L'hydroxypropylméthylcellulose (HPMC) est un polymère hydrosoluble, également appelé résine hydrosoluble ou polymère hydrosoluble. Elle épaissit le mélange en augmentant la viscosité de l'eau de gâchage. C'est un polymère hydrophile, soluble dans l'eau pour former une solution ou une dispersion. Des expériences ont montré que l'augmentation de la quantité de superplastifiant à base de naphtalène réduit la résistance à la dispersion du mortier de ciment frais. En effet, le superplastifiant naphtalène est un tensioactif. Lorsqu'il est ajouté au mortier, l'agent réducteur d'eau se fixe à la surface des particules de ciment, leur conférant une charge électrique uniforme. Cette répulsion électrostatique désagrège la structure de floculation formée par les particules de ciment, libérant ainsi l'eau emprisonnée et entraînant une perte partielle de ciment. Par ailleurs, il a été constaté que la résistance à la dispersion du mortier de ciment frais s'améliore avec l'augmentation de la teneur en HPMC.
Propriétés de résistance du béton :
L'adjuvant pour béton non dispersible sous-marin à base d'HPMC est utilisé dans la construction de fondations de ponts routiers, pour une résistance nominale de niveau C25. Selon les essais préliminaires, la masse de ciment est de 400 kg, la teneur en microsilice de 25 kg/m³, la teneur optimale en HPMC de 0,6 % de la masse de ciment, le rapport eau/ciment de 0,42, le taux de sable de 40 % et le dosage de superplastifiant naphtylique de 8 % de la masse de ciment. Les éprouvettes de béton exposées à l'air pendant 28 jours présentent une résistance moyenne de 42,6 MPa, tandis que celles coulées sous l'eau pendant 28 jours avec une hauteur d'eau de 60 mm présentent une résistance moyenne de 36,4 MPa.
1. L'ajout d'HPMC a un effet retardateur marqué sur le mortier. Plus la teneur en HPMC augmente, plus le temps de prise du mortier s'allonge. À teneur en HPMC égale, le mortier coulé sous l'eau présente une meilleure qualité que celui coulé à l'air libre. Le temps de solidification du moule est plus long, ce qui facilite le pompage du béton sous l'eau.
2. Le mortier de ciment frais mélangé à de l'hydroxypropylméthylcellulose présente de bonnes performances d'adhérence et ne suinte pratiquement pas.
3. La teneur en HPMC et la demande en eau du mortier ont d'abord diminué, puis augmenté de manière significative.
4. L'incorporation d'un agent réducteur d'eau améliore le problème de l'augmentation de la demande en eau du mortier, mais elle doit être contrôlée de manière raisonnable, sinon elle réduira parfois la résistance à la dispersion sous-marine du mortier de ciment fraîchement mélangé.
5. La structure de l'échantillon de pâte de ciment mélangée à de l'HPMC est très similaire à celle de l'échantillon témoin. De même, la structure et la densité de la pâte de ciment restent quasiment inchangées, que ce soit sous l'eau ou à l'air libre. L'échantillon formé après 28 jours d'immersion est légèrement friable. Ceci s'explique principalement par le fait que l'ajout d'HPMC réduit considérablement les pertes et la dispersion du ciment lors de l'immersion, mais diminue également la compacité du bloc de ciment. Dans le cadre de ce projet, il conviendra de minimiser la quantité d'HPMC tout en garantissant l'absence de dispersion sous l'eau.
6. L'utilisation d'un adjuvant pour béton non dispersible sous l'eau à base d'HPMC, dosé avec précision, contribue à améliorer la résistance. Des projets pilotes ont démontré que le béton coulé dans l'eau présente une résistance équivalente à 84,8 % de celle du béton coulé à l'air, et que l'effet est encore plus marqué.
Date de publication : 16 juin 2023