Avec l’épaisseur installée et le délai de démoulage, la température ambiante est une variable à prendre en compte pour définir quand démouler le revêtement. Analysons son influence sur le temps de prise du béton réfractaire
Il y a de nombreuses occasions où la hâte de retirer le moule conditionne l’installation d’un béton réfractaire. La nécessité de courir peut parfois être catastrophique si les conséquences ne sont pas bien anticipées. Une fissure cachée et non visible – causée par un temps de prise non respecté ou une mise en tension trop importante lors du démoulage – qui se manifeste pendant le séchage peut être le point de sortie du métal d’un four.
En règle générale, nous recommandons d´attendre 16 heures minimum avant de démouler un béton réfractaire composé de ciment d´aluminates. Cependant, ce délai peut varier en fonction de différentes variables (matériau, épaisseur…), entre autres la température ambiante.
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Ainsi, lorsque l’installation a lieu en hiver, on voudra très probablement accélérer la prise. En été, par contre, en raison de la nature du ciment et de ses phases, celle-ci est plus rapide : il est parfois nécessaire de la retarder pour avoir le temps de réaliser l´application complète. Si vous voulez accélérer la prise, il est nécessaire d’utiliser des accélérateurs. Au contraire, si vous souhaitez la retarder, il faudra utiliser des retardateurs. Selon les dernières études publiées, l’effet de ces additifs sur le béton est faible, mais les zones où ils sont utilisés pourraient donner naissance à des points d’attaque préférentiels sur le long terme.
Un béton réfractaire à prise hydraulique est un mélange d’agrégats et d’un ciment d´aluminates. Le principal constituant de ce dernier est l´aluminate de calcium (CA). À base de calcaire ou e chaux et de bauxite, il peut être fabriqué par fusion ou par frittage.
En chimie du ciment, la nomenclature suivante est utilisée : CaO ( C ), Al2O3 ( A ) et H2O (H)
Le ciment d´aluminates réagit avec l’eau pour former un composé aqueux cristallin dont la résistance augmente à mesure que la réaction progresse : ce processus se fait sur une durée plus courte que dans le cas des ciments Portland.
Cette réaction est appelée hydratation du ciment et les composés formés sont appelés hydrates. Elle est exothermique, elle génère un peu de chaleur : c’est ce que nous mesurons en laboratoire lorsque nous faisons les contrôles de prise des bétons avec un appareil que nous appelons EXO. Nous appelons prise hydraulique le durcissement qui se produit grâce à cette hydratation.
La formation d’aluminates de calcium hydratés est influencée par la température pendant l’hydratation.
– Jusqu’à 20ºC formation de CAH10
– 20 à 35ºC formation de C2AH8, C3AH6, AH3
– Au-dessus de 35ºC formation de C3AH6, AH3
Chaque hydrate formé diffère considérablement en termes de proportion d´eau et de densité
– CAH10 : 53,5% d’eau – Densité : 1,71 g/cc
– C2AH8 : 40,3% d’eau. Densité : 1,95 g/cc
– C3AH6 : 28,6% d’eau. Densité : 2,52 g/cc
– AH3 : 34,6% d’eau. Densité : 2,42 g/cc
Pour cette raison, l’hydrate de CAH10 formé en hiver ou à basse température :
– Présente une eau de cristallisation plus élevée
– Provoque une réaction exothermique très lente qui fait que le béton reste « vivant » plus longtemps et que le point prise s´allonge dans le temps
– Présente une résistance mécanique nettement inférieure à celle des phases formées à des températures plus élevées
– Une légère augmentation de la température provoque la réaction : 3CAH10 -> C3AH6 + 2AH3 + 18H. Cela signifie la formation de C3AH6 et de AH3. Les deux composés ont une densité plus élevée favorisant une augmentation de la porosité qui diminue leur résistance.
Au contraire, les hydrates C3AH6 – AH3 formés en été ou à haute température :
– Présentent moins d’eau de cristallisation
– La réaction exothermique est plus rapide et fait que le béton ait une durée de vie très courte
– Les phases formées ont une plus grande résistance mécanique
D’autre part, la température de déshydratation diffère entre les hydrates et doit être prise en considération lors du séchage
Conclusions
a. Trois variables sont à prendre en compte lors du démoulage d’un béton : l’épaisseur installée, le délai de démoulage et la température ambiante.
En hiver, des microfissures imperceptibles à l’œil nu lors du démoulage peuvent apparaitront, d’où la nécessité de prendre des précautions extrêmes.
b. En été, en revanche, la formation naturelle des phases C3AH6 et AH3 rend le processus de démoulage plus sûr
c. Dans tous les cas, nous vous recommandons de toujours respecter un délai minimum de 16 heures avant de démouler. Si cela n’est pas possible, consultez INSERTEC sur l’utilisation d’accélérateurs et/ou de retardateurs de prise: celle- ci dépendra de la température ambiante, de la température du béton, de la quantité à installer