Durabilité du béton
Q : Au cours des dernières années, la qualité et la durabilité du béton ont attiré l’attention du public dans la presse. Des structures de stationnement qui s’effondrent, des ponts qui s’effondrent, des « trous de mandrin » au printemps qui éclosent comme des éphémères. Notre béton n’est-il pas aussi bon que nous le pensons ?
UNE : Je suis très sensible à de telles impressions concernant les accusations de béton de mauvaise qualité ou la suggestion que le béton de mauvaise qualité a été la cause d’un effondrement ou d’une défaillance tragique d’une structure en raison d’une défaillance catastrophique. Votre impression n’est pas unique dans le grand public. La presse rend compte de ces catastrophes et la première impression pour le lecteur est que l’échec était dû à un mauvais béton.
Je ne connais pas la raison de chaque catastrophe, mais dans mon esprit, ce n’est pas seulement une question de mauvais béton. Notre société a beaucoup de chance d’avoir du béton utilisé dans la construction de nos infrastructures. Nous fabriquons des choses très utiles à partir de béton et de conceptions individuelles qui tirent parti de la forme et de la capacité de coulée du béton. Le béton est la « pierre liquide » que l’humanité a recherchée tout au long de l’histoire. Le béton permet à l’esprit humain de concevoir une forme et de former la forme avec des matériaux de construction courants, puis de couler le béton dans la forme et de façonner une réalité structurelle. Exemple : une colonne pour soutenir un pont. Dans le passé, les tailleurs de pierre coupaient la pierre d’une carrière et empilaient les pierres pour fabriquer la colonne. Le système de coffrage et de coulée du béton est beaucoup plus économique et efficace en temps et en argent. Le coffrage des colonnes est construit à partir de matériaux de construction courants et le coffrage est rempli de béton frais. Le matériau de coffrage est enlevé et une colonne structurale de béton est prête à supporter le pont.
Au cours des 75 dernières années, il y a eu des changements dans la composition du béton. C’est peut-être ce que la presse omet dans le sensationnalisme du rapport sur la catastrophe. À mon avis, certains de ces changements ont été bénéfiques. Le béton comprend maintenant des adjuvants minéraux et des adjuvants chimiques. Plusieurs de ces adjuvants réduisent la quantité d’eau nécessaire pour produire un béton utilisable.
Mes recherches me ramènent au moins 100 ans en arrière et, en général, le béton a été produit en suivant une formule simple. Je soupçonne qu’il s’agissait d’un volume mesuré plus que mesuré par le poids. La formule que j’ai découverte était 8 parties de pierre ou de gravier, 4 parties de sable et deux parties de ciment. Le volume non mesuré était l’eau. Je soupçonne que les commerçants ajoutaient l’eau au « goût ». La teneur en eau dans le béton a été utilisée comme volume réglable et a été augmentée pour rendre le mélange plus maniable ou plus plastique et réduite pour rendre le mélange plus rigide ou moins plastique. Généralement, moins d’eau dans le béton produit un béton plus résistant.
Après la fin de la Première Guerre mondiale, le ciment a commencé à être lié à la teneur en eau. Le terme rapport eau-ciment est devenu significatif. L’un des exercices d’équilibriste qu’un utilisateur de béton ou un producteur de béton doit effectuer est d’introduire suffisamment de ciment pour produire une pâte avec les granulats fins de sable pour recouvrir toute la collection de roche et de sable dans le mélange de béton. Le processus d’équilibrage de la teneur en ciment avec la teneur en eau ainsi que la quantité de granulats à recouvrir de pâte est appelé conception du mélange.
Le processus de conception du mélange est impliqué dans la sélection de la bonne taille de roche et de sable afin de combler un vide économiquement tout en étant utile à l’entrepreneur en tant que béton. Aucune de ces conceptions de mélange soignées n’est mentionnée dans les articles de presse.
Poursuivant l’histoire du béton, les adjuvants liquides et minéraux sont apparus sur la scène du béton dans les années 1930. Ces articles sont généralement appelés lignine de lessive et un produit en poudre appelé cendres volantes. Ces deux produits, lorsqu’ils sont combinés ou ajoutés séparément au béton, réduisent la quantité d’eau normalement utilisée dans le béton pour le rendre maniable. N’oubliez pas que moins d’eau augmente généralement la résistance à la compression du béton.
La période des années 1930 continue de contribuer au béton. La durabilité de la surface du béton a été améliorée avec un adjuvant liquide dans le béton frais, provoquant la formation de bulles d’air microscopiques dans la pâte de ciment. Cela a permis à la surface de béton de résister à la destruction causée par les attaques de gel et de dégel. L’attaque par gel-dégel est l’un des agents destructeurs à l’origine des trous de mandrin.
Le béton utilisé dans les ponts, les bâtiments, les canaux et les barrages est soigneusement analysé, conçu et testé. Le béton n’est pas du « mauvais » béton, c’est typiquement du « bon » béton. Les catastrophes se produisent généralement lorsque le béton est chargé au-delà de sa résistance nominale ou qu’on le laisse se détériorer en raison d’un manque d’entretien. Ces causes sont des actes de l’homme, pas la performance du béton.
L’industrie produit du bon béton, et si des professionnels sont impliqués dans la conception et la mise en place du béton, le projet devrait être un succès. Il y a eu des oublis et des gestes imprudents lors de la pose du béton, mais ils sont rares et dans le cas d’un projet correctement inspecté, ces problèmes seraient découverts et réparés.
Le béton s’est amélioré avec le temps et j’ai confiance en lui pour construire l’avenir.
Concevez toujours le béton pour faire le travail, polymérisez toujours le béton pour qu’il atteigne son plein potentiel de résistance et entretenez toujours le béton pour le protéger dans l’avenir. LATICRETE® possède les connaissances et les produits nécessaires pour maintenir la performance de votre béton aujourd’hui et dans l’avenir.
Agrandissement de la rue en béton
Q : Je voulais en savoir plus sur les causes possibles de l’expansion des rues en béton, autres que la chaleur elle-même. Nous avons rencontré de nombreux problèmes de joints trop expansifs, ce qui fait que les différentes sections de béton se forcent mutuellement à se soulever et à se fissurer. Je me demandais si vous aviez entendu parler de raisons ou d’études contribuant à ce phénomène impliquant des produits chimiques dans le béton ou quelque chose de similaire. Toute information sur le béton expansif ou les explosions / éruptions de rue serait excellente.
UNE : Je n’ai pas d’études formelles sur les explosions de pavage en béton à partager avec vous, essayez la Federal Highway Administration à Washington D.C. Mais, j’ai l’intention de partager avec vous les expériences que j’ai.
Construction en béton de dalle sur sol avec un joint approprié dans le sens transversal, fonctionne généralement très bien même dans des conditions chaudes. La chaussée contiguë aux ponts est une question distincte qui ne sera pas abordée ici.
Vous avez raison, il y a des situations qui provoquent des explosions. J’ai vu les causes suivantes :
Les joints de contraction sont remplis de matières incompressibles, de sable, de terre, d’efflorescence calcique, etc. Cela se produit lorsque le mastic de jointoiement est absent ou n’est pas en bon état. La dalle ou le panneau de béton repose directement sur le panneau contigu. La conception originale ne le permettait pas. La conception originale permettait de créer un espace libre entre les panneaux en raison du rétrécissement lors de la prise. Le joint de contraction a été détaillé pour être rempli de produit d’étanchéité au bitume et pour rester libre de se déplacer horizontalement.
La liberté de mouvement horizontal est refusée par le remplissage du joint en matériau incompressible. L’espace de jonction libre conçu par le personnel des propriétaires n’est plus disponible et les deux ou plusieurs panneaux chauffés par les intempéries commencent à se pousser l’un contre l’autre. Plus il y a de chaleur ou plus la période de chaleur est longue, plus l’expansion des écrans plats est importante.
Tout ce qui précède se produit et nous pouvons alors devenir spécifiques au site, une intersection est très vulnérable, en raison des multiples directions des forces expansives. Une dalle qui descend d’une pente et qui se coince contre un autre ensemble de panneaux allant dans la direction de 90 degrés par rapport à la pente descendante entraînera l’accumulation de beaucoup d’énergie à l’interface entre le panneau de pente et le panneau d’intersection plat.
Enfin, les chevilles et autres éléments incorporés provoquent des contraintes ponctuelles qui contribuent à l’accumulation d’énergie à un endroit particulier. Les goujons sont censés permettre une liberté de mouvement dans le sens horizontal et bien sûr empêcher la dislocation verticale au niveau d’un détail de joint particulier. Les chevilles doivent être de niveau mort pour remplir cette fonction, et une extrémité directionnelle de toutes les chevilles doit être collée dans un panneau et le côté opposé doit être isolé pour permettre la liberté de mouvement horizontal. Dans le monde réel, les goujons sont installés non de niveau, les goujons sont perturbés dans le processus de pavage et, malheureusement, les goujons ne sont pas isolés à une extrémité et ils transfèrent en fait l’énergie de dilatation aux panneaux contigus.
Résultat, les panneaux chauffés poussent directement les uns sur les autres et se raréfient à l’interface du joint et « explosent ». Parfois violemment. Le journal télévisé de 18h00 en fait toute une histoire et tout le monde dit Wow ! Mauvais béton ! Nous savons que ce n’est pas du mauvais béton, c’est un mauvais entretien des joints ou une mauvaise installation de goujons, ou peut-être un ensemble de trous d’homme dans une intersection et les trous d’homme sont disposés en coin, et la forme du coin bloque le mouvement naturel des panneaux de béton, mais ce n’est pas du mauvais béton.
Ce que je n’ai pas mentionné, c’est la plate-forme sous le béton. Il y a des moments où l’argile expansive va gonfler ou soulever une section de béton et cela est imputé à la chaleur, mais en fait, c’est un problème lié à la plate-forme.
Mélanges de béton à haute résistance
Q : Nous avons une division de pont dans notre entreprise de construction. Nous avons besoin d’un produit pour empêcher le croûtage et le séchage rapides des mélanges de béton à haute résistance que nous utilisons pour couler les tabliers du pont et les approches du pont. Qu’est-ce que vous avez ?
UNE : Nous disposons d’un produit à film monomoléculaire appelé E-CON™. E-CON™ n’est pas un remède. C’est un liquide et le liquide est mélangé avec de l’eau propre. Le rapport du mélange est d’une partie d’E-CON™ pour 9 parties d’eau. Ce rapport de dilution permet à votre équipe de transporter une petite quantité de produit sur le chantier et de la diluer en un volume beaucoup plus important pour son utilisation sur site.
Votre question contenait beaucoup de détails concernant les cendres volantes et la fumée de silice dans les mélanges avec lesquels votre équipe travaille sur les ponts de la passerelle. La fumée de silice est difficile à finir et entraîne une fissuration précoce de la surface plastique. L’un des procédés utilisés pour contrôler la fissuration de cette surface plastique consiste à suspendre des buses de brouillard d’eau au-dessus de la dalle ou de la terrasse. C’est très difficile à faire. La meilleure chose à faire est de pulvériser E-CON™ sur la surface de béton frais. Votre équipe peut finir juste au-dessus d’E-CON™ et le produit peut être réappliqué à plusieurs reprises, car la surface a besoin d’une protection subséquente contre le séchage rapide et le croûtage.
E-CON™ est unique parce que la formule est composée de molécules qui aiment l’eau qui se fixent à la surface humide du béton et de molécules qui détestent l’eau et qui sont repoussées par l’humidité de la surface du béton. Cela l’amène à produire un bouclier protecteur sur la surface du béton frais. Ce bouclier protecteur est efficace pendant environ une heure à la fois et doit être réappliqué pour bénéficier de sa protection continue. Le bouclier E-CON™ peut être usiné et fini et ne pas perturber sa protection. Le produit a une couleur de marqueur brillante pour révéler les zones traitées avec E-CON aux finisseurs et à mesure que la couleur diminue, une plus grande quantité peut être appliquée.
Toujours durcir le béton une fois que la finition de la surface a été complétée, E-CON™ doit être utilisé avant la prise. Il peut être utilisé sur les approches en béton que votre équipe installe menant aux ponts.
Ponts et béton suspendu
Q : Qu’est-ce qui est disponible pour protéger les ponts et les dalles de béton suspendues de nos clients ? Il y aura de la circulation de voitures et de camions et il y aura de l’épandage de sel pendant l’hiver.
UNE : Le produit pour protéger votre béton extérieur est AQUAPEL™ et, dans les cas graves, AQUAPEL PLUS.™ AQUAPEL™ est un scellant à base d’eau réactif de nouvelle génération pour le béton et, dans certains cas, la maçonnerie. La formule est transparente et ne tache pas.
Il pénètre les surfaces de béton et de maçonnerie et adhère chimiquement directement au béton. Il n’y a pas de membrane lisse ou de peau vulnérable à user.
L’utilisation du produit donne une surface très résistante à la pénétration d’humidité et aux sels de déglaçage endommageants. Il n’y a rien de mieux pour protéger le béton qu’un mélange à béton conçu de façon adéquate et durable combiné à AQUAPEL.™