Le mortier sec est un mélange composé de ciment, de granulats secs ou en poudre, d'adjuvants et d'autres composants dont la composition est déterminée en fonction des performances requises. Ces ingrédients sont dosés et mélangés avec précision dans des proportions fixes en usine, puis mélangés avec de l'eau ou des composants adaptés sur le chantier, selon le dosage spécifié, avant utilisation. Il existe deux types de conditionnement : en sacs et en vrac.
Contrôle de la qualité des matières premières pour mortier sec mélangé
Afin de contrôler la qualité du mortier sec et d'améliorer les normes de production, les aspects suivants doivent être correctement mis en œuvre :
(1) Le ciment utilisé doit être conforme aux exigences de la norme nationale en vigueur GB 175-2007 Ciment Portland général. La classe de résistance du ciment doit être choisie en fonction du type de mortier et de la classe de résistance requise.
(2) Il convient de privilégier le ciment en vrac et, dans la mesure du possible, d'utiliser un ciment du même fabricant et de la même marque. Le changement fréquent du type et de la classe de ciment nuit au contrôle, à la maîtrise et à l'application de la qualité, ainsi qu'à la stabilité de la qualité du mortier sec, ce qui peut facilement entraîner des fluctuations de sa qualité.
(3) Des méthodes statistiques doivent être appliquées pour procéder à une évaluation complète de la stabilité du ciment, afin d'en apprécier pleinement la qualité. La composition et les ajustements du mortier sec doivent être déterminés en fonction des résultats statistiques obtenus.
On peut utiliser du sable naturel ou artificiel comme granulats pour les mortiers secs. La granulométrie, la teneur en boue ou en poudre de pierre du sable, ainsi que la présence d'autres substances nocives, influencent plus ou moins la qualité du mortier sec.
Spécifications du sable et leur impact sur le mortier sec mélangé
Une teneur excessive en boue ou en poudre de pierre, ainsi qu'un module de finesse du sable trop faible ou trop élevé, sont susceptibles d'entraîner des problèmes tels que la ségrégation, la fissuration et une mauvaise maniabilité du mortier sec. Par conséquent, le tamisage, le classement et le stockage du sable en vue d'une utilisation combinée contribuent à améliorer la stabilité de la qualité du mortier sec. Le sable peut représenter jusqu'à 80 % de la composition d'un mortier sec. On peut donc affirmer que sa qualité a un impact significatif sur celle du mortier. Outre son rôle de remplissage, le sable améliore également la maniabilité et l'applicabilité du mortier, réduit le dosage de ciment, diminue la chaleur d'hydratation, minimise le retrait et le fluage, et renforce la résistance à l'usure.
(1) Il convient d'utiliser un sable moyen conforme à la norme industrielle en vigueur JGJ 52-2006 relative à la qualité et aux méthodes d'inspection du sable et du gravier pour béton ordinaire. Toutes les particules de sable doivent passer au travers d'un tamis de 4,75 mm. La teneur en limon du sable naturel doit être inférieure à 5,0 % et sa teneur en mottes d'argile inférieure à 2,0 %. La teneur en granulats du sable manufacturé doit être déterminée par des essais au bleu de méthylène (BM) et ne doit généralement pas dépasser 12 %.
(2) La teneur en humidité du sable doit être inférieure à 0,5 %, la taille maximale des particules doit répondre aux exigences du type de mortier correspondant et le module de finesse doit être contrôlé dans la plage de 2,3 à 3,0. Des indicateurs tels que le module de finesse du sable doivent être ajustés en temps opportun selon les exigences du client.
Adjuvants minéraux pour mortier sec mélangé
L'ajout judicieux de charges minérales permet non seulement d'améliorer les performances des mortiers secs, mais aussi de réduire leur coût de production et de préserver l'environnement. Parmi les charges minérales couramment utilisées figurent les cendres volantes, le laitier granulé de haut fourneau, la zéolite naturelle en poudre et la fumée de silice ; leur choix doit être adapté au type de mortier et aux exigences techniques.
(1) Afin d’assurer la stabilité de la qualité du mortier sec mélangé, la priorité devrait être accordée aux fabricants d’adjuvants minéraux à grande échelle disposant de sources d’approvisionnement relativement fixes et d’une qualité de produit stable.
(2) La qualité des ajouts minéraux doit être conforme aux exigences des normes pertinentes.
(3) Les déchets solides industriels tels que les scories d'acier et les scories de phosphore peuvent également être utilisés comme adjuvants minéraux dans les mortiers secs mélangés après avoir été broyés en poudre, mais leur application doit être déterminée par des essais en fonction des caractéristiques des différents matériaux.
Additifs pour mortier sec mélangé
Les additifs utilisés par les fabricants de mortiers secs sont principalement des agents de rétention d'eau, épaississants et antifissuration. Selon les performances requises, des adjuvants tels que des réducteurs d'eau, des agents de prise rapide, des antigels, des hydrofuges, des retardateurs de prise et des entraîneurs d'air sont également ajoutés. Ces additifs se caractérisent par un faible dosage, un coût élevé et des effets significatifs ; un contrôle qualité rigoureux, conforme aux normes, est donc essentiel.
Procédé de production du mortier sec mélangé
(1) Séchage du sable
Conformément aux exigences de la norme GB/T 25181-2010 relative aux mortiers prêts à l'emploi, la teneur en eau du sable utilisé pour les mortiers secs doit être inférieure à 0,5 %. Une teneur en eau trop élevée risque d'entraîner un agglomérat du mortier lors d'un stockage prolongé, ce qui en affecte l'application. Lors de l'utilisation de sable de rivière pour la production de mortiers secs, il convient de sécher à l'air libre le sable à forte teneur en eau avant le séchage. Pour l'utilisation de sable manufacturé, il est préférable d'utiliser des granulats secs et de haute qualité pour le concassage, et de sélectionner des concasseurs performants afin de garantir que tous les paramètres du sable manufacturé, notamment la teneur en eau, la granulométrie et la forme des particules, soient conformes aux normes.
(2) Comptage
Le dosage comprend deux étapes : le mélange et le pesage. Selon la nature des matières premières, il convient de prévoir un maximum de dispositifs de pesage afin d’optimiser la flexibilité du mélange. Le mélange doit être effectué en respectant scrupuleusement les proportions du mortier sec, et sa précision doit être garantie, l’erreur de dosage étant inférieure à 2 %.
Le dispositif de pesage doit comporter un capteur et un afficheur de pesage. Lorsqu'il est déconnecté du système informatique, il doit permettre le pesage manuel et sa précision de pesage doit être au moins conforme aux exigences des normes nationales relatives aux balances de classe III.
Le dispositif de dosage doit être capable de doser en continu divers matériaux pour des mortiers avec différentes proportions de mélange, et doit avoir la fonction d'enregistrer et de stocker les résultats de dosage réels lot par lot pour le contrôle de la qualité et la traçabilité.
(3) Mélange
L'efficacité d'un mélangeur dépend principalement de sa durée de mélange et de sa durée de vidange. Pour obtenir l'homogénéité requise, plus la durée de mélange est courte, mieux c'est. Quant à la durée de vidange, elle influe sur la durée du cycle de production ; par conséquent, plus elle est courte, mieux c'est. La durée de mélange des mélangeurs haute performance de grande capacité (supérieure à 3 m³) est généralement de 90 à 150 secondes. Une idée fausse courante concernant les performances des mélangeurs est de croire que plus la durée de mélange est longue, meilleure est l'homogénéité. En réalité, c'est l'inverse. L'amélioration et le maintien de l'homogénéité dépendent du type et de la structure du mélangeur, et ne sont pas directement liés à la durée de mélange. Au contraire, l'homogénéité tend à diminuer après une certaine durée de mélange.