Michem Superplastifiant à base de polycarboxylate La poudre (PCE) est disponible dans une formulation écologique à faible teneur en COV qui allie une performance élevée en matière de réduction de la consommation d’eau (35–45%) aux caractéristiques environnementales et sanitaires requises pour la certification de construction écologique et la construction durable. Ce produit est conforme à la norme UN 3077 (non dangereux pour le transport), fabriqué selon les systèmes de gestion de la qualité ISO 9001:2015, et offre un double avantage en matière de durabilité : il permet de réduire la teneur en ciment tout en conservant une résistance équivalente (ce qui diminue l’empreinte carbone du béton et du mortier), et il remplace les adjuvants traditionnels à forte teneur en COV et à toxicité élevée, tels que les superplastifiants à base de naphtalène, par une chimie à base d’éthers polycarboxyliques plus propre. À un dosage de 0,1 à 0,51 TP3T, la formulation PCE à faible teneur en COV permet d’obtenir la même réduction d’eau > 251 TP3T, un gain de résistance à la compression à 28 jours de 30 à 50% et une teneur en solides ≥ 90% que les grades PCE standard de Michem, tout en respectant les limites strictes en matière de composés organiques volatils (COV) requises par la norme LEED v4 et d’autres systèmes de certification de la construction durable.
Les arguments en faveur de la durabilité de la poudre PCE à faible teneur en COV reposent sur trois piliers. Premièrement, la réduction de la consommation de ciment : en permettant une réduction de la consommation d’eau de 35 à 45%, le PCE permet aux formulateurs de réduire les rapports eau/ciment, ce qui permet à son tour de réduire la teneur en ciment tout en conservant une résistance équivalente — réduisant ainsi directement les émissions de CO₂ associées à la production de ciment (environ 0,8 à 0,9 tonne de CO₂ par tonne de ciment de Portland). Deuxièmement, le remplacement du naphtalène : le PCE surpasse les superplastifiants à base de naphtalène de 2 fois en termes de réduction de la quantité d’eau et de 1,5 fois en termes de gain de résistance, ce qui signifie que le PCE atteint des performances équivalentes avec environ la moitié du dosage — et les adjuvants à base de naphtalène, dérivés du goudron de houille ou du raffinage du pétrole, présentent une teneur plus élevée en COV et sont classés comme dangereux pour l’environnement dans plusieurs juridictions. Troisièmement, le format en poudre élimine de lui-même la teneur en eau, les conservateurs et les déchets d’emballage associés aux adjuvants liquides, réduisant ainsi le poids transporté et les matériaux d’emballage de 50 à 60%.
Dans le cadre des projets de construction durable visant la certification LEED v4, la poudre PCE à faible teneur en COV permet d’obtenir des crédits dans la catégorie « Matériaux et ressources » (MR) grâce à son rôle dans la réduction de la teneur en ciment, ainsi que des crédits dans la catégorie « Qualité de l’environnement intérieur » (IEQ) grâce à ses faibles émissions de COV. La classification de transport « non dangereux » (UN 3077) renforce encore davantage la durabilité en simplifiant la logistique, en réduisant les risques environnementaux liés au transport et en supprimant la nécessité de protocoles de manipulation des matières dangereuses.
Le secteur de la construction subit une pression sans précédent pour réduire son impact environnemental. La production de ciment représente environ 7 à 8% des émissions mondiales de CO₂, ce qui en fait l’une des plus importantes sources industrielles de gaz à effet de serre. Pour les producteurs de béton, les fabricants de mortier et les équipes chargées des projets de construction, toute technologie permettant de réduire la quantité de ciment tout en conservant des performances équivalentes ou supérieures n’est pas seulement un choix environnemental : c’est de plus en plus une exigence réglementaire, un critère d’appel d’offres et une nécessité pour rester compétitif.
Les systèmes de certification de la construction durable — LEED v4 en Amérique du Nord, BREEAM en Europe, DGNB en Allemagne, CASBEE au Japon et d’autres systèmes similaires à l’échelle mondiale — récompensent les projets qui réduisent la teneur en ciment, utilisent des matériaux à faibles émissions et minimisent l’impact environnemental lié au transport. Pour que les produits à base de béton et de mortier puissent contribuer à l’obtention de ces crédits, les adjuvants utilisés doivent eux-mêmes répondre à des critères environnementaux : faibles émissions de COV, classification « non dangereux » et capacité à permettre une réduction de la quantité de ciment sans compromettre les performances. La formulation en poudre PCE à faible teneur en COV est spécialement conçue pour répondre à ces critères.
Le remplacement des superplastifiants à base de naphtalène constitue une mesure particulièrement importante en matière de développement durable. Les adjuvants à base de naphtalène (condensats de naphtalène-formaldéhyde sulfonés, SNF) sont issus du goudron de houille ou du raffinage du pétrole — des matières premières non renouvelables et à forte intensité carbone. Ils contiennent des résidus de formaldéhyde et des monomères de naphtalène susceptibles de se dégager sous forme de gaz pendant la prise du béton, ce qui pose des problèmes de qualité de l’air intérieur dans les chantiers fermés. Ils nécessitent également un dosage deux fois plus élevé que le PCE pour obtenir une réduction d’eau équivalente, ce qui signifie que deux fois plus de produit chimique doit être transporté, stocké et manipulé pour obtenir les mêmes performances. Le PCE, en revanche, est synthétisé à partir de polyéthylène glycol et d’acide acrylique issus de sources renouvelables ; il ne contient pas de formaldéhyde et offre des performances équivalentes à la moitié du dosage.
Pour les fabricants de produits chimiques destinés au bâtiment et les producteurs de béton, le passage du naphtalène au PCE à faible teneur en COV constitue à la fois une avancée environnementale et un gain de performance. Grâce à une réduction de la consommation d'eau multipliée par 2 et à un gain de résistance multiplié par 1,5, les produits à base de béton et de mortier formulés avec du PCE à faible teneur en COV sont non seulement plus écologiques, mais aussi plus résistants, plus durables et plus rentables par unité de performance.
Les composés organiques volatils (COV) présents dans les produits chimiques utilisés dans le bâtiment sont des substances chimiques organiques qui s'évaporent à température ambiante et contribuent à la pollution de l'air intérieur, à la formation de smog et à des effets sur la santé, notamment des irritations respiratoires et des maux de tête. Dans les adjuvants pour béton, les sources de COV comprennent les monomères résiduels (formaldéhyde, naphtalène, mélamine), les solvants utilisés dans les formulations liquides et les produits de dégradation du polymère de l'adjuvant.
La formulation de poudre PCE à faible teneur en COV de Michem s'attaque aux COV au niveau moléculaire :
Lors de la validation sur le terrain de la poudre PCE à faible teneur en COV dans des environnements de coulage de béton en intérieur, les émissions de COV provenant de la surface du béton frais, mesurées conformément à la norme ASTM D5116 (Guide normalisé pour la détermination, en chambre climatique à petite échelle, des émissions organiques provenant de matériaux et produits d'intérieur), étaient inférieures aux limites de détection pour le formaldéhyde et inférieures à 10 μg/m³ pour les COV totaux (TVOC) — ce qui se situe largement en deçà des seuils IEQ les plus stricts en matière de construction durable.
Le principal avantage de la poudre PCE à faible teneur en COV en matière de développement durable réside dans le fait qu’elle permet de réduire la teneur en ciment. Le mécanisme est simple : la réduction de la teneur en eau de 35–45% du PCE permet d’abaisser le rapport eau/ciment, qui passe ainsi d’une valeur typique de 0,50 à une fourchette comprise entre 0,25 et 0,32. Avec ce rapport eau/ciment plus faible, le béton ou le mortier atteint une résistance équivalente, voire supérieure, avec moins de ciment, car la résistance des systèmes à base de ciment Portland dépend principalement du rapport eau/ciment (loi d’Abrams), et non de la seule teneur en ciment.
Scénario | Rapport w/c | Teneur en ciment (kg/m³) | 28d Résistance (MPa) | Émissions de CO₂ liées au ciment (kg/m³) |
Contrôle (sans PCE) | 0.50 | 380 | 35 | 304–342 |
PCE à faible teneur en COV à 0,21 TP3T | 0.32 | 380 | 50–55 | 304–342 (même ciment, résistance supérieure) |
PCE à faible teneur en COV à 0,21 TP3T (ciment allégé) | 0.32 | 280 | 35 | 224–252 |
Remarque : les émissions de CO₂ liées au ciment sont estimées entre 0,8 et 0,9 kg de CO₂ par kg de ciment. Le troisième scénario présente une résistance équivalente à celle du groupe témoin avec 100 kg/m³ de ciment en moins, ce qui correspond à une réduction de 26% des émissions de CO₂ liées au ciment par mètre cube de béton.
D'après l'expérience de notre équipe chargée des applications techniques, l'approche consistant à réduire la quantité de ciment (troisième scénario) est la stratégie de développement durable la plus couramment utilisée par les producteurs de béton : elle permet de maintenir les spécifications de résistance existantes tout en réduisant la teneur en ciment, ce qui se traduit directement par une réduction de l'empreinte carbone grâce à la réduction de la consommation d'eau du béton pré-mélangé (PCE).
Paramètres | Poudre de PCE à faible teneur en COV de Michem | À base de naphtalène (SNF) |
Réduction de la quantité d'eau à dosage égal | 35–45% | 15–22% |
Dosage pour une réduction équivalente de la quantité d'eau | 0.15–0.25% | 0.40–0.80% |
Gain de force au 28e jour | 30–50% | 20–33% |
Teneur en formaldéhyde | Aucun | Résiduel (issu de la synthèse) |
Source des matières premières | Acide acrylique + PEG (dérivé de la pétrochimie ou de sources renouvelables) | Goudron de houille / raffinage du pétrole |
Émissions de COV | En dessous du seuil de détection (poudre, sans solvants) | Émission potentielle de gaz (formaldéhyde, naphtalène) |
Classification des transports | N° ONU 3077 (non dangereux) | Variable (certains produits SNF sont dangereux) |
Format | Poudre sèche (≥90% de matière solide) | Généralement sous forme liquide (solide à 30–40%) |
Poids d'expédition par unité active | Faible (pas de transport d'eau) | Élevé (60 à 701 TP3T d'eau) |
Besoin de biocides | Non (poudre) | Oui (liquide) |
Des essais sur site menés selon les protocoles EN/ASTM confirment que la poudre de PCE à faible teneur en COV, à un dosage de 0,21 TP3T, permet d’obtenir la même réduction de la teneur en eau que le SNF à un dosage de 0,51 TP3T, tout en multipliant par 1,5 le gain de résistance à la compression à 28 jours. Cela signifie que le remplacement du SNF par le PCE permet de réduire la consommation de produits chimiques de 60%, de diminuer le poids transporté d’environ 70% (en tenant compte de la conversion du liquide en poudre) et d’éliminer totalement les émissions de COV liées au formaldéhyde.
Catégorie de crédits LEED v4 | Crédit | Comment le PCE à faible teneur en COV contribue-t-il ? |
Matériaux et ressources (MR) | MR Credit : Réduction de l'impact tout au long du cycle de vie des bâtiments | Permet de réduire la quantité de ciment utilisée, ce qui diminue le carbone intrinsèque |
Matériaux et ressources (MR) | MR Credit : Approvisionnement en matières premières | La poudre PCE est fabriquée conformément à la norme ISO 9001:2015 ; elle est non dangereuse (n° ONU 3077) |
Qualité de l'environnement intérieur (QEI) | Crédit IEQ : Matériaux à faibles émissions | Formule à faible teneur en COV ; sans formaldéhyde ; émissions de COV inférieures au seuil de détection |
Qualité de l'environnement intérieur (QEI) | Crédit IEQ : Évaluation de la qualité de l'air intérieur | Faibles émissions de COV pendant et après la mise en œuvre du béton |
Innovation (IN) | Crédit d'innovation | La stratégie de réduction de la consommation de ciment peut donner droit à un crédit d'innovation dans le cadre de certains projets |
Remarque : la contribution aux crédits LEED dépend de la conception globale du projet, du choix des matériaux et de la voie de certification retenue. Les éléments ci-dessus représentent des domaines de contribution potentiels et ne garantissent pas l'obtention des crédits. Les équipes de projet sont invitées à consulter un professionnel accrédité LEED pour une analyse des crédits spécifique à leur projet.
Propriété | Fiche technique de la poudre PCE à faible teneur en COV de Michem |
Marque | Michem |
Produit | Superplastifiant à base de polycarboxylate (PCE) en poudre — Écologique, à faible teneur en COV |
Notes | SP630 / SP640 / SP670 / SP680 (tous disponibles en formulation à faible teneur en COV) |
Apparence | Poudre blanche à jaune clair |
Composition | Éther polycarboxylique |
Contenu solide | ≥90% |
Teneur en eau | ≤5% |
Taux de réduction de l'eau | >25% (plage haute : 35–45%) |
Dosage recommandé | 0,1 à 0,51 TP3T par rapport au poids du matériau cimentaire |
Gain de résistance à la compression (28d) | 30–50% |
Teneur en COV | Formule à faible teneur en COV (sans formaldéhyde, sans solvants résiduels) |
Classification des transports | UN 3077 (non dangereux pour le transport) |
Gestion de la qualité | Fabrication certifiée ISO 9001:2015 |
Durée de conservation | 2 ans |
Comparaison des performances avec le naphtalène | Réduction de la quantité d'eau divisée par 2, gain de résistance multiplié par 1,5 |
Source : Fiches techniques officielles de Michem (michemicals.com).
Étape | Action | Détails |
1 | Caractérisation du mélange de référence | Indiquer le rapport eau/ciment actuel, la teneur en ciment et la résistance à 28 jours |
2 | Mélange d'essai PCE | Ajouter du PCE à faible teneur en COV à raison de 0,21 TP3T ; réduire la quantité d'eau pour obtenir l'affaissement/la fluidité souhaités. |
3 | Mesurer la résistance | Essai de résistance à 7 jours et à 28 jours selon la norme ASTM C109 |
4 | Calculer la résistance résiduelle | Si la résistance dépasse les spécifications de plus de 15%, procéder à une réduction de la quantité de ciment |
5 | Réduction de la consommation de ciment | Réduire la teneur en ciment par paliers de 5% ; maintenir le rapport eau/ciment avec du PCE |
6 | Répéter les tests et optimiser | Vérifier que la résistance, la maniabilité et la durabilité sont conformes au cahier des charges |
7 | Documenter les économies de carbone | Calculer la réduction des émissions de CO₂ par mètre cube |
Pour les cahiers des charges exigeant l'utilisation d'adjuvants pour béton à faibles émissions, la formulation suivante peut être adaptée :
“ Les adjuvants pour béton et mortier doivent être des superplastifiants en poudre à base d’éther polycarboxylate, conformes à la norme UN 3077 (non dangereux pour le transport), dont la teneur en COV répond aux exigences de [norme applicable : par exemple, GREENGUARD Gold, méthode standard CDPH v1.2 ou équivalent]. L’adjuvant ne doit contenir aucun formaldéhyde ajouté. Le produit doit être fabriqué dans le cadre de systèmes de gestion de la qualité certifiés ISO 9001:2015. ”
Paramètres | Courant (naphtalène/SNF) | Cible (PCE à faible teneur en COV) | Action de transition |
Dosage | 0,5–0,81 TP3T (liquide, 401 TP3T solide) | 0,15–0,251 TP3T (poudre, ≥ 901 TP3T de matière solide) | Réduire la posologie d'environ 60% |
Teneur en eau | Valeur de référence | Réduire de 30 à 45% | Régler le débit d'eau par lot |
Teneur en ciment | Valeur de référence | Réduire de 10 à 251 TP3T (facultatif) | Réaliser des essais de résistance |
Matériel de mélange | Système de dosage de liquides | Dosage de poudre (volumétrique/par gravité) | Installer le doseur de poudre |
Stockage | Réservoirs de liquide (contenant des biocides) | Sacs/silos hermétiques (sans biocides) | Convertir l'espace de stockage |
Transports | Liquide dangereux (variable) | Poudre non dangereuse, n° ONU 3077 | Mise à jour de la logistique |
Vérifier | Méthode | Critère d'acceptation |
Émissions de COV | Méthode normalisée ASTM D5116 / CDPH | En dessous du seuil de qualité de l'air intérieur (QAI) du projet |
Teneur en formaldéhyde | EN 120 / Analyse par HPLC | Non détecté |
Réduction de la consommation d'eau | Comparer le groupe d'intervention et le groupe témoin à débit égal | Réduction ≥ 251 TP3T conformément à la norme EN 934-2 |
Résistance à la compression 28d | ASTM C109 | Gain ≥ 301 TP3T par rapport au groupe témoin à débit égal |
Classification des transports | Documentation relative au numéro ONU 3077 | Non dangereux pour le transport |
Qualité de fabrication | Certificat ISO 9001:2015 | À jour et valide |
La formulation à faible teneur en COV repose sur la même chimie des éthers polycarboxyliques et offre les mêmes performances en matière de réduction de la teneur en eau et de résistance que les grades PCE standard. La différence réside dans la formulation et les contrôles de fabrication qui minimisent les monomères résiduels, éliminent le formaldéhyde et garantissent que les émissions de COV respectent les exigences IEQ les plus strictes en matière de construction durable. Toutes les spécifications de performance (réduction de la teneur en eau, gain de résistance, teneur en solides, dosage) sont identiques.
Le PCE à faible teneur en COV apporte une contribution dans deux domaines principaux : (1) les crédits « Matériaux et ressources », en permettant une réduction de la teneur en ciment (ce qui diminue le carbone intrinsèque) ; et (2) les crédits « Qualité de l'environnement intérieur », grâce à de faibles émissions de COV et à l'absence de formaldéhyde. Les crédits et points spécifiques dépendent de la conception globale du projet, de la composition des matériaux et du parcours de certification. Consultez un professionnel accrédité LEED pour une analyse spécifique à votre projet.
Au kilogramme, la poudre de PCE peut présenter un prix unitaire plus élevé que le liquide à base de naphtalène. Cependant, par unité de performance (coût par pourcentage de réduction d’eau ou coût par MPa de gain de résistance), le PCE s’avère généralement plus rentable, car il permet d’obtenir une réduction d’eau deux fois plus importante avec un dosage environ deux fois moindre. Le coût total des produits chimiques par mètre cube de béton est généralement inférieur avec le PCE, et la réduction de la quantité de ciment rendue possible par le PCE permet de réaliser des économies supplémentaires sur le coût des matériaux.
Oui. La formulation à faible teneur en COV est disponible pour les quatre qualités de Michem PCE (SP630 pour le ciment Portland, SP640 pour le ciment CSA, SP670 pour le gypse, SP680 pour tous les types de béton/béton à ultra-haute performance). Le choix de la nuance dépend du système de liant, et non de la formulation à faible teneur en COV. Toute application utilisant la poudre Michem PCE standard peut utiliser la formulation à faible teneur en COV sans modification du dosage ni des performances.
Le numéro ONU 3077 classe le produit comme “ Substance dangereuse pour l’environnement, solide, n.s.a. ” — une classification non dangereuse pour le transport qui simplifie les expéditions internationales par rapport aux mélanges classés comme dangereux. Le format en poudre réduit encore davantage les coûts d’expédition en éliminant le poids de l’eau présent dans les formulations liquides. Vérifiez toujours les exigences en matière d’importation et d’exportation auprès des autorités locales, car certaines juridictions imposent des exigences spécifiques en matière de documentation, même pour les substances non dangereuses.
Caractéristiques du produit :
Normes citées :
À qui s'adresse-t-il ? : Les prescripteurs en construction durable, les responsables du développement durable, les formulateurs de béton et de mortier visant l'obtention de la certification LEED ou d'autres certifications environnementales, les spécialistes des achats à la recherche de matériaux à faibles émissions, ainsi que les équipes de projets de construction visant à réduire leur empreinte carbone.
Comment cela a été réalisé : Les allégations de performance s'appuient sur les spécifications officielles des produits Michem (michemicals.com) et sur des protocoles d'essai reconnus conformes aux normes EN, ASTM et ISO. Les observations issues de l'expérience sur le terrain proviennent des travaux de R&D menés par l'équipe technique d'application de Michem dans le domaine des adjuvants pour béton. L'analyse des crédits LEED v4 repose sur la documentation du système de notation de l'USGBC accessible au public.
Limites : L'obtention des crédits LEED dépend de la conception globale du projet, de la composition des matériaux et du parcours de certification ; ce guide identifie des domaines de contribution potentiels, et non des crédits garantis. Les résultats en matière d'émissions de COV varient en fonction de la composition du béton, de l'environnement de mise en œuvre, de la ventilation et des conditions ambiantes. Les stratégies de réduction de la teneur en ciment doivent être validées par des essais de résistance et de durabilité conformes aux normes ASTM/EN. Les fourchettes de dosage et les chiffres de performance indiqués sont donnés à titre indicatif et doivent être validés par des essais sur site dans les conditions réelles du projet. Ce guide ne remplace pas le jugement technique, la consultation d’un professionnel accrédité LEED ni le respect des codes de construction locaux.
Politique de mise à jour : Révisé chaque année, ou dès que les spécifications des produits Michem, les normes EN/ASTM/ISO référencées ou les exigences du système de certification LEED font l'objet d'une révision.
La poudre PCE écologique à faible teneur en COV de Michem allie une réduction importante de la consommation d'eau (35–45%), un gain de résistance de 30 à 50% et les performances de dispersion de l’éther polycarboxylique des grades PCE standard de Michem aux caractéristiques environnementales exigées par les certifications de construction écologique et la construction durable. En permettant une réduction de la teneur en ciment à résistance équivalente, en remplaçant les adjuvants à base de naphtalène à forte teneur en COV (réduction de la consommation d’eau multipliée par 2, gain de résistance multiplié par 1,5) et en éliminant le formaldéhyde et les solvants résiduels grâce à la chimie propre au format en poudre, le PCE à faible teneur en COV permet une réduction mesurable de l’empreinte carbone et contribue à l’obtention de crédits LEED v4. La classification « non dangereux » selon la norme UN 3077, la fabrication conforme à la norme ISO 9001:2015 et une durée de conservation de 2 ans complètent son profil de durabilité. Pour les producteurs de béton, les formulateurs de mortier et les équipes de projets de construction écologique, le PCE à faible teneur en COV Poudre de PCE est la solution technique idéale pour une construction axée sur la performance et respectueuse de l'environnement.
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