Le béton est l'épine dorsale des infrastructures modernes, mais ses performances dépendent fortement des additifs qui améliorent la résistance, la durabilité et l'efficacité de durcissement. Parmi ceux-ci, le chlorure de magnésium s'est imposé comme une alternative supérieure aux accélérateurs traditionnels à base de chlorure, comme le chlorure de calcium (CaCl₂).
Le marché mondial des adjuvants pour béton devrait atteindre 25,5 milliards de dollars d'ici 2027 (Grand View Research, 2023), porté par la demande de matériaux de construction durables et performants. Les additifs chlorés jouent un rôle essentiel dans le bétonnage par temps froid, réduisant le temps de durcissement et prévenant les dommages liés au gel-dégel. Cependant, tous les chlorures ne se valent pas : le chlorure de magnésium offre des avantages distincts en termes de résistance à la corrosion, d'intégrité structurelle à long terme et de sécurité environnementale.
Cet article explore pourquoi le chlorure de magnésium est un accélérateur de béton privilégié , le compare au chlorure de calcium, fournit des études de cas réelles et décrit les meilleures pratiques pour son utilisation.
Pourquoi le chlorure de magnésium ? Principaux avantages pour les applications
1. Durcissement plus rapide et développement
Le chlorure de magnésium accélère le processus d'hydratation , réduisant le temps de prise initial de 20 à 30 % (ACI 306R-16). Ceci est particulièrement bénéfique dans les cas suivants :
- Bétonnage par temps froid (moins de 10 °C)
- Production de béton préfabriqué , où un démoulage rapide est requis
- Réparations d'urgence , telles que les tabliers de pont ou les routes
Aperçu technique : Le MgCl₂ réagit avec l'aluminate tricalcique (C₃A) dans le ciment pour former des hydrates de chloroaluminate , qui accélèrent le gain de résistance sans compromettre la résistance à la compression finale.
2. Fissuration réduite et durabilité
Le MgCl₂ minimise les fissures de retrait plastique en régulant l'évaporation de l'eau pendant le durcissement. Des études montrent une réduction de 40 % des microfissures par rapport au béton non traité (Journal of Materials in Civil Engineering, 2022).
Scénario d'application : Dans les garages de stationnement ou les sols industriels , où la résistance aux fissures est essentielle, les dalles traitées au MgCl₂ présentent une durée de vie plus longue.
3. Résistance
Le MgCl₂ abaisse le point de congélation de l'eau interstitielle du béton, réduisant ainsi les dommages causés par les cycles de gel-dégel . Les tests indiquent :
Données de terrain : Le Minnesota DOT a signalé 50 % d'écaillage en moins dans les chaussées traitées au MgCl₂ après 5 hivers.
Chlorure comparaisonde magnésium
Alors que les deux chlorures accélèrent le durcissement, le MgCl₂ est plus sûr pour le béton armé :
| Paramètre | Chlorure de magnésium | Chlorure de calcium |
|---|---|---|
| Risque de corrosion | Faible (pH ~8,5, couche passive) | Élevé (pH < 7, favorise la rouille) |
| Coût (par tonne ) | 250–300 | 150–200 |
| Impact environnemental | Faible lixiviation de chlorure | Forte contamination des eaux souterraines |
À retenir : Le coût 2 à 3 fois plus élevé du MgCl₂ est justifié par une durée de vie plus longue des actifs et des coûts de maintenance plus faibles .
Étude rénovationde cas
En 2023, le Golden Gate Bridge a utilisé du béton traité au MgCl₂ pour son projet de réhabilitation parasismique . Points saillants des données :
- Temps de durcissement : Réduit de 14 à 7 jours , accélérant la construction de 50 %.
- Résistance à la compression : 4 500 psi à 7 jours (contre 3 200 psi avec CaCl₂).
- Surveillance de la corrosion : Aucune corrosion des barres d'armature détectée après 1 an (contre 5 % de rouille avec CaCl₂).
Meilleures pratiques pour l'utilisation du chlorure de magnésium dans le béton
1. Directives
- Dosage standard : 1 à 2 % du poids du ciment (ACI 212.3R-16).
- Temps froid : Jusqu'à 3 % pour des températures inférieures à 40 °F (4 °C).
Attention : Dépasser 3 % peut provoquer une efflorescence ou une réaction alcali-silice (RAS) .
2. Mélange et placement
- Pré -dissoudre le MgCl₂ dans l'eau de gâchage pour éviter la formation de grumeaux.
- Éviter le contact direct avec les barres d'armature pour éviter la corrosion localisée.
3. Tests
- Rétention de l'affaissement : Assurer la maniabilité selon la norme ASTM C143.
- Pénétration des ions chlorure : Limite à < 1 000 coulombs (ASTM C1202).
Conclusion : L'avenir du chlorure de magnésium dans la construction
Le chlorure de magnésium redéfinit la technologie du béton grâce à ses performances équilibrées , ses avantages en termes de durabilité et de respect de l'environnement . Alors que le secteur de la construction s'oriente vers des matériaux à faible émission de carbone , le MgCl₂ est sur le point de remplacer le CaCl₂ dans les projets d'infrastructures critiques .
Pour des résultats optimaux, respectez toujours les normes ACI et ASTM et consultez les fiches de données de sécurité (FDS) .
Références
- Comment choisir les produits de déglaçage adaptés à vos surfaces en béton ? - Concretemasonryrestoration
- « Chlorure de magnésium hydraté » - Chembk
- Solution de chlorure de magnésium - Chembk
- ET&I | Peng Daoping de l'Université Jiaotong du Sud-Ouest - « La boue rouge comme vecteur de magnésium pour améliorer la récupération de l'azote et du phosphore des eaux usées par la struvite »
- Chen Dongyang - « Recherche systématique sur le béton projeté »
- Rodrigo Teixeira Schossler et al. - « Recherche sur l'impression 3D de béton basée sur les données : prédiction et optimisation des ratios de matériaux de construction » - AICE
