Chlorure de calcium dans le béton

Voir le sujet précédent Voir le sujet suivant Aller en bas

Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:48

Chlorure de calcium dans le béton



PAR V.S. Ramachandran



L'incorporation au béton de faibles quantités de certains
produits afin de lui donner des propriétés recherchées est
un procédé aussi ancien que l'utilisation du ciment. Les
Romains ajoutaient du sang, de la graisse de porc et du lait aux ciments de
pouzzolane, pour améliorer leur ouvrabilité et leur
durabilité. Il existe aujourd'hui plusieurs centaines de produits
chimiques qui sont censés avoir une ou plusieurs
propriétés avantageuses et qui peuvent être
incorporés au béton. On désigne ces produits sous le nom
d'adjuvants, et on les ajoute à l'eau, au granulat et au ciment
hydraulique immédiatement avant ou pendant le malaxage . La plupart des adjuvants sont connus d'après
leur usage; on a par exemple les réducteurs d'eau, les retardateurs
de prise, les agents accélérateurs-réducteurs d'eau,
les accélérateurs et les hydrofuges.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:49

Un accélérateur, comme le terme le suggère,
accroît la vitesse de développement de certaines
propriétés caractéristiques des ciments et bétons,
mais il n'accélère pas nécessairement le
développement de chacune d'elles. Du point de vue chimique,
l'accélération peut être l'accroissement global de
la vitesse de réaction; du point de vue physique, l'accroissement de
la vitesse de prise; et du point de vue mécanique, l'accroissement
de la vitesse de développement de la résistance mécanique.
En pratique, cela signifie une réduction du temps de cure et de la
durée pendant laquelle le béton doit être
protégé du froid, et que la finition doit être entreprise
plus tôt et que le bâtiment pourra être ouvert plus tôt
au public.

On connaît plusieurs produits chimiques qui servent
d'accélérateurs de prise du béton: le formiate de
calcium, le chlorure d'aluminium, le carbonate de potassium, le chlorure de
sodium et le chlorure de calcium (entre autres). Cependant, le chlorure de
calcium est celui dont l'usage est le plus répandu. Sa
popularité est due au fait qu'on peut se le procurer facilement, que
son coût est peu élevé, que son comportement
caractéristique est prévisible et qu'on l'a
employé avec succès pendant plusieurs décennies.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:49

Le béton doit répondre à de nombreuses exigences de
comportement. L'addition de chlorure de calcium améliore certaines
caractéristiques recherchées des bétons mais peut avoir
une action défavorable sur d'autres. Mais on ne peut prévoir
avec assez de précision le comportement d'un béton contenant
un adjuvant au chlorure de calcium que si les effets à long et à
court terme ont été déterminés. Lorsque ces effets
sont connus on peut alors employer les adjuvants de façon
appropriée. Autrefois, les adjuvants étaient le domaine des
spécialistes, mais avec le progrès de la technologie du
bâtiment et les nouvelles exigences auxquelles doivent répondre le
constructeur l'ingénieur et l'architecte, il est
nécessaire que tous ceux qui s'occupent de construction connaissent
aussi bien les adjuvants et leurs effets que le ciment, les granulats ou
l'eau de gâchage.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:50

Méthodes d'addition du chlorure de
calcium


La quantité de chlorure de calcium à utiliser pour un ouvrage
donné dépend des exigences, bien qu'il soit recommandé
que la quantité de chlorure de calcium ne représente pas plus de
2 pour cent de la masse de ciment. Il convient toutefois de noter que ce
pourcentage s'applique au chlorure de calcium en paillettes, qui est un
hydrate contenant environ 2 molécules d'eau (2 pour cent de chlorure
de calcium en paillettes équivalent à environ 1.5 pour cent de
CaCl2 anhydre).

Le chlorure de calcium se présente sous forme de boulettes, de
granules ou de paillettes, ou en solution. La forme habituelle en paillettes
contient un minimum de 77 pour cent de chlorure de calcium et les boulettes et
autres formes granulaires un minimum de 94 pour cent. Le matériau est
fourni en sacs étanches à l'humidité, dans des
cylindres métalliques étanches à l'air, ou de tout
autre manière appropriée et il doit être soigneusement
conservé à l'abri de l'humidité. S'il se forme
des grumeaux au cours du stockage il faut s'en débarrasser.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:50

Le chlorure de calcium est soluble dans l'eau froide et dans l'eau
chaude. Lorsqu'on le dissout il est préférable de mettre le
sel dans l'eau, parce que si l'on verse de l'eau sur le sel il se
forme une croûte dure, qui rend la dissolution lente. Lorsqu'elle
vient d'être préparée, la solution est chaude et doit
être refroidie avant l'utilisation.

On ne prépare pas de solutions très concentrées de
chlorure de calcium pour éviter que le chlorure en excès ne se
dépose au fond. Il est plus pratique de préparer une solution
contenant par gallon, 4 lb de paillettes (avec un minimum de 77 pour cent de
chlorure de calcium) ou 3¼ lb de boulettes ou de paillettes
concentrées ou d'autres formes granulées (contenant au
minimum 94 pour cent de chlorure de calcium). Ensuite, une méthode
pratique, mais pas exacte, consiste à ajouter 1 pinte de solution
titrée par sac de ciment lorsqu'on spécifie une concentration
de 1 pour cent de chlorure de calcium ou 2 pintes par sac lorsqu'on
spécifie une concentration de 2 pour cent de chlorure de calcium. La
solution est considérée comme une partie de l'eau de
gâchage du béton. Par exemple, pour un mélange
préparé avec 5 sacs par verge cube et exigeant 2 pour cent de
chlorure de calcium et 150 gallons d'eau de gâchage, la solution de
chlorure représenterait 12.5 gallons et l'eau 137.5 gallons
La solution de chlorure de calcium peut être ajoutée à
la main, mais il est préférable d'utiliser un distributeur
automatique. La solution ne devrait pas être mise directement en contact
avec le ciment parce qu'il pourrait y avoir prise instantanée. On
l'ajoute habituellement à l'eau de gâchage ou aux
granules. Lorsque la solution de chlorure de calcium est fournie directement
par le fabricant, on peut évaluer sa concentration en mesurant sa
densité à l'aide d'un hydromètre.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:51

Effets de chlorure de calcium sur les
propriétés physiques du béton

Le chlorure de calcium réduit considérablement le temps
initial et le temps final de prise de béton. Ceci est
particulièrement utile pour les opérations de bétonnage
exécutées pendant des températures basses ou
tempérées, parce que l'on peut entreprendre plus rapidement
la finition et poser des dalles plus tôt. Des quantités excessives
(par exemple, 4 pour cent) provoquent une prise très rapide et devraient
être évitées. Même de faibles quantités ne
devraient pas être employées par temps chaud parce que la prise
peut se produire si rapidement que la mise en oeuvre et la finition peuvent
devenir très difficiles; la résistance mécanique peut
aussi être réduite. Les normes ACNOR A266.2-1973 et ASTM C494-1971
exigent toutes deux que le début de prise ait lieu au moins 1 h plus
tôt lorsque le béton contient du chlorure de calcium (mais avec au
plus 3 h d'avance d'après la norme ACNOR ou 3½ h
d'avance d'après la norme ASTM) que pour le béton non
traité. La norme ASTM spécifie aussi que la fin de prise doit
avoir lieu au moins 1 h plus tôt pour le béton contenant du
chlorure de calcium. L'influence de différentes quantités de
chlorure de calcium sur le début et la fin de prise d'une pâte
de ciment homogène est indiquée à la figure 1.


Figure 1. Temps initial et final de prise d'une
pâte de ciment contenant diverses quantités de chlorure de
calcium.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:53

Le chlorure de calcium ne réduit pas de façon importante la
quantité d'eau requise pour provoquer un affaissement donné
et par conséquent n'a probablement pas d'effet sensible sur le
renforcement du béton. Comme le chlorure de calcium est un
accélérateur, il peut avoir tendance à provoquer un
début rapide de durcissement et par conséquent à
réduire le ressuage.

Le chlorure de calcium ne produit pas par lui-même un
entraînement d'air dans le béton. Toutefois, lorsqu'on
l'utilise en combinaison avec des entraîneurs d'air, il faut
généralement une quantité moindre d'entraîneur
pour obtenir une teneur donnée en air. Comme le chlorure de calcium
risque d'être incompatible avec certains entraîneurs d'air,
des essais préalables devraient être effectués. S'il y
a des problèmes d'incompatibilité les adjuvants devraient
être ajoutés séparément.

Dans de nombreux cas, le dépôt blanchâtre qui se forme
sur le béton après la cure est fréquemment attribué
à la présence de chlorure de calcium. Toutefois, dans les
conditions habituelles d'exposition, il attire l'eau
(c'est-à-dire qu'il est déliquescent) et il n'a pas
tendance à provoquer des efflorescences comme c'est le cas avec les
autres sels. De plus, une partie du chlorure que l'on a ajouté au
béton s'associe étroitement aux phases hydratées du
béton et se dissout difficilement dans l'eau. Lorsqu'une
efflorescence se produit elle peut être supprimée avec un
traitement à l'acide sulfurique dilué, suivi d'un
rinçage à l'eau.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:53

Le béton contenant du chlorure de calcium durcit vite et devient
rapidement résistant aux effets du gel et du dégel. Ceci peut
être très important si le bétonnage est effectué en
hiver, lorsque le matériau peut être soumis à l'action
de sels de dégivrage. En vieillissant le béton contenant du
chlorure de calcium peut devenir moins résistant aux attaques du
gel.

Les variations de volume qui ont lieu dans le béton contenant du
chlorure de calcium dans diverses conditions de cure et de séchage et
à des degrés d'hydratation comparables ne sont pas bien
connues. On sait que dans la plupart des cas le chlorure de calcium
accroît le retrait dû au séchage, l'importance de ce
retrait étant fonction de la quantité de chlorure de calcium
incorporée au béton, du type de ciment, de la durée de la
cure et des conditions ambiantes. Certains travaux ont indiqué qu'il
est possible de réduire le retrait par l'addition de sulfate de
sodium. Dans les normes ACNOR et ASTM le retrait maximal autorisé pour
du béton contenant des adjuvants chimiques, y compris du chlorure de
calcium, dépasse de 135 pour cent celui du matériau de
référence (lorsque le retrait de l'échantillon
témoin est d'au moins 0.03 pour cent). Cette exigence est satisfaite
avec le dosage usuel recommandé.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:54

Influence du chlorure de calcium sur le
comportement mécanique du béton


L'addition de chlorure de calcium provoque un durcissement
accéléré de tout béton contenant un type quelconque
de ciment portland. C'est pourquoi l'emploi du chlorure de calcium est
très répandu. Le taux maximal de durcissement est atteint en 1
à 3 jours de cure, selon les conditions de cure, la proportion
eau/ciment, le type de ciment, la quantité d'adjuvant, etc. Par
comparaison avec un béton de référence (sans chlorure de
calcium), l'accroissement de résistance mécanique peut varier
entre 30 et 100 pour cent les trois premiers jours, et cette valeur diminue
ultérieurement avec la durée de cure. Les normes tiennent compte
de ce fait. Par exemple, la norme ASTM C-494 exige un accroissement d'au
moins 125 pour cent par rapport au béton témoin au bout de 3
jours, mais au bout de 6 mois à 1 an l'exigence n'est plus que
de 90 pour cent par rapport à l'échantillon témoin.
Les quantités de chlorure de calcium en excès des
quantités tolérées par les normes provoquent un
abaissement de la résistance mécanique. Pour une même
concentration de chlorure de calcium les accroissements de résistance
mécanique sont plus importants pour les mélanges riches.
L'effet du chlorure de calcium sur le taux d'accroissement de la
résistance mécanique est particulièrement important aux
températures basses (figure 2).


Figure 2. Influence du chlorure de calcium sur le
développement de la résistance mécanique du béton
à diverses températures. (D'après les résultats
publiés dans le Journal, Amer. Concrete Inst., Vol. 52, June 1956 p.
1043)

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:55

La résistance à la flexion n'augmente pas autant que la
résistance à la compression lorsqu'on ajoute du
CaCl2. La norme ASTM C-494 exige que la résistance à
la flexion au bout de trois jours soit au moins égale à 110 pour
cent de celle de l'échantillon témoin, mais l'exigence
correspondante est de 125 pour cent pour la résistance à la
compression. Après de longues périodes de cure, la
résistance à la flexion du béton contenant du chlorure de
calcium peut même être inférieure à celle de
l'échantillon témoin.

Le retrait et le fluage des pâtes de ciment semblent être des
phénomènes liés entre eux. Comme le chlorure de calcium a
tendance à accroître le retrait du béton, il semble
possible qu'il accroisse aussi son fluage.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:55

Effets chimiques sur le béton

Lorsque le béton est exposé à des solutions
sulfatées, il peut se dégrader; les sulfates réagissent
avec les ions calcium et aluminium de la pâte de ciment pour former des
hydrates de sulfate de calcium et de sulfoaluminate de calcium, qui provoquent
la rupture du béton. Lorsque le béton contient du chlorure de
calcium, certains indices montrent que sa résistance aux attaques par
les sulfates est diminuée. Par conséquent, l'emploi de
chlorure de calcium n'est pas recommandé lorsque le béton
peut être attaqué par des sulfates. Dans certains cas on peut
l'employer pour un élément de maçonnerie exposé
à un environnement d'eau de mer, à condition que la fonction
de l'élément et l'importance de l'agression aient
dicté son emploi (norme ACNOR A231-1973).

Certains types de granulats utilisés en combinaison avec des ciments
contenant de fortes quantités d'alcalis peuvent provoquer le
gonflement et la dégradation du béton lorsqu'ils
réagissent avec ces derniers. Des expériences ont
démontré que le chlorure de calcium présent dans le
béton intensifie la réaction entre les alcalis et les granulats.
Si la situation exige l'emploi du chlorure de calcium, la dilatation peut
être contrôlée avec des ciments pauvres en alcalis, de la
pouzzolane ou un granulat neutre.

Non seulement le chlorure de calcium accroît le taux d'hydratation
du ciment, mais il active cette réaction d'hydratation.
L'hydratation du ciment est une réaction exothermique, et parce que
l'hydratation est activée par le chlorure de calcium, il se
dégage davantage de chaleur au début, en particulier pendant les
10 à 12 premières heures. La chaleur totale dégagée
ne varie pas beaucoup, mais l'importance du dégagement au
début peut être intéressante pour le bétonnage en
hiver.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:56

Dans le béton armé bien composé la corrosion de
l'acier se produit rarement parce qu'une pellicule d'oxyde se forme
sur l'acier en milieu alcalin et rend l'acier inerte. Cette pellicule
est stable aussi longtemps que le pH est maintenu à un certain niveau
minimal. Lorsque le béton contient du chlorure de calcium, cette
pellicule stable ne se conserve pas aussi efficacement, il y a donc un risque
de corrosion. C'est pourquoi il faut prendre des précautions
lorsqu'on incorpore du chlorure de calcium à du béton
armé. Il faut que le béton ait un revêtement adéquat
et qu'il soit bien consolidé.

Dans certains pays l'emploi de chlorure de calcium n'est pas
recommandé pour le béton armé. Le danger de corrosion est
considérablement accru lorsqu'il s'agit de bétons
précontraints, parce que la surface totale des câbles est grande
et que les différences de contraintes sont plus prononcées. Par
conséquent il faut proscrire l'emploi de chlorure de calcium avec
les bétons précontraints. L'emploi de chlorure de calcium
n'est pas interdit pour les bétons précontraints par
post-tension, dans lesquels les câbles sont placés dans des
conduits; toutefois, il faut éviter l'emploi de chlorure de calcium
avec du coulis. Il ne faut pas non plus l'employer avec des bétons
dans lesquels divers métaux sont combinés ou dans lesquels
peuvent exister des courants électriques parasites. Il vaut mieux ne pas
utiliser de chlorure de calcium avec les bétons dont la cure est
effectuée à la vapeur, sauf si l'on peut démontrer que
dans un cas particulier il n'y aura pas de corrosion.

On pense généralement que les effets nocifs du chlorure de
calcium sur le béton armé sont dus à la présence de
tout le chlorure qui a été initialement incorporé au
béton au cours du malaxage. Des expériences ont prouvé,
cependant, que seule une partie du chlorure de calcium réagit avec les
composants du ciment et que c'est un adjuvant peu soluble — c'est
pourquoi ses effets corrosifs ne sont pas aussi prononcés qu'on
pourrait s'y attendre.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par bentafat_rachid le Sam 21 Juil - 11:56

Conclusion

On a décrit dans le présent digest le rôle du chlorure
de calcium dans le béton, ses effets nocifs et ses effets
bénéfiques, et dans quels cas il fallait l'employer avec
prudence. Il est tout à fait possible qu'à l'avenir
certaines modifications permettent son emploi sans restrictions. Le
considérer comme un antigel est une erreur. Son effet sur la
congélation est négligeable en raison des faibles
quantités de chlorure de calcium utilisées avec le béton;
même si le temps pendant lequel le béton doit être
protégé est réduit, les méthodes courantes de
protection doivent être observées pour le bétonnage par
temps froid.

On aurait tort de considérer le chlorure de calcium comme une
panacée à tous les problèmes des bétons, tout comme
de s'en méfier exagérément. Ce produit peut
améliorer les caractéristiques d'un béton bien fait,
mais ne peut améliorer un béton mal fait. Il ne peut remplacer
une bonne technique, une bonne composition ou des matériaux de bonne
qualité. Son emploi doit être déterminé en fonction
d'une situation particulière. Sinon, il faudra recourir à
d'autres méthodes telles que l'emploi de ciment du type III,
d'une quantité plus grande de ciment, de ciment plus fin ou
l'application d'une méthode de cure ou de protection
différente ou encore plusieurs de ces possibilités à la
fois.

Bien que le mécanisme par lequel le chlorure de calcium agit sur le
ciment ait été étudié en détail, on ne le
connaît pas encore très bien. Les théories sont en
général basées sur les effets chimiques, la morphologie,
la porosité, la solubilité et la surface, ou d'autres
facteurs, mais il est probable que son action est due à la combinaison
de ces effets.

Des recherches sont toujours en cours en vue de trouver un produit capable
de remplacer le chlorure de calcium et n'en possédant pas les
limitations. Les expériences réalisées avec plusieurs sels
minéraux ont démontré, toutefois, que le chlorure de
calcium est toujours l'accélérateur le plus pratique pour le
béton.


Publié à l'origine en
décembre 1975.

bentafat_rachid
Administrateur
Administr

Nombre de messages : 3524
Ville/Pays : Alger
Profession : Ingenieur Post Graduant USTHB CCI
Nom/Prenom : (Optionnel)
Date d'inscription : 23/04/2007

Voir le profil de l'utilisateur

Revenir en haut Aller en bas

Re: Chlorure de calcium dans le béton

Message par Contenu sponsorisé


Contenu sponsorisé


Revenir en haut Aller en bas

Voir le sujet précédent Voir le sujet suivant Revenir en haut

- Sujets similaires

 
Permission de ce forum:
Vous ne pouvez pas répondre aux sujets dans ce forum