Comment les polymères améliorent les sols en béton

Les polymères ont été utilisés comme additifs dans les mortiers de ciment et le béton depuis les années 1920, lorsque du latex de caoutchouc naturel a été ajouté aux matériaux de pavage routier. Depuis lors, il y a eu un développement considérable de la modification du polymère pour le ciment et le béton. La modification du polymère du mortier et du béton de ciment améliore considérablement les caractéristiques d’application et de performance. Ces avancées immobilières comprennent une manipulation plus facile, une meilleure finition, une résistance et une adhérence accrues et une durabilité accrue.

Mécanisme d’action

Les propriétés du béton modifié par polymère dépendent de manière significative du type de polymère utilisé et du rapport polymère-ciment, qui est défini comme le rapport massique de la quantité de solides polymères à la quantité de ciment. Le rapport polymère-ciment peut varier de 0 à 1/3 selon le type de polymère utilisé dans les propriétés requises pour l’application.

Il existe deux thires pour savoir pourquoi les propriétés du béton sont appliquées avec l’addition de polymères. Dans le premier théâtre, il n’y a pas d’interaction chimique entre le polymère et le ciment. Pendant l’hydratation du ciment, la partie hydrophile du polymère est orientée vers le pahse d’eau, alors que la partie hydrophobe est dirigée vers la phase de l’air (pores et capillaires qui ne sont pas remplis d’eau). Lors du séchage, l’eau est enlevée et les particules hydrophobes se coalescent et forment un film.

La deuxième théorie est que le polymère interagit avec les composants des produits d’hydratation du ciment Portland et forme de nouveaux complexes. Cela crée un type de renforcement dans le béton et produit des membranes semi-perméables. Des réactions chimiques ont été observées entre la surface de particules de polymères réactifs tels que les esters polyacryliqueset les ions calcium dans le ciment hydratant. De telles réactions peuvent améliorer le lien entre les hydrates de ciment et les agrégats et améliorer les propriétés finales du ciment modifié.

Dans la pratique, les deux théories sont susceptibles d’être applicables en fonction du typer et de la chimie des ingrédients polymères et des conditions présentes lors de l’hydratation du ciment. La situation est très complexe car certains produits chimiques de bas poids moléculaire (par exemple, les accélérateurs d’amines) présents dans les adjuvants commerciaux du polymère peuvent également influencer la réaction du ciment Portland avec de l’eau.

Il est très important que l’hydratation du ciment et la formation de film polymère se produisent bien pour produire une matrice monolthique dans laquelle la phase de ciment et la formation de film polymère se déroulent bien pour produire une matrice monolithique dans laquelle la phase de ciment et la phase polymère s’interpénétrent. Le processus de préparation du ciment se produira généralement plus rapidement que le processus de formation de film polymère. Les agrégats sont alors liés par cette matrice.

Les propriétés du ciment frais et durci sont affectées par des paramètres tels que le type de polymère, le rapport polymère-ciment, la teneur en air et les conditions environnementales pendant le durcissement du mélange. Les propriétés physiques supérieures sont comparées aux mélanges de ciment non modifiés conventionnels. Il est possible que les films polymères en ciment agissent comme des fissures pour toutes les microfissures qui peuvent se développer sous le stress. Cela entraînera également une résistance à la traction et une résistance à la rupture accrues. Des effets tels que l’ amélioration de la résistance à la traction , de la ténacité à la rupture et de l’étanchéité augmentent généralement avec l’augmentation des rapports polymère-ciment jusqu’à certaines limites.