Ciment d'aluminate de calcium

Les ciments d'aluminate de calcium sont des liants spéciaux à haute performance et des réactifs minéraux dotés de diverses propriétés utiles. Bisley fournit la gamme de ciments d'aluminate de calcium fondu (CAC) de CALUCEM. Les CAC sont utilisés dans les mélanges de béton et les mortiers de réparation utilisés pour les applications de revêtement de tuyaux ainsi que pour les projets de réhabilitation des égouts.

Bien que leur composition chimique diffère considérablement de celle des ciments Portland, les bétons CAC présentent des performances remarquables dans certaines applications telles que la résistance aux attaques acides et la résistance à l'abrasion.

La force

Le liant principal du ciment d'aluminate de calcium, l'aluminate de calcium (CA), offre une résistance à l'acide bien supérieure à celle du ciment Portland. Bien que tous les bétons se dégradent dans les environnements acides, l'aluminate de calcium offre une résistance exceptionnelle aux acides chlorhydrique et sulfurique en raison de sa réaction avec l'eau, et une résistance exceptionnelle aux sulfates, ce qui le rend approprié pour une utilisation dans les mortiers de réparation du béton exposés à ces produits chimiques.

Le CAC est suffisamment polyvalent pour être utilisé comme liant autonome, dans des systèmes binaires ou ternaires avec des OPC, des cendres volantes et/ou du gypse dans le cadre d'un mélange OPC/F/A, ou mélangé dans des combinaisons binaires/ternaires avec eux pour produire un durcissement rapide, un développement précoce de la résistance et une résistance à la corrosion biogénique. Bisley propose des qualités de CAC allant de 40 à 80% Al2O3 pour une utilisation dans les coulis autonivelants avec des coulis à haute résistance initiale ainsi que des coulis autonivelants/à haute résistance utilisés pour le revêtement de tuyaux en fonte ductile, la réhabilitation d'égouts en tant que mélanges autonomes mélangés à des mélanges de ciment Portland.

Les systèmes CAC binaires offrent des temps de prise rapides, ce qui les rend idéaux pour les travaux de réparation sur de petites surfaces nécessitant un développement rapide de la résistance. Compatible avec la plupart des adjuvants OPC, le CAC ne doit être utilisé qu'avec précision lors de l'utilisation de systèmes CAC ternaires qui peuvent provoquer un vieillissement prématuré de la résistance, entraînant un aspect de surface marbré dû à un vieillissement prématuré de la résistance - la conception de la recette et les essais ne doivent être effectués qu'avant l'utilisation.

Visitez notre catalogue pour une sélection étendue d'options CAC. Tous les produits de notre gamme contiennent au moins de l'alumine 40% pour une utilisation optimale dans le béton et les applications réfractaires, avec une faible viscosité pour un mélange et une coulée sans effort. Leur résistance élevée aux sulfates, à la corrosion biogénique et à l'abrasion les rend idéaux pour les bétons et les mortiers de réparation dans les environnements difficiles, tandis qu'ils présentent également une excellente résistance chimique et thermique. La température de service d'un produit est déterminée par sa teneur en alumine ; les pourcentages les plus élevés peuvent supporter des températures allant jusqu'à 1900 degrés Celsius, ce qui rend ce ciment idéal pour des applications telles que les briques réfractaires, le revêtement des fours et le revêtement des cheminées. Les propriétés uniques du ciment CAC lui permettent également de raccourcir la durée des projets tout en offrant des solutions plus durables sur le plan environnemental que ses alternatives.

Durabilité

Les ciments d'aluminate de calcium sont depuis longtemps utilisés pour des applications nécessitant une résistance élevée à la corrosion, à l'abrasion et à la chaleur, ainsi que des temps de prise rapides. Ils sont utilisés comme liants spéciaux dans les applications de béton et de mortier dans des environnements de construction spécifiques, tels que le revêtement de tuyaux en acier ou en fonte ductile avec ces ciments pour augmenter la résistance aux substances agressives comme le H2S produit microbiologiquement ou comme partie des mélanges cimentaires pour les barrages hydrauliques.

Les ciments d'aluminate de calcium possèdent des propriétés uniques en raison de leur composition chimique et microstructurale. Ils contiennent une proportion importante d'aluminate anhydre qui présente une durabilité supérieure à celle des ciments Portland en raison de sa résistance à la dégradation dans un large éventail de températures et d'environnements chimiques.

L'aluminate anhydre résiste aux attaques acides, même en présence de sulfates qui dégradent le ciment Portland et d'autres bétons, en se liant étroitement à la silice pendant son processus d'hydratation et en empêchant l'eau de pénétrer dans la matrice du béton. Cela confère aux ciments d'aluminate de calcium une durabilité exceptionnelle lorsqu'ils sont exposés à des environnements difficiles où la corrosion et l'abrasion sont des problèmes courants.

Les ciments d'aluminate de calcium se sont révélés extrêmement utiles dans les applications de réhabilitation et de réparation des routes afin d'accroître la durabilité des autoroutes existantes, en particulier dans les régions où l'utilisation des routes augmente rapidement. Leur application rapide par temps sec, avec un minimum de perturbations ou de retards de la circulation, s'est avérée particulièrement avantageuse dans ces régions.

Le temps de prise rapide des ciments d'aluminate de calcium leur permet de produire des bétons et des mortiers de réparation à durcissement rapide, qui se sont avérés particulièrement utiles lors de la construction de tabliers de ponts devant résister à des charges de trafic lourdes ainsi qu'à des camions et autres véhicules.

Les ciments d'aluminate de calcium sont largement utilisés comme réfractaires en raison de leur excellente résistance aux températures très élevées et à l'abrasion, ce qui en fait un excellent choix de matériau pour le revêtement intérieur des fours à acier et des hauts fourneaux.

Résistance à la corrosion

Les ciments d'aluminate de calcium (CAC) offrent une excellente résistance thermique, à l'usure et à l'acide, ainsi que des gains de résistance précoces. Le CAC peut également servir d'excellent liant dans les applications où la résistance à la corrosion, à la chaleur ou à l'abrasion et le renforcement rapide sont des considérations importantes, comme dans le cas d'une utilisation en tant que couche adhésive. Ces caractéristiques font des ciments d'aluminate de calcium des choix populaires lorsqu'un renforcement rapide est essentiel.

Contrairement au ciment Portland, les bétons de ciment d'aluminate de calcium produits à l'aide de CAC présentent une résistance supérieure aux attaques chimiques et à l'érosion causées par les solutions acides et le sulfure d'hydrogène dans les réseaux d'égouts (corrosion microbienne ou bactériogène). Ils sont ainsi protégés contre la fragmentation en fragments plus petits qui se disperseraient facilement dans des conditions météorologiques normales ou sous l'effet de charges lourdes dues à l'utilisation d'équipements lourds (les armatures en acier enrobées de ciment, en particulier, y sont souvent sensibles).

Le CAC peut contribuer de manière significative à inhiber la corrosion des armatures en acier, que ce soit en augmentant la capacité de fixation des chlorures ou en créant un gel d'alumine protecteur qui ralentit la corrosion. Des études ont également démontré que lorsque l'OPC et le CAC sont mélangés, l'effet d'inhibition dépasse même celui de l'utilisation de l'un ou l'autre seul.

On a découvert que les combinaisons de CAC et d'OPC dans le béton exercent un effet inhibiteur élevé sur la résistance à la polarisation de l'acier, en raison de l'augmentation de la capacité de liaison des chlorures qui réduit la mobilité des ions de chlore dans les solutions interstitielles et limite ainsi leur impact corrosif potentiel sur l'acier.

L'hydratation du CAC est généralement plus lente que celle de l'OPC, ce qui limite la libération d'alcalins dans le fluide interstitiel et ralentit sa transformation en une couche de gel d'aluminate. Cela réduit sa valeur pH et retarde sa formation.

Le CAC possède une résistance finale exceptionnelle de 24 heures qui le rend adapté aux applications à durcissement rapide telles que les coulis autonivelants et à haute résistance, les applications autonivelantes, les revêtements de tuyauterie et les bétons réfractaires. Bisley propose des CAC (40-80% Al2O3) qui peuvent être utilisés comme liants autonomes ou intégrés dans des systèmes binaires ou ternaires à ces fins.

Résistance chimique

Les ciments et les bétons d'aluminate de calcium ont une microstructure innovante qui les rend très résistants aux attaques chimiques, tout en étant suffisamment durables pour résister à l'abrasion. Leur composition chimique et leur microstructure expliquent ces propriétés uniques qui rendent les CAC utiles dans des applications spécifiques telles que la protection des canalisations d'égouts contre la production d'acide sulfurique par les bactéries ou les revêtements de barrages hydrauliques contre l'usure et la déchirure.

Les CAC sont souvent combinés au ciment Portland pour produire des bétons résistants aux produits chimiques. Leur combinaison permet des taux d'hydratation plus rapides, ce qui permet une augmentation rapide de la résistance et une expansion contrôlée pendant les projets de construction ; par exemple, les chapes de nivellement et le mortier de jointoiement doivent atteindre leur résistance finale dans les 24 heures suivant le mélange.

Tous les liants hydrauliques subissent une série de réactions d'hydratation qui dépendent de la température ambiante et de la teneur en humidité, ainsi que de l'exposition à l'eau à des niveaux d'humidité et de température élevés. Les réactions d'hydratation ont tendance à être plus efficaces lorsqu'elles sont exposées directement à l'humidité dans ces conditions ; les CAC en particulier semblent moins affectés par l'humidité que les OPC au cours de ce processus.

Les ciments d'aluminate de calcium forment une matrice pendant l'hydratation qui est imprégnée d'une couche d'aluminate hydraté semblable à un gel qui agit pour lier les ions métalliques comme le chlorure et le fer, fournissant une résistance chimique accrue contre les attaques de la corrosion. En outre, cette couche gélifiée empêche ces ions métalliques de réagir avec la silice de la matrice et de créer une corrosion expansive à l'Ettringite dans les tuyaux en fonte ductile - une autre cause fréquente de corrosion.

L'augmentation de la valeur du pH à la surface du mortier ou du béton CAC est un autre élément clé de l'amélioration de sa résistance à la corrosion biogénique. Lorsqu'ils sont soumis à un test MIC accéléré qui reproduit les conditions naturelles associées aux infrastructures d'égouts, le nombre de cellules dans les échantillons de mortier OPC 45 et les échantillons de CAC 45 tombe à des niveaux similaires ; cependant, les échantillons de CAC se stabilisent à environ 2, ce qui diminue considérablement la production d'acide sulfurique par les bactéries.

Bisley distribue les ciments d'aluminate de calcium (CAC) de la marque Istra fabriqués par CALUCEM et utilisés dans les produits de construction tels que les coulis autonivelants et à haute résistance, les mortiers de revêtement de tuyaux et de réhabilitation d'égouts et les bétons réfractaires. Les CAC se caractérisent par des taux de durcissement rapides, de fortes augmentations de la résistance initiale et une résistance chimique exceptionnelle, qu'ils soient utilisés seuls ou dans le cadre de systèmes binaires/alternatifs.