation d’eau du béton, améliore la résistance à l’infiltration et au gel, et convient aux ouvrages hydrauliques tels que les barrages et les vannes. Il renforce la durabilité des structures et leur résistance à l’érosion par l’eau et au gel-dégel.
6. Béton pour routes et ponts : contribue à améliorer la résistance à l’abrasion, la résistance à la flexion et l’imperméabilité du béton routier. Utilisé dans les structures de ponts, il améliore leur durabilité et leur résistance aux charges des véhicules et aux facteurs environnementaux à long terme.
Les superplastifiants à base de polycarboxylates hautement efficaces diffèrent des superplastifiants à base de polycarboxylates ordinaires par les aspects suivants :
1. Structure moléculaire
1. Réducteur d’eau à base de polycarboxylique hautement efficace : il présente généralement une structure moléculaire plus complexe et plus régulière, avec une conception plus fine de la chaîne principale et des chaînes latérales, une densité plus élevée et une longueur modérée des chaînes latérales, ce qui lui permet de former une couche d’adsorption plus stable et plus efficace à la surface des particules de ciment.
2. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylique ordinaires : leur structure moléculaire est relativement simple, la longueur et la distribution des chaînes latérales peuvent être inégales, et leur effet d’adsorption et de dispersion à la surface des particules de ciment est relativement faible.
Deuxièmement, les caractéristiques de performance
1. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylique hautement efficaces : leur taux de réduction d’eau est élevé, généralement supérieur à 30 %, ce qui permet de réduire considérablement le rapport eau/ciment du béton et d’améliorer efficacement sa résistance et sa durabilité. Tout en conservant la maniabilité du béton, ils permettent de réduire considérablement la consommation d’eau.
2. Réducteurs d’eau polycarboxyliques ordinaires : leur taux de réduction de l’eau est généralement compris entre 20 % et 30 %. Ils sont moins efficaces que les réducteurs d’eau polycarboxyliques hautement efficaces pour améliorer la résistance et la durabilité du béton. À maniabilité égale, la réduction de la consommation d’eau est relativement faible.
III. Applications
1. Réducteur d’eau à base de polycarboxylique hautement efficace : convient à la préparation de béton à haute performance, tel que le béton à haute résistance, le béton à haute fluidité, le béton autoplaçant, etc. Il est souvent utilisé dans les bâtiments de grande hauteur, les grands ponts, les ouvrages hydrauliques et autres projets exigeant des performances élevées du béton.
2. Réducteur d’eau à base de polycarboxylique ordinaire : convient aux projets de béton aux performances générales, tels que les structures de construction ordinaires, les fondations routières, etc. Il est utilisé dans des situations où les performances du béton ne sont pas particulièrement exigeantes.
Quatre, coût de production
1. Réducteur d’eau polycarboxylique hautement efficace : en raison de son processus de production relativement complexe, qui nécessite l’utilisation de matières premières spéciales et un contrôle de production plus précis, son coût de production est relativement élevé.
2. Réducteur d’eau polycarboxylique ordinaire : son processus de production est relativement simple et le coût des matières premières est relativement faible, son coût de production est donc généralement inférieur à celui du réducteur d’eau polycarboxylique hautement efficace.
Les agents réducteurs d’eau à base de polycarboxylates hautement efficaces et les agents réducteurs d’eau à base de polycarboxylates ordinaires présentent les différences suivantes dans leur procédé de fabrication :
Premièrement, le choix des matières premières
1. Agents réducteurs d’eau à base de polycarboxylates hautement efficaces : on utilise généralement des monomères polyéthers de haute performance, dont la structure moléculaire est régulière, la distribution des masses moléculaires étroite et qui contiennent des groupes fonctionnels spéciaux, ce qui permet d’obtenir de meilleures performances en matière de réduction de l’eau. Par ailleurs, les adjuvants tels que les initiateurs et les agents de transfert de chaîne doivent également répondre à des exigences plus strictes en matière de pureté et de performances afin de garantir la contrôlabilité de la réaction et la qualité du produit.
2. Adjuvants à base de polycarboxylique ordinaire : les monomères polyéther ont des performances relativement ordinaires, leur distribution moléculaire peut être plus large et le type et la quantité de groupes fonctionnels diffèrent de ceux des produits à haute efficacité. Les exigences en matière de pureté et de performances des adjuvants sont relativement faibles, ce qui réduit leur coût.
II. Procédé de synthèse
1. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylic acides à haute efficacité : ils utilisent généralement des procédés de synthèse innovants, tels que la polymérisation in situ par greffage ou la réaction de macromolécules. Ces procédés permettent de contrôler plus précisément la structure moléculaire, ce qui rend la distribution de la chaîne principale et des chaînes latérales du polymère plus uniforme et améliore ainsi les performances du produit. Les conditions de réaction sont également contrôlées de manière plus stricte, avec des exigences élevées en matière de précision des paramètres tels que la température, la pression et le temps de réaction.
2. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylique ordinaire : ils utilisent généralement un procédé de polymérisation en solution plus traditionnel, dont le processus de réaction est relativement simple et qui exige une précision relativement faible dans le contrôle des conditions de réaction. Cependant, le contrôle de la structure moléculaire peut ne pas être suffisamment précis, ce qui peut entraîner une légère instabilité des performances du produit.
Troisièmement, conception de la formulation du produit
1. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylic acides hautement efficaces : la conception de la formulation est plus complexe et plus précise. Il est nécessaire d’ajuster avec précision la proportion et le type de chaque matière première en fonction des différents scénarios d’application et des exigences de performance, et d’introduire des monomères fonctionnels spéciaux afin d’obtenir un taux de réduction d’eau élevé, une bonne stabilité et d’autres propriétés.
2. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylates ordinaires : la formulation est relativement simple, visant principalement à réduire l’eau et à améliorer la maniabilité, avec une utilisation moindre de monomères fonctionnels. Les performances globales et le degré d’optimisation sont inférieurs à ceux des réducteurs d’eau à base de polycarboxylates hautement efficaces.
Quatrièmement, les équipements de production et le contrôle de la qualité
1. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylates hautement efficaces : les équipements de production sont très exigeants et doivent généralement être équipés de dispositifs de mesure de haute précision, de systèmes de contrôle automatisé des réactions et d’équipements de séparation et de séchage avancés afin de garantir la stabilité du processus de production et la cohérence de la qualité des produits. Les moyens de contrôle de la qualité sont également plus perfectionnés, et les différentes caractéristiques des produits sont soumises à des tests et à une surveillance rigoureux.
2. Réducteurs d’eau à base de polycarboxylates ordinaires : les équipements de production sont relativement simples et les exigences en matière de précision des dispositifs de mesure et de contrôle sont moins élevées. En termes de contrôle qualité, les tests effectués sur les performances des produits sont moins nombreux et moins fréquents, ce qui peut nuire à la stabilité de la qualité des produits par rapport aux réducteurs d’eau à base de polycarboxylates hautement efficaces.
