Les inconvénients des cendres volantes dans le béton

Les cendres volantes sont un sous-produit des centrales électriques au charbon qui est fréquemment utilisé comme adjuvant dans le béton pour remplacer une partie du ciment Portland. L'utilisation de cendres volantes dans le béton est bénéfique pour l'environnement car elle réduit le ciment Portland (un contributeur majeur de CO2) requis dans le béton. Les cendres volantes dans le béton améliorent les performances à certains égards, mais elles présentent également certains inconvénients.

Le béton passe d'un liquide à un solide quelques heures après la coulée, mais le processus de durcissement peut prendre beaucoup plus de temps. Il continue de gagner en force pendant des semaines après sa période de réglage initial. L'ajout de cendres volantes peut augmenter le temps nécessaire au béton pour atteindre sa pleine résistance. Cela peut entraîner des problèmes lorsque le gain de résistance lent entraîne des retards dans la construction.

Les adjuvants de cendres volantes peuvent allonger le temps de prise du béton. Parfois, cela est souhaitable, en particulier par temps chaud, ce qui accélère les temps de prise du béton, mais à d'autres moments, cela constitue un inconvénient et peut entraîner des retards dans la construction. D'autres adjuvants peuvent être nécessaires pour ajuster le temps de prise du béton, en fonction du pourcentage de cendres volantes dans le mélange et de la température extérieure.

Le béton est susceptible d'être endommagé par les cycles de gel / dégel s'il ne contient pas d'air. De minuscules bulles d'air peuvent être créées dans le béton en utilisant des adjuvants entraînant l'air qui font mousser le béton lors de l'étape de mélange et de coulée. Les cendres volantes réduisent la quantité d'air entraîné, et les mélanges de béton riches en cendres volantes nécessitent souvent un mélange entraînant plus d'air.

La saison d'hiver est problématique pour le coulage du béton, et les mélanges riches en cendres volantes sont encore plus sensibles aux basses températures. Les basses températures allongent les temps de prise et entraînent un gain de résistance lent même dans les mélanges de béton sans cendres volantes. Lorsque des cendres volantes sont ajoutées, les basses températures exagèrent ces problèmes. Certaines régions interdisent ou restreignent l'utilisation des cendres volantes pendant les mois d'hiver.

Les effets structurels des cendres volantes peuvent être plus critiques, mais des problèmes cosmétiques affectent également son utilisation dans le béton. Il est plus difficile de contrôler la couleur du béton contenant des cendres volantes que les mélanges avec du ciment Portland uniquement. Les cendres volantes peuvent également provoquer des incohérences visuelles sur la surface finie, telles que des stries sombres de particules de carbone.