Man a commencé à utiliser span>cement5000 ans, pour construire des monuments qui pourraient résister à l'épreuve du temps.
Les anciens Egyptiens utilisaient une forme primordiale de ciment pour construire leurs pyramides.
Les Romains l'utilisèrent pour construire leurs impressionnants aqueducs, ce qui permit la croissance rapide de l'empire.
En 1824, Joseph Aspdin a inventé le ciment Portland, qui sera utilisé pour les merveilles modernes dont nous jouissons encore aujourd'hui.
Cependant, de nombreux bâtiments anciens sont tombés ou sont en danger à cause de la carbonatation du béton.
Mais qu'est-ce que la carbonatation et qu'est-ce qui rend le béton si spécial ? lisez la suite pour en savoir plus et savoir comment les fabricants effectuent des essais de carbonatation accélérée.
Qu'est-ce que le béton ?
Le béton est un matériau composite composé d'une matrice et d'un liant, c'est-à-dire l'agrégat de roche, généralement du calcaire, du granite ou du gravier.
Le liant a tendance à être Ciment Portlandet maintient la matrice ensemble.
Selon les équations de Bogue, le ciment Portland contient entre 60-67% CaO, 17-25% SiO2, 3-8% Al2O3, 0,5-6% Fe2O3, 0,1-4% MgO, 1,3-3% SO3 et .4-1,3% alcali.
<La composition chimique le rend résistant , résistant et lui donne la capacité de perdre sa plasticité et de gagner en compacité avec l'ajout ultérieur d'eau.
L'eau est ajoutée à une poudre sèche et à un agrégat, ce qui donne une substance molle que le travailleur peut manipuler sous toutes ses formes.
Les structures en ciment Portland ont tendance à utiliser un renfort en barres d'acier, ce qui crée une structure solide qui peut supporter un poids lourd sans se plier ni se casser.
Toutefois, la plus grande menace pour les structures en béton est la processus de carbonatationspan style="font-weight : 400 ;">.span
Qu'est-ce que la carbonatation du béton ?
La carbonatation est la réaction chimique entre le dioxyde de carbone CO2 et les composés d'hydratation du ciment dans les structures en béton.
Le taux de carbonatation dépend de nombreuses caractéristiques physiques , par exemple:.
- Préparation sur place
- Production et protection
- La conception de la structure
Outre ce qui précède, d'autres facteurs jouent également un rôle important, tels que la position de la structure et son exposition aux contaminants.
Finalement, également facteurs environnementaux, comme la chaleur, la pluie, la neige et l'humidité, ont un rôle dans la carbonatation.
Quels sont les effets de la carbonatation ? pourquoi est-elle nocive ?
La carbonatation agit de plus en plus profondément dans le béton au fil du temps, généralement à un rythme proportionnel à la racine carrée du temps.
Tout ce qu'il faut, c'est quelques heures pour que la surface du béton réagisse avec le CO2 dans l'airLa réaction peut atteindre une profondeur de 1 mm pour le béton épais et de 5 mm pour le béton poreux et perméable.
Ce processus provoque un effet domino : tout d'abord, la réduction du pH, c'est-à-dire l'alcalinité naturelle du béton est abaissée de pH13 à pH8.
L'abaissement du pH provoque à son tour la rupture de la couche de passivation autour de l'acier, l'exposition de l'acier d'armature à l'eau et à l'air, ce qui le fait rouiller..
L'acier rouillé se dilate alors, forçant le béton environnant.
Le béton finit par se briser, ce qui affaiblit la structure et la met sérieusement en danger.
La carbonatation est l'une des nombreuses causes soupçonnées de l'effondrement de bâtiments à Lagos, au Nigeria : un exemple des dommages que le béton non testé peut causer.
Il y a cependant quelques bonnes nouvelles.
La plupart des gens associent le processus de carbonatation à l'affaiblissement des armatures et au retrait de l'acier, mais tous les effets ne sont pas négatifs.
<La carbonatation augmente également la résistance à la compression et à la traction du béton . La clé est de trouver le bon équilibre. Pour ce faire, vous devez effectuer des essais de carbonatation accélérés.
Qu'est-ce que le test de carbonatation accélérée ?
En termes simples, ce test n'est rien de plus qu'une étude approfondie pour accélérer la carbonatation dans un environnement contrôlé.
C'est une façon pour les professionnels du béton de tester leur produit et de déterminer sa capacité à durer dans certaines conditions. Ce test est réalisé en testant sa résistance à la corrosion. Il convient donc de noter que b>un diagnostic correct de tout problème peut être fondamentaldu point de vue sécurité et prévention.
Chaque essai utilise des paramètres différents selon le type de conditions dans lesquelles le béton peut se trouver.
Certains de ces facteurs comprennent :
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- The gas concentration CO2span style="font-weight : 400 ;"> - Ceci est un facteur particulièrement important pour le béton utilisé dans les villes les plus polluées.
- Humidité - Il est préférable que l'humidité soit à 50% -70%. Il y a moins d'eau quand il y a de l'humidité. L'eau, quand elle est très importante, empêche la diffusion du CO2.
- Température - - Dans des environnements plus chauds, le taux de carbonatation est plus élevé.
- Rapport eau / ciment : détermine le système poreux du béton et le degré d'hydratation.
- Porosité et perméabilité
Le problème est qu'il est difficile, voire impossible, de contrôler toutes ces variables sans l'équipement approprié.
Toute petite modification de ces variables peut entraîner des résultats de tests erronés ou de mauvaises constructions.
En fait, même lorsque les chercheurs contrôlent ces facteurs, il y a toujours une différence entre ce qui est observé et ce qui se passe plutôt dans un environnement naturel.
Il est impossible de contrôler toutes les possibilités, mais Vous pouvez augmenter vos chances avec la bonne chambre d'essai .
Normes et procédures pour l'essai de carbonatation du béton
Voici les grandes lignes recommandées pour une procédure d'essai de carbonatation du béton :
- Niveaux de CO2 à 4%
- Un taux d'humidité relative de 65%
- Réglage de la température à 20°C
- Contrôle actif du CO2
- An efficient circulation fan
- Un mélange de référence
- Étalonnage et enregistrement adéquat des résultats
Il est recommandé de conditionner les échantillons dans l'air du laboratoire pendant un mois à 20-23°C.
Si vous testez du béton avec un revêtement protecteur, vous devrez sabler les échantillons avant d'appliquer le protecteur. Laissez-les "durcir" pendant trois jours.
L'épaisseur idéale pour le test se situe entre 40 et 50 mm . Cela vous donne suffisamment de matière pour évaluer les résultats.
fig.1 : Dispositif expérimental pour la carbonatation accélérée
Remèdes pour la carbonatation du béton
Il n'existe en fait aucun remède facile pour résoudre les problèmes liés au béton qui a subi le processus de carbonatation.
Dans la plupart des cas, la seule solution est d'opérer une rénovation profonde là où il n'y a pas déjà eu de problèmes plus graves comme des effondrements ou des dommages irréparables.
La seule façon de progresser est d'essayer de prévenir le problème en effectuant tous les tests et analyses nécessaires avant que le béton ne soit produit et utilisé massivement pour les travaux de construction.
Comment trouver la bonne chambre de test
Vous trouverez ci-dessous quelques suggestions pour comprendre quelles sont les principales évaluations lors de l'enquête avec une chambre d'essai pour le béton.
- Vous devrez mesurer différentes variables pour chaque type de béton à tester.
- Vous devrez également appliquer différentes valeurs à ces variables en fonction de l'endroit où le béton est utilisé.
Par exemple, vous devrez augmenter la quantité d'humidité pour tester le béton utilisé en Floride par rapport au Kansas. - Vous devrez également tenir compte de la chaleur qui règne toute l'année et de l'extrême chaleur de l'été en Floride par rapport au froid des hivers du Kansas.
- Vous aurez besoin d'une chambre d'essai qui permette de faire des variations en fonction des besoins des expériences. Vous aurez également besoin d'une chambre qui soit durable. La procédure d'essai de carbonatation du béton est un processus continu.
Nous pouvons vous aider à trouver votre chambre idéale
Nous proposons un large éventail de chambres d'essais pour répondre à toutes les exigences.
Vous pouvez choisir entre différentes tailles et deux contrôleurs différents, selon que vous effectuez des tests de stabilité ou des tests dynamiques
Contactez-nous et nous trouverons la chambre idéale pour vos essais de carbonatation du béton