Contrôle de la température des liquides dans l'industrie du bâtiment
Thermorégulation avancée pour les essais sur le béton et le ciment afin de garantir une performance et une longévité optimale.
18/06/2025 - 10:10
Dans l'industrie du bâtiment, les matériaux tels que le ciment et le béton constituent l'épine dorsale de l'infrastructure globale. Pourtant, derrière chaque pont, tunnel ou gratte-ciel, se cache un facteur invisible qui influence de manière critique les performances et la durabilité : la Température.
Des réactions chimiques lors de l'hydratation du ciment aux conditions extrêmes des essais de Gel/Dégel, un contrôle précis de la température est essentiel pour simuler un environnement réel, en Recherche et Développement. Il garantit que les matériaux répondent à des normes de sécurité rigoureuses, s'adaptent aux changements climatiques et favorisent l'innovation durable.
Cet article explore le rôle prépondérant du contrôle de la température, dans le secteur R&D des matériaux de construction, et présente les solutions JULABO adaptées aux applications les plus exigentes de ce domaine.
La matériau le plus largement utilisé dans la construction est le ciment, lequel forme du béton lors de son mélange avec divers matériaux et aggrégats. La production mondiale de ce matériau est de 4000 MT/an. Seule l'eau est consommée en plus grande quantité à l'échelle mondiale.
La recherche est encore nécessaire pour bien comprendre le processus de formation du ciment. En termes simples, le ciment est créé en chauffant des carbonates de calcium (calcaire), souvent mélangés à de l'argile, pour produire des oxydes de calcium (chaux) qui, avec des oxydes de silicium, forment des silicates di- et tricalciques.
Lors du chauffage à 1450 °C - et parfois brièvement jusqu'à 1800 °C - les carbonates libèrent du CO₂, qui contribue de manière significative à l'augmentation de dioxyde de carbone dans l'atmosphère - un facteur que nous nous efforçons aujourd'hui de limiter et de réduire. La production de 1 000 kg de ciment Portland (un ciment hydraulique), par exemple, libère environ 900 kg de CO₂[1]
Lors du processus de liaison et de prise, l'eau est nécessaire pour former des silicates de calcium hydratés, qui donnent au béton l'immense résistance nécessaire pour les ponts, les bâtiments, etc. Ce processus, appelé hydratation, est exothermique et nécessite un contrôle précis de la température et de l'humidité.
En 2023, COP28 (la conférence des Nations unies sur le changement climatique) s'est tenue à Dubaï et a fixé l'objectif de parvenir à une production de ciment sans émission d'ici 2030 - une tâche monumentale. C'est l'une des raisons pour lesquelles la recherche et le développement dans l'industrie du ciment sont florissants et que des équipements de contrôle de la température très performants sont indispensables.
Le contrôle de la température - le changement de la donne dans la construction
La régulation de la température est une révolution dans le secteur du bâtiment, notamment dans la recherche et le développement (R&D) de matériaux comme le béton, le ciment et les composites. Les (cryo)thermostats JULABO offrent un contrôle de la température précis pour simuler les conditions réelles, garantissant ainsi que les matériaux répondent aux normes de performance et de durabilité. Nous examinons ci-dessous des applications spécifiques et recommandons des modèles JULABO adaptés à ces applications.
La bonne cure du béton est cruciale pour obtenir la résistance et la durabilité souhaitées. Les bains à température contrôlée simulent les conditions de durcissement pour les essais accélérés ou en temps réel.
Modèles recommandés:
- CORIO Thermostat à circulation Idéal pour maintenir des températures stables jusqu'à +150 °C, adapté pour les études de durcissement sur des échantillons de petite taille.
VALEGRO 350 ou 500 avec réfrigérants naturels: Excellent pour maintenir une température constante pendant le durcissement des cylindres ou des poutres en béton pour les essais de résistance, y compris les essais de vieillissement précoce à 3, 7 et 14 jours après le mélange. Plage de température : -20 °C à +40 °C.
- MAGIO MS-1000FF Cryothermostat à ultra-basse température: Pour simuler des cycles de gel-dégel dans la plage de -90 °C à +100 °C. Cette variante de MAGIO utilise le R290, un réfrigérant naturel dont le potentiel de réchauffement global est très faible (2).
Les cycles de Gel/Dégel du béton et des matériaux de construction routière sont effectués pour évaluer leur résistance à la fissuration et à la dégradation.
Modèles recommandés:
- MAGIO MS-1000FF Cryothermostat ultra-basse température: Plage de fonctionnement -90 °C à +100 °C, idéal pour les simulations extrêmes de gel et de dégel.
- DYNEO DD Thermostats et cryothermostats : Gamme de température -50 °C à +200 °C, une option polyvalente pour les essais de congélation-décongélation dans diverses conditions.
- VALEGRO 350 ou 500 Refroidisseurs à circulation avec réfrigérants naturels: Gamme de température -20 °C à +40 °C, un choix flexible pour les essais de gel-dégel dans les études de durabilité à long terme.
Les matériaux de construction tels que les composites à base de ciment sont soumis à des tests de dilatation thermique dans des conditions de chauffage contrôlées afin d'évaluer leurs performances en cas de fluctuations de température.
Modèles recommandés:
- Thermostats à circulation MAGIO : Offrant un contrôle précis jusqu'à +200 °C, ces modèles sont excellents pour les essais de matériaux à haute température.
- PRESTO W50 : Pour des montées en température rapides et des essais de contrainte à haute température jusqu'à +250 °C.
Les adjuvants chimiques utilisés dans le béton nécessitent un contrôle précis de la température, en R&D, afin d'assurer une performance optimale.
Modèles recommandés:
- CORIO CD Thermostats en bains ouverts: Ces modèles permettent de réaliser des essais internes avec des cuves de bain transparentes, ce qui est idéal pour observer les réactions chimiques en direct.
- PRESTO A45 Système de contrôle de la température: Ce modèle offre une stabilité pour les expériences chimiques sensibles avec une plage de -45 °C à +250 °C.
L'essai des matériaux d'isolation consiste à évaluer leurs propriétés thermiques au moyen de cycles de chauffage et de refroidissement contrôlés.
Modèles recommandés:
- DYNEO DD Thermostats et Cryothermostats : Flexible pour les applications de chauffage et de refroidissement comprises entre -50 °C et +200 °C.
- MAGIO MS Cryothermostats : offrant une pompe de circulation puissante pour les systèmes externes nécessitant un contrôle thermique précis.
Un contrôle précis de la température est essentiel pour analyser la chaleur d'hydratation et son impact sur le comportement du béton à un stade précoce.
Modèles recommandés:
- VALEGRO 350 ou 500 avec des réfrigérants naturels: Plage de température -20 °C à +40 °C - idéal pour les études d'hydratation contrôlée.
Le maintien d'une température constante pour le béton frais pendant les essais de teneur en air garantit des résultats précis dans diverses conditions ambiantes.
Modèles recommandés:
- VALEGRO 350 ou 500 avec une plage de température de -20 °C à +40 °C fonctionnant avec des gaz réfrigérants naturels.
Caractéristiques des modèles JULABO adaptés à la R&D dans le domaine de la construction
Cycles de gel-dégel, tests d'isolation Jusqu'à +250
| Modèle | Plage de température (°C) | Principales Caractéristiques | Applications |
| CORIO CD Series | +20 à +150 | Conception compacte, interface facile à utiliser, contrôle stable de la température | Curage du béton, études sur les adjuvants |
| VALEGRO 350 & VALEGRO 500 | -20 à +40 | Convivialité, diverses options d'interface. Gaz Réfrigérants naturels | Curage du béton, cycles de gel-dégel, hydratation du ciment, test de teneur en air |
| MAGIO MS 1000FF | -90 à +100 | Pompe puissante, écran tactile intuitif, capacité de température ultra-basse. Gaz Réfrigérants naturels | |
| DYNEO DD Series | -50 à +200 | Économie d'énergie, utilisation flexible avec des gaz réfrigérants naturels | Tests d'expansion thermique |
| PRESTO W50 | -50 à +250 | Dynamique de chauffe rapides, appareil haute performance | Tests de résistance à haute température |
Pourquoi choisir JULABO ?
- Précision sur toute la gamme:
Les thermostats et cryothermostats JULABO offrent une stabilité de température de ±0,01 °C, garantissant des résultats reproductibles dans les applications de R&D exigeantes. - Versatilité:
Les modèles comme les séries MAGIO et DYNEO couvrent un large spectre de températures (-90 °C à +250 °C), ce qui les rend adaptés à divers essais de matériaux de construction. - Durabilité et efficacité:
Construits avec des composants robustes comme des réservoirs en acier inoxydable et des systèmes écoénergétiques pour une utilisation durable et à long terme. - Options de réfrigérants flexibles:
Choisissez parmi les réfrigérants naturels ou synthétiques, adaptés à vos besoins spécifiques.
En intégrant les systèmes de contrôle de température JULABO dans les processus de R&D de la construction, les ingénieurs peuvent simuler précisément les conditions du monde réel - accélérant ainsi l'innovation dans la construction de routes, de ponts et de projets d'habitation durables.
Ces outils avancés permettent aux chercheurs de développer des matériaux plus solides et plus durables qui répondent aux exigences des infrastructures modernes
[1] Une alternative à ce processus est le ciment non hydraulique, qui se lie sans eau. Il utilise le CO₂ de l'air pour durcir. Cet article se concentre sur le processus primaire impliquant le ciment hydraulique