Les avantages de l'utilisation des cendres volantes dans le béton

L'élaboration d'un mélange de béton parfait requiert des compétences et de la patience, avec de lourdes conséquences dont vous ne vous rendrez compte que quelques jours plus tard. Par conséquent, la maîtrise des bons ingrédients et des bonnes proportions à ajouter en tant que producteur de béton est essentielle pour créer des briques de béton solides et rester en activité. L'un des ingrédients les plus importants du béton est la cendre volante, avec plus de 50% de béton posé aux États-Unis contenant au moins 15% de cendres volantes.

Mais à quoi servent les cendres volantes dans le béton ? Notre équipe à Lonttoun fournisseur de premier plan de machines à fabriquer des blocs et des briques, a entrepris de répondre à cette question. Nous avons élaboré ce guide pour vous aider à comprendre ce que sont les cendres volantes, comment elles sont utilisées et quels sont leurs avantages.

Qu'est-ce que les cendres volantes ?

Les cendres volantes, parfois appelées cendres de ciment, sont un sous-produit du charbon généralement créé lors de la combustion du charbon pulvérisé dans les centrales électriques. Elles sont composées de divers matériaux inorganiques, tels que oxydes de silice, d'alumine, de fer et de calcium. Vous pensez peut-être que les cendres de charbon ne sont qu'un déchet, mais c'est précisément pour cette raison qu'elles sont souvent utilisées pour créer du béton de cendres volantes, en tant qu'option durable par rapport au ciment Portland.

Le ciment Portland a un impact environnemental élevé, car il utilise souvent des tonnes d'eau, de sable et de gravier pour produire une quantité relativement faible de ciment en retour. Parmi les nombreuses utilisations bénéfiques des cendres volantes dans le béton, c'est cette durabilité environnementale qui devient une raison de plus en plus populaire pour associer les cendres volantes et le béton. L'utilisation de cendres volantes dans le mélange de béton n'est pas non plus une invention nouvelle, puisque les Romains ont même utilisé des cendres volcaniques pour améliorer le béton utilisé dans la construction de la cathédrale de Rome. Colisée et Panthéon.

Quels sont les différents types de cendres volantes ?

Il existe deux classifications principales des cendres volantes : La classe F et la classe C. Ces classes indiquent aux producteurs le pourcentage d'oxyde de calcium (CaO), qui est l'un des ingrédients clés de la formation du béton à haute résistance. En général, les cendres volantes de classe F ont également une faible teneur en chaux.

• Cendres volantes de classe F contiennent moins de 10% d'oxyde de calcium et proviennent de la combustion de charbon bitumineux ou anthraciteux. Les cendres volantes de classe F ont des propriétés pouzzolaniques qui leur permettent de former des propriétés cimentaires lorsqu'elles réagissent avec l'hydroxyde de calcium dans l'eau. Leur faible teneur en chaux les rend également utiles pour le béton qui sera continuellement exposé aux sulfates.
• Cendres volantes de classe C : Contient plus de 20% d'oxyde de calcium et est fabriqué à partir de la combustion de lignite ou de charbon sub-bitumineux. Il possède également des propriétés pouzzolaniques mais n'a pas besoin d'hydroxyde de calcium pour former des propriétés cimentaires dans l'eau. Sa teneur plus élevée en calcium en fait le choix le plus populaire pour les projets de construction en béton.

Quels sont les avantages de l'utilisation des cendres volantes dans le béton ?

Les mélanges de béton contenant des cendres volantes présentent plusieurs avantages, notamment une plus grande facilité de mise en œuvre, une résistance et une durabilité accrues, ainsi qu'une empreinte carbone plus faible. Les bétonnières utilisent des pourcentages variables de cendres volantes pour remplacer le ciment Portland, allant souvent de 15 à 60% en fonction du type de cendres volantes utilisé. Plus on ajoute de cendres volantes dans la fabrication du béton, plus certaines caractéristiques du béton durci s'améliorent.

Nous présentons ci-dessous quelques-uns des principaux avantages que procure le mélange de béton avec des cendres volantes :

Meilleure capacité de travail

Les cendres volantes sont constituées de particules extrêmement sphériques et fines qui facilitent le travail du béton frais. En effet, les particules fines réduisent la friction entre les agrégats cimentaires et le sable et le gravier, comme de petits roulements à billes. Vous constaterez que le béton contenant un pourcentage élevé de cendres volantes aura une finition plus lisse et sera plus facile à pomper d'un endroit à l'autre et à poser.

Diminution de la demande en eau

L'eau est utilisée non seulement pour faciliter la réaction des cendres volantes et des autres agrégats cimentaires, mais aussi pour donner au mélange le bon niveau de viscosité. Comme les mélanges de béton de cendres volantes créent une densité plus élevée d'agrégats fins dans le mélange, l'eau nécessaire pour obtenir un mélange cohésif avec un ressuage et une ségrégation réduits est beaucoup plus faible. En remplaçant votre ciment Portland par des cendres volantes de 20%, vous réduirez votre demande en eau d'environ 10% tout en créant un béton de ciment plus solide.

Réduction de la chaleur d'hydratation

La chaleur d'hydratation est la chaleur produite lors d'une réaction chimique dans le mélange de ciment. Plus la chaleur est faible, moins il faut de temps à votre béton prêt à l'emploi pour refroidir. En outre, la réduction de la chaleur entraîne une réduction des contraintes thermiques et un environnement moins dangereux pour vos travailleurs. Si vous remplacez le ciment Portland de votre mélange, votre béton améliore sa chaleur d'hydratation d'au moins 50%.

Durabilité accrue

Si, dans un premier temps, l'impact des cendres volantes réduit la résistance à la compression de votre béton, au fil du temps, il atteindra un pic de résistance plus élevé. Par exemple, le béton de cendres volantes à haut volume est 80 MPa plus résistant que les mélanges de ciment traditionnels après 56 jours. Il en va de même pour la durabilité et la résistance à la flexion du béton, le béton de cendres volantes étant plus performant que le béton OPC (ciment Portland) à long terme.

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Les avantages de l'utilisation des cendres volantes dans le béton FAQs

Comment les cendres volantes sont-elles fabriquées ?

Les cendres volantes sont produites dans les centrales électriques lorsque le charbon pulvérisé est brûlé pour produire de l'électricité. Les particules fines restantes sont évacuées par les gaz de combustion et peuvent éventuellement être utilisées pour fabriquer du béton de masse.

Quels sont les effets d'une trop grande quantité de cendres volantes sur le béton ?

L'utilisation d'une quantité trop importante ou d'un pourcentage élevé de cendres volantes dans votre production de béton peut avoir un impact négatif sur certains aspects du produit final. Le temps de prise sera probablement plus long, le risque d'un contrôle de qualité médiocre plus élevé et les problèmes d'ouvrabilité liés à un mélange à faible viscosité.

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