Humidité de surface ou humidité libre

Comment puis-je faire en sorte que mon capteur d'humidité lise l'humidité de surface (humidité libre) ?

La seule eau qui réagira avec le ciment dans votre mélange est la quantité totale d'eau libre. C'est l'eau non liée à l'intérieur des granules d'agrégats. L'eau « liée », absorbée ou interne est l'eau absorbée dans les granulés d'agrégat. Lorsque cette eau est à son maximum mais qu'il n'y a pas d'eau libre, nous avons ce qu'on appelle des conditions saturées, sèches en surface (SSD).

Ceci décrit la condition dans laquelle les granulés d'agrégat sont remplis à leur capacité. La conception de votre mélange de béton est toujours basée sur l'état SSD de vos agrégats.

Un collègue m'a demandé pourquoi son humidimètre global lisait une (faible) lecture d'humidité, mais lorsqu'il ajoute la bonne quantité d'eau au mélange, celui-ci s'avère trop sec. Et lorsqu'il ajoute plus d'eau pour donner le bon affaissement, cela dépasse le rapport eau/ciment (w/c) maximum pour la conception du mélange. Si vous avez ressenti cet effet, lisez la suite.

La solution

Vous devez toujours calibrer vos capteurs d'humidité pour lire 0% d'humidité lorsque l'agrégat est à l'état SSD. Si l'agrégat est sec, les granules absorberont l'eau, qui se lie alors dans l'agrégat. C'est pourquoi mon collègue ci-dessus a dû ajouter plus d'eau que la conception du mélange ne l'exigeait. Ceci, à son tour, donnera un faux rapport w/c lorsque votre contrôleur de lot totalisera l'eau absorbée par les agrégats plus l'eau ajoutée. La raison en est que l'eau absorbée dans l'agrégat n'est pas de l'« eau libre » aux fins de la conception du mélange. Le rapport w/c est en fait correct, mais il ressort incorrect sur le rapport de lot.

La seule solution à cette situation est de pulvériser les tas de granulats grossiers pour leur permettre d'absorber l'eau. Ceci, en conséquence, crée la condition SSD. La plupart des entreprises dans les zones chaudes le font comme pratique courante. Cependant, vous ne devez pas pulvériser votre tas de sable en continu, car il a normalement déjà de l'eau libre, provenant de pluies occasionnelles. Si la pulvérisation d'agrégats donne trop d'eau libre pour un mélange à faible rapport eau/eau, vous devez vider chaque charge avant de la charger dans le bac à plantes. Ce n'est généralement pas nécessaire, car vous devrez ajouter plus d'eau dans le mélangeur.

Nous avons étudié cet effet en testant des capteurs d'humidité dans des pays tropicaux. Le soleil brûlant crée une faible humidité globale. Nous avons constaté que pour le sable avec une humidité inférieure à 4 %, l'humidité interne (généralement supposée être de 1 %) chute à moins de ½ % lorsque l'humidité de surface est de 2 à 3 %. Il en va de même pour les granulats grossiers. Cependant, l'humidité (interne) absorbée dans ce cas est généralement bien inférieure à 1 % lorsqu'elle est saturée. La valeur réelle dépend de la quantité d'eau absorbée par la pierre.

Étalonnage

Lors de l'étalonnage de vos capteurs d'humidité, il est important que vous effectuiez à la fois les tests ASTM C 566 et C 128 pour déterminer l'absorption et donc l'humidité SSD ou saturez les agrégats avant l'étalonnage pour amener l'humidité interne aux conditions SSD. Notez que de nombreux fournisseurs d'agrégats et de sable fourniront la valeur d'absorption sur demande. Lors des tests dans une centrale à béton, nous avons trouvé un expert en tests de séchage au four qui avait un moyen ingénieux de garantir les conditions de SSD tout en vérifiant la progression de l'étuvage. Il a utilisé un morceau de verre plat de ½" d'épaisseur maintenu au-dessus de la casserole pendant quelques secondes. S'il y avait de la buée, cela indiquait qu'il y avait encore de l'eau de surface ou libre. Lorsqu'il ne s'est pas produit de buée, il a éteint le chauffage. En conséquence, il a obtenu une condition SSD très précise pour peser l'échantillon et par conséquent, il n'a pas eu besoin de faire à la fois les tests C 566 et C 128. En utilisant sa méthode, nous avons pu effectuer des tests SSD à sec avec une précision de 0,2% ou mieux.

Le processus d'étalonnage du capteur d'humidité prend automatiquement en charge l'eau (interne) absorbée. Vous devez prélever au moins deux échantillons, et de préférence plus, avec des taux d'humidité à la fois élevés et faibles. Ajoutez ensuite les résultats du test de séchage au four, ainsi que les lectures du capteur d'humidité à la table d'étalonnage. L'ordinateur trouve alors la ligne droite la mieux adaptée. Si vous effectuez correctement les tests de séchage au four, en vous arrêtant à la condition SSD, l'humidité interne n'apparaîtra pas dans les lectures suivantes.

Échec de l'étalonnage

Si votre étalonnage échoue, vous ne sélectionnez probablement pas une plage d'humidité suffisamment large lors de vos tests. Si la plage du plus sec au plus humide n'est que de 2 % et que vos tests de séchage au four ont une erreur de 1/2 %, la pente de la ligne calculée peut être largement décalée. Par conséquent, vous obtiendrez d'énormes erreurs lorsque l'humidité du matériau est en dehors de la plage de vos échantillons.

Types de capteurs d'humidité

Notez que l'I.R. type de capteur d'humidité (Polarmoit) ne lit que l'humidité de surface, car il mesure la lumière réfléchie par l'eau libre autour des granulés d'agrégat. Les capteurs de type TDR (Sono-Vario) et tous les capteurs à micro-ondes ordinaires, tels que l'AquaSense 2280D de Scale-Tron, mesurent plus profondément dans le flux de matière. Le Sono-Vario mesure plus profondément et est également moins sensible à la densité. Ceux-ci mesurent tous l'humidité totale, y compris l'humidité interne, bien que le processus d'étalonnage, s'il est effectué correctement, élimine l'humidité interne. Le capteur Sono-Vario mesure des agrégats jusqu'à 1-1/4″ à 0,2% près, ce qui est impossible avec d'autres capteurs. Pour les capteurs à micro-ondes ordinaires, la taille d'agrégat maximale pour toute précision réelle est de 3/8″ et même des agrégats de ¼" peuvent donner des erreurs de +/- 0,5%.