Agents réducteurs d'eau haute performance de troisième génération, les réducteurs d'eau à base de polycarboxylates sont souvent associés à de faibles quantités de retardateurs (par exemple, gluconate de sodium, saccharose), d'entraîneurs d'air, d'antimousses et de modificateurs de viscosité afin de répondre aux diverses exigences techniques du béton. Cependant, durant les chauds mois d'été, les réducteurs d'eau contenant des retardateurs sont sujets à la dégradation, ce qui affecte considérablement leur efficacité. Comment remédier à ce problème ?
(1) Phénomène et causes du rancissement
Au début de la dégradation des monomères de superplastifiants polycarboxylates, un film bactérien clair, duveteux ou cotonneux apparaît à la surface du liquide, qui se transforme ensuite en amas flottants distincts. Parfois, des bulles filamenteuses se forment. Lorsque la dégradation s'aggrave, le film bactérien recouvre toute la surface du liquide et la solution présente une épaisse couche de matières en suspension vertes, brunes ou noires, accompagnée du dégagement de gaz acides et nauséabonds. Cette dégradation est principalement due à la prolifération de moisissures.
La détérioration du superplastifiant polycarboxylate est principalement due au gluconate de sodium qu'il contient. En production industrielle, la fermentation d'Aspergillus niger est couramment utilisée pour produire ce gluconate. Après fermentation, une grande quantité de résidus d'Aspergillus niger est produite, représentant 2 à 3 % du poids humide de la solution totale de gluconate. Ces résidus de moisissure noire contiennent des nutriments et divers composants. Lors de la production de gluconate de sodium, un contrôle insuffisant entraîne inévitablement la présence de résidus de glucose et d'Aspergillus niger, qui nourrissent la reproduction des micro-organismes. Dans des conditions naturelles optimales (nutriments, température, humidité, oxygène, pH), ces micro-organismes se reproduisent à un rythme impressionnant, une génération entière pouvant se multiplier en 20 à 30 minutes environ. Lorsque ces conditions de reproduction extrêmement rares se conjuguent, une prolifération massive de moisissures se produit. Le noircissement des agents réducteurs d'eau détériorés est dû à la fermentation de moisissures noires dans les produits à base de gluconate de sodium non conformes.
Par ailleurs, la prolifération de moisissures sur les superplastifiants polycarboxylates est également liée à leur environnement de stockage. Les températures élevées intensifient l'agitation des chaînes moléculaires. Lorsque l'énergie de dissociation des liaisons chimiques est dépassée, une décomposition des chaînes, une rupture irrégulière et une décomposition thermique se produisent, accélérant ainsi la dégradation du polymère. De même, plus la température est élevée, plus l'activité des micro-organismes est importante et plus la prolifération de moisissures sur les agents réducteurs d'eau est rapide.
Il existe également des études montrant que des conditions de stockage inappropriées, telles qu'une forte élévation de la température dans l'espace de stockage, un manque de ventilation et d'humidité, peuvent entraîner la fusion de grands monomères, et que la température locale des monomères est trop élevée, accélérant la réaction de réarrangement des monomères apparentés, ce qui entraîne une diminution importante de la quantité de doubles liaisons des grands monomères et une dégradation importante des performances.
