Les cendres volantes sont un sous-produit de centrales au charbon qui sont fréquemment utilisées comme adjuvant dans le béton pour remplacer une partie du ciment Portland. L'utilisation de cendres volantes dans le béton est bénéfique pour l'environnement car elle réduit le ciment Portland (un contributeur majeur de CO2) requis dans le béton. Les cendres volantes dans le béton améliorent les performances à certains égards, mais présentent également certains inconvénients.
Les cendres volantes sont un mélange de béton commun.Gain de force plus lent
Le béton passe d'un liquide à un solide quelques heures après le coulage, mais le processus de durcissement peut prendre beaucoup plus de temps. Il continue à se renforcer pendant des semaines après la période de prise initiale. L'ajout de cendres volantes peut augmenter le temps nécessaire au béton pour atteindre sa résistance maximale. Cela peut causer des problèmes lorsque le gain de résistance lent entraîne des retards dans la construction.
Temps de prise plus longs
Les adjuvants de cendres volantes peuvent allonger le temps de prise du béton. Cela est parfois souhaitable, en particulier par temps chaud, ce qui accélère les temps de prise de béton, mais à d'autres moments, c'est un inconvénient et peut entraîner des retards dans la construction. D'autres adjuvants peuvent être nécessaires pour ajuster le temps de prise du béton, en fonction du pourcentage de cendres volantes dans le mélange et de la température extérieure.
Contrôle de la teneur en air
Le béton est susceptible d'être endommagé par les cycles de gel / dégel s'il ne contient pas d'air. De minuscules bulles d'air peuvent être créées dans le béton en utilisant des adjuvants entraînant l'air qui font mousser le béton au cours des étapes de mélange et de coulage. Les cendres volantes réduisent la quantité d'air entraîné, et les mélanges de béton riches en cendres volantes nécessitent souvent davantage de mélange entraînant de l'air.
Limites saisonnières
La saison hivernale est problématique pour le coulage du béton et les mélanges riches en cendres volantes sont encore plus sensibles aux basses températures. Les températures basses allongent les temps de prise et entraînent un gain de résistance lent même dans les mélanges de béton sans cendres volantes. Lorsque des cendres volantes sont ajoutées, les températures basses exagèrent ces problèmes. Certaines régions ont interdit ou limité l'utilisation de cendres volantes pendant les mois d'hiver.
Variabilité de couleur
Les effets structurels des cendres volantes peuvent être plus critiques, mais des préoccupations d'ordre esthétique affectent également son utilisation dans le béton. Il est plus difficile de contrôler la couleur du béton contenant des cendres volantes que des mélanges avec du ciment Portland uniquement. Les cendres volantes peuvent également causer des incohérences visuelles dans la surface finie, telles que des traînées sombres provenant de particules de carbone.
