Amélioration des performances et de la durée des mélanges de béton
Grâce à l'introduction de faibles quantités de produits dispersants dans le béton, il est possible d'optimiser les propriétés d'auto-compactage de ce matériau en phase de durcissement. Par ailleurs, les superplastifiants et les HRWRA (high-range water-reducing admixtures, ou adjuvants hydrophiles haut de gamme) sont capables de réduire la porosité du matériau final tout en permettant un travail du béton avec moins d'eau, d'où une meilleure durée de vie. Ces propriétés se traduisent par de nombreux avantages pratiques pour le secteur de la construction, notamment une diminution du travail à forte intensité de main d'oeuvre nécessaire à la mise en place du béton ordinaire par vibration. Les travaux de recherche effectués dans le cadre du projet SUPERPLAST ont abouti à une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à l'interaction entre adjuvants polymériques et suspensions de ciment. L'étude a notamment porté sur deux catégories de superplastifiants de dernière génération: les lignosulfonates modifiés (LS) et les polycarboxylates (PC). L'utilisation de poudres modèles a permis aux scientifiques et aux spécialistes de la chimie des matériaux de venir à bout de la complexité et du caractère variable des composants du béton, ainsi que des difficultés liées aux différences de conditions climatiques dans lesquelles ils sont utilisés. L'étude a porté sur différentes poudres de ciment modèles, et l'oxyde de magnésium (MgO) et l'hydroxyde de magnésium (Mg(OH)2) ont été sélectionné. La supériorité de ces systèmes de modèles inertes sur les autres réside dans le fait qu'ils ont tous deux une charge surfacique de particules et des valeurs de pH similaires aux suspensions de ciment. Les calculs des forces interparticules, ainsi que l'identification des réactions entraînant la consommation des adjuvants permettront le développement de superplastifiants plus performants à des doses plus faibles. L'obtention dans le temps d'un béton longue durée et à comportement amélioré est susceptible de permettre une diminution des coûts énergétiques liés à la maintenance et à la réparation des infrastructures en béton. Qui plus est, les résultats de cette étude permettent aux partenaires du projet d'envisager le développement de superplastifiants adaptés à des applications spécifiques avec moins d'incompatibilités que celles rencontrées à l'heure actuelle dans certains superplastifiants et certaines combinaisons de ciments.