Durcissement rapide du béton
Durabilité des bétons et mortiers rapides Concretum
Les bétons rapides Q-FLASH et les mortiers rapides de Concretum sont basés sur la technologie la plus récente en matière de ciment rapide. Ce n'est pas un seul ciment rapide qui est utilisé, mais une combinaison de différents composants semblables au ciment Portland.
Ce composé est adapté de telle sorte que le développement de chaleur d'hydratation est nettement plus faible que dans les systèmes de ciment rapide traditionnels et est donc comparable à un ciment Portland normal. Une autre caractéristique positive de la technologie de béton rapide Concretum est son faible retrait. Il est même inférieur aux valeurs moyennes de retrait des bétons normaux et peut être assimilé aux valeurs des bétons à faible retrait. La faible chaleur d'hydratation, le faible retrait, la haute résistance au gel ainsi que la haute étanchéité des bétons et mortiers rapides Concretum permettent une très grande durabilité de l'élément de construction ainsi réalisé.
Manipulation du béton et du mortier rapides Concretum
Les bétons rapides Q-FLASH sont absolument comparables aux bétons normaux en termes de fabrication et de mise en œuvre. Le béton Concretum® Q-FLASH 2/20 est un système à trois composants :
1. composé de ciment (pour contrôler le durcissement rapide du béton)
2. superplastifiant haute performance (pour contrôler la consistance)
3. agent retardateur de prise (pour fixer le début du durcissement et compenser les variations de température)
Les paramètres suivants peuvent être réglés en fonction des différentes exigences :
- Temps d'ouverture entre 60 et 120 min (exceptionnellement jusqu'à 180 min).
- Plage de température d'utilisation : 5 °C à 33 °C (température du béton frais)
- Consistance : stable à pompable (classe de consistance C1 à C3)
- bonne compressibilité et facilité de mise en œuvre de la surface (peinture au balai, talochage, etc.)
Durcissement des bétons et mortiers rapides Concretum
Jusqu’au début de la prise, le béton rapide Concretum se comporte presque de la même manière que le béton normal (il en va de même pour le mortier rapide par rapport au mortier normal). À la fin du temps ouvert intervient, le processus de prise s’accélère fortement. La formation d’ettringite (formation de la pâte de ciment) est environ 100 fois plus rapide qu’avec un ciment Portland normal. En l’espace de quelques minutes, une structure solide et dense composée de pâte de ciment se forme. Au bout de seulement 60 minutes environ après le début du durcissement, le mélange atteint une résistance supérieure ou égale à 20 N/mm2 (le même résultat demande environ deux jours aux bétons et mortiers normaux).
Ce processus de durcissement rapide entraîne également un séchage rapide du béton, car une grande quantité d’eau interstitielle libre est liée chimiquement en peu de temps. Après seulement deux à trois heures, la teneur en humidité est inférieure à 4,0 CM-%, ce qui est par exemple une condition idéale pour l’application de nombreux systèmes d’étanchéité. Le béton atteint donc en l’espace de trois heures les valeurs que les bétons normaux ne présentent qu’après environ quatre semaines, et pourtant l’ouvrabilité du béton frais reste semblable à celle du béton normal. Cette technologie, qui repose sur le ciment rapide, diffère essentiellement des bétons accélérés conventionnels. Il est également possible d’augmenter la vitesse de durcissement avec des superplastifiants à haute performance appropriés et des ciments à grande finesse de broyage (p. ex., CEM I 52.5 R). Cependant, leur volume ne peut pas rivaliser avec celui des composés spéciaux de ciment rapide.
Production & applications
Le béton rapide Concretum peut être produit de deux manières :
1. en centrale à béton, de manière analogue au béton normal
2. dans une bétonnière portée, directement sur le chantier
Le choix entre ces deux modes de production permet une grande flexibilité des processus de construction. Il est ainsi possible de réaliser des procédés de construction entièrement nouveaux, par ex :
- lors de la remise en état de pistes d'aéroport
- lors de l'abaissement de radiers de tunnels
- lors de la remise en état de chaussées en béton
- pose de grandes surfaces au moyen de machines à coffrage glissant
Le mortier rapide Concretum est fabriqué de manière analogue au mortier d'assainissement traditionnel dans des malaxeurs à mélange forcé performants ou avec des malaxeurs à main à double arbre et doit pour cela être simplement mélangé avec de l'eau.
Faible développement de chaleur d'hydratation
Contrairement aux bétons rapides traditionnels qui misent sur une finesse de broyage élevée des ciments ou sur l'ajout d'accélérateurs de durcissement, le Concretum® Q-FLASH 2/20 utilise un ciment spécial à durcissement rapide. Ce ciment spécial entièrement minéral utilise un nouveau mécanisme de développement de la résistance avec une chaleur d'hydratation beaucoup plus faible. Le développement de la chaleur d'hydratation du ciment n'est que d'environ 210 J/g ; cette valeur correspond à ce que l'on appelle un ciment LH (Low Heat).
Des mesures (voir graphique ci-dessous) montrent que la température du béton du béton rapide Concretum évolue très modérément par rapport aux bétons normaux.
Dans la pratique, on admet généralement qu'une différence de développement thermique entre la température du béton frais et la chaleur maximale d'hydratation allant jusqu'à 30 °C est sans danger en ce qui concerne la formation de fissures dues à des contraintes.
