Types, composition et utilisation de ciments résistants aux sulfates

Très peu de gens doutent de la résistance et de la durabilité des structures en béton armé, mais il convient néanmoins de noter que sous l'influence de facteurs environnementaux externes, le matériau a tendance à s'effondrer assez rapidement. Les principales causes de destruction du béton sont le vent, les eaux souterraines, le soleil, les pluies fréquentes et le froid. C'est pourquoi l'utilisation de nouvelles technologies dans la production de mélanges de construction est si importante.

Le béton spécialisé résistant aux sulfates vient en aide à la lutte contre la destruction des structures en béton.

Le ciment résistant aux sulfates est fabriqué sur la base d'un broyage fin du clinker de ciment Portland mélangé avec du gypse, un cas particulier du ciment Portland ordinaire qui se caractérise par une résistance accrue aux effets des sulfates.

La qualité du clinker utilisé dans la fabrication du ciment résistant aux sulfates est soumise à des exigences particulières. Ainsi, sa composition chimique est strictement normalisée:

• la concentration en silicate tricalcique ne dépasse pas 50%;
• concentration en aluminate - pas plus de 5%;
• module alumine - doit être supérieur à 0,7%;
• la teneur combinée en C3A + C4AF est inférieure à 22%.

L'utilisation de ciments résistants aux sulfates est justifiée pour la construction de structures soumises à des influences environnementales agressives.

À savoir:

• fortes gelées et baisses de température;
• précipitations fréquentes et variations de l'humidité, inondations, flux et reflux, inondations, eaux souterraines;
• le mouvement du sol, son affaissement ou, au contraire, son gonflement;
• exposition à des fluides chimiques agressifs, par exemple des eaux souterraines de composition instable;
• activité sismique.

Par conséquent, le plus souvent, le champ d'application des ciments résistants aux sulfates est le suivant:

• pieux de pont en sulfate de zinc;
• constructions hydrotechniques fonctionnant avec de l'eau de mer ou des océans;
• réseaux sous-marins et souterrains;
• jetées maritimes et fluviales;
• structures en béton armé;
• structures avec tension accrue.

Considérons les principaux types de ciment résistant aux sulfates, en fonction de la composition:

• Ciment Portland sans additifs. L'introduction d'additifs minéraux et inertes dans ce type de ciment est inacceptable. C'est un matériau polyvalent, résistant à la température et à l'humidité.
• Slac Ciment Portland. L'additif principal est du laitier de haut fourneau granulé, il est broyé avec du clinker et représente 40 à 60% du volume total du mélange. Les scories utilisées comme additifs doivent respecter la norme en matière de présence d'oxyde d'aluminium - pas plus de 10-12%. Le point faible du laitier ciment Portland est l’instabilité à geler.
• Ciment Portland additionné d'additifs minéraux. En tant qu'additifs minéraux, on peut utiliser du laitier en une quantité représentant 15 à 20% du volume total, de la pouzzolane, une combinaison de pouzzolane ou de la microsilice avec du laitier. Les suppléments minéraux représentent généralement 5 à 10%. Ce type de ciment résistant aux sulfates offre une excellente résistance au gel et aux changements d'humidité.
• Ciment de Portland Pozzolanique. Il contient un mélange de laitier de haut fourneau et de pouzzolanes. Les pouzzolanes sont des additifs minéraux actifs d’origine volcanique, tels que, par exemple, les cendres ou la pierre ponce.Contrairement au ciment Portland, il est plus résistant à la corrosion par les sulfates, mais il tolère en même temps les changements brusques de température et d'humidité.

Lors de l'achat de ciment résistant aux sulfates, il convient de porter une attention particulière à l'étiquetage de l'emballage. Cela signifie une résistance maximale à la compression. Les principales marques courantes sont M300, M400, M500. En conséquence, la résistance de ces ciments sera de 300 à 500 kg / cm² (ou de 30 à 50 MPa).

Le ciment atteint sa résistance maximale à la compression 28 jours après le coulage.

• Le ciment Portland de laitier résistant aux sulfates a toutes les marques disponibles - M300, M400 et M500.
• Le ciment Portland avec l'addition d'additifs minéraux est marqué - M400 et M500.
• Le ciment Portland sans additifs est étiqueté - M400.
• Pozzolanic est étiqueté - M300 et M400.

Les ciments résistants aux sulfates sèchent rapidement.

• Temps de prise - de 45 minutes à 10 heures.
• Demande en eau 22-28%. Il s'agit d'une caractéristique importante utilisée pour diluer correctement le mélange initial avec de l'eau afin d'obtenir une solution de la consistance souhaitée.
• Finesse de broyage. Pour les ciments à teneur en additifs minéraux d’origine sédimentaire, le résidu sur le tamis à cellules de 80 microns n’excède pas 15%

Les conditions environnementales agressives ne sont pas une raison pour oublier l'aspect esthétique de la structure. Les ciments Portland blancs sont particulièrement répandus et leur mécanisme de fabrication est très similaire à celui du ciment ordinaire, à l’exception de l’utilisation du clinker blanc.

Un point important dans la production de clinker blanc est l’utilisation de roches carbonatées et d’argiles à très faible concentration en oxydes de fer et de manganèse. Pour améliorer la blancheur du clinker, il est blanchi par réduction chimique du carbure de fer 3 en oxyde de fer Fe3O4.

Dans le ciment Portland blanc, sa blancheur est particulièrement appréciée. Par exemple, il existe 3 degrés de blancheur du ciment, qui diffèrent par le degré de réflexion de la lumière.

Le ciment Portland couleur est également produit sur cette base. Il est facile de fabriquer du clinker blanc en mélange avec des substances colorantes. Le minerai de fer hématite (pour obtenir des teintes rouges et brunes), des pigments de phtalocyanine (pour obtenir du vert et du bleu), un pigment d'oxyde de fer (jaune) et la suie pour obtenir des teintes de gris et de noir sont le plus souvent utilisés pour la coloration.

Il convient de noter que les ciments résistants aux sulfates jouent un rôle important dans la construction de structures soumises à des conditions climatiques extrêmes, telles que l'humidité et les fluctuations de température.

Le choix des matériaux est une tâche qui incombe aux responsables, car les ciments résistants aux sulfates sont sélectionnés individuellement selon les conditions.

Comment choisir le ciment, voir la vidéo suivante.