En quoi les adjuvants ont-ils contribué à la mise au point des BHP ?
Initialement, les BHP ont été mis au point afin de répondre à des demandes de performances mécaniques élevées. Ces résistances pouvant être de l’ordre de 120 MPa dans certains cas, ont pu être obtenues par une forte réduction du dosage en eau et par l’ajout de fines minérales dans le mélange dans le but d’augmenter la compacité du squelette granulaire de ces bétons. Pour une mise en place aisée dans les coffrages, l’amélioration et le réglage de la rhéologie de ce mélange à l’état frais a été possible grâce à la mise au point et à l’utilisation d’adjuvants fluidifiants tels que les superplastifiants hauts réducteurs d’eau.
Ces adjuvants sont des polymères organiques puissants qui ont la propriété de permettre la défloculation des fines du béton, à savoir du ciment et de la fumée de silice par exemple.
Ces adjuvants confèrent au béton la capacité à s’écouler sans perdre de son homogénéité.
S’agit-il là des seuls adjuvants qu’on incorpore dans les bétons modernes ?
Non, la norme NF EN 934-2 donne la définition de ce qu’est un adjuvant pour béton : il s’agit d’un produit incorporé dans le béton au moment du malaxage pour modifier les propriétés du mélange à l’état frais ou à l’état durci.
Cette même norme définit l’ensemble des adjuvants pour les bétons armés, non armés et précontraints, utilisés dans les bétons fabriqués sur le chantier, prêts à l’emploi et préfabriqués. Elle cite:
- Les plastifiants / réducteurs d’eau,
- les superplastifiants / hauts réducteurs d’eau,
- les rétenteurs d’eau qui, diminuant le ressuage réduisent la perte en eau,
- les entraîneurs d’air, qui lors du malaxage entraînent et répartissent une quantité contrôlée de fines bulles d’air qui subsisteront dans le béton après son durcissement,
- les accélérateurs de prise, les accélérateurs de durcissement, qui avec ou sans modification du temps de prise, développent les résistances initiales du béton,
- les retardateurs de prise,
- les hydrofuges de masse qui diminuent l’absorption capillaire du béton durci.
- Enfin, certains adjuvants, cités dans la norme, exercent plusieurs actions à la fois sur les bétons.
Au-delà, il existe une série de textes réglementaires dans la série des normes EN 934 qui précisent les spécifications pour les adjuvants pour mortiers à maçonner ou pour les adjuvants pour béton projeté. C’est dire si les possibilités sont nombreuses.
Devant un tel catalogue de possibilités, comment s’y prend-on pour définir le mélange qui nous convient ?
La méthode consiste à rédiger avec soin le cahier des charges du béton, en respect des textes en vigueur (EN 206-1…) dont vous avez besoin :
pour quelle application, quelles performances, quels type et conditions de mise en œuvre, avec quels constituants et quelle qualité de constituants…
L’ensemble des ces paramètres posent finalement des conditions assez complexes ; c’est la raison pour laquelle CHRYSO, si elle dispose d’un catalogue fourni avec des gammes d’adjuvants dédiées aux applications BPE et à la Préfabrication, traite également la demande du client en allant jusqu’à la mise
au point de la formulation du béton dont il a besoin dans nos laboratoires applicatifs.
Cette approche permet de fournir au client une solution sur mesure pour laquelle le ou les adjuvants choisis collent parfaitement au cahier des charges initial ».
Avec cet arsenal d’adjuvants, il n’y a donc plus finalement, à l’emploi, que des bétons spéciaux ?
Il n’est pas juste de répondre de cette manière mais les bétons sont certainement de plus en plus techniques. Disons que l’adjuvantation donne au béton une grande souplesse d’emploi et permet d’élargir son domaine d’emploi aux applications les plus audacieuses. Fabriquer un béton aujourd’hui, ne consiste pas forcément à lui donner des caractéristiques record ; il s’agit plutôt d’atteindre celles qui fournissent au béton l’adaptation précise à l’usage pour lequel il est destiné. Deux exemples simples : pour un béton prêt à l’emploi, on visera le maintien de la rhéologie pour supporter la contrainte du transport et du délai de mise en œuvre ; pour un béton préfabriqué, on visera plutôt l’acquisition rapide de résistances mécaniques afin d’accélérer le démoulage ou de permettre la détension des câbles de précontrainte dans l’objectif d’améliorer les cadences de production. Mais les contraintes peuvent être multiples sur un même matériau et les adjuvants permettent de répondre à des cas de figure complexes. Ainsi sur un chantier de tunnel, nous avons dû littéralement « endormir » le béton avec un retardateur de prise sur une durée de 15 à 18 heures pour finalement le réveiller et l’accélérer lors de son application par projection.
Vous venez de nous parler de ce qui se passe au cœur de la matrice cimentaire. Connaît-on de telles évolutions pour ce qui concerne la surface du béton ?
Oui, la question de la surface ou de l’apparence est importante. Pour des questions de temps et de coût, même s’il ne s’agit pas de bétons architectoniques, il convient d’obtenir des surfaces décoffrées qui ne nécessitent pas de finition ultérieure de type ponçage ou ragréage. Nous abordons ici la question des adjuvants destinés à la cure, qui sont couverts par la norme NF P 18-370, et celle des agents de démoulage qui facilitent l’extraction de la pièce coulée, des agents de débullage qui optimisent les surfaces à l’interface du matériau et du moule, enfin les désactivants (positifs ou négatifs, selon qu’on se sert d’un moule ou non) qui permettent de travailler en finesse la surface du béton et l’aspect du béton.
On peut également embellir les surfaces des bétons avec des rehausseurs ou des modificateurs de teintes ou des traitements de surface protecteurs.
L’ajout des fibres a été déterminant pour l’évolution des BHP vers les performances qu’offrent aujourd’hui les BFUP…?
En effet, et ce chemin a pu être parcouru par l’apport des connaissances sur le comportement des bétons de fibres métalliques. Pour ce qui nous concerne, chez CHRYSO, le domaine des fibres est en plein développement et concerne le segment de marché des fibres polymères et principalement polypropylène. L’emploi de ces fibres pour des applications structurelles ou non vise la modification du comportement en flexion et en traction du béton avec deux objectifs :
– la lutte contre la fissuration,
– la capacité à la reprise d’effort par renfort de la matrice cimentaire.
A cette fin, nous proposons une gamme de micro fibres et de macro fibres en polypropylène qui permettent d’améliorer la ductilité du béton, c’est-à-dire à se déformer sous une charge après l’apparition de la première fissure.
Les fibres sont-elles, comme les adjuvants, couvertes par des normes ?
Il existe deux normes précisant les spécifications pour les fibres pour béton : l’une pour les fibres métalliques et l’autre, NF EN 14889-2, pour les fibres polymères. Pour ce qui nous concerne, chez CHRYSO, nous passons par la certification du CSTB afin d’obtenir des avis techniques pour des applications particulières, telles que les semelles filantes, les dallages pour maisons individuelles ou les dalles de répartition. L’obtention de ces avis techniques a pour but de faciliter la mise sur le marché de nos solutions bétons fibrés en garantissant au client et à l’utilisateur un niveau de performances certifié.
Sinon notre démarche est la même que pour les adjuvants : nous accompagnons nos clients et travaillons sur la mise au point des bétons fibrés en fonction des demandes des prescripteurs, que ce soit pour les applications BPE, Préfabrication ou Béton Projeté. Aujourd’hui, ce travail est facilité par la mise à disposition de nos clients d’une machine de flexion nous permettant de réaliser l’ensemble des essais normalisés sur les bétons fibrés, ce qui va de la mesure de l’énergie absorbée sur dalles de béton projeté à la mesure des caractéristiques de flexion 3 points sur éprouvettes 15X15X60.
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