Résolution des problèmes d'homogénéité des adjuvants PCE pour un fabricant d'adjuvants pour béton en Asie du Sud-Est
Un fabricant d'adjuvants pour béton basé en Malaisie produisait un superplastifiant liquide à base de polycarboxylate destiné aux centrales à béton prêt à l'emploi et aux distributeurs de produits chimiques pour la construction en Malaisie et au Vietnam. L'entreprise synthétisait son superplastifiant liquide à base de polycarboxylate en interne.Poudre de superplastifiant polycarboxylateL'entreprise utilisait le PCE comme matière première de base, en dissolvant et en diluant la poudre pour obtenir la teneur en matières solides souhaitée avant le conditionnement et la distribution. Son produit liquide, le PCE, constituait son principal segment de marché, approvisionnant plus de trente centrales à béton prêt à l'emploi sur les deux marchés.
Le défi
Sur une période de quatre mois, le fabricant d'adjuvants a reçu un nombre croissant de réclamations concernant la performance du béton, émanant de clients de centrales à béton prêt à l'emploi sur les deux marchés. Ces réclamations décrivaient le même problème, formulé différemment : le béton mélangé avec l'adjuvant liquide PCE au dosage standard présentait des valeurs d'affaissement variables d'un lot à l'autre, malgré un même rapport eau/ciment. Certains lots produisaient un béton avec un affaissement de 180 à 200 mm, comme spécifié. D'autres, avec une formulation et un dosage identiques, présentaient un affaissement de 140 à 160 mm, obligeant les équipes sur chantier à ajouter de l'eau pour rétablir la maniabilité et compromettant ainsi le rapport eau/ciment.
Le fabricant d'adjuvants a mené des tests de qualité internes et a confirmé que son produit liquide PCE présentait des performances de réduction d'eau variables d'un lot de production à l'autre, malgré l'absence de modification de son procédé de dissolution et de dilution. La teneur en matières solides du produit liquide était conforme aux spécifications, à 40 %, pour tous les lots testés. La viscosité du produit liquide était constante. Cependant, les performances de réduction d'eau dans le béton variaient de 8 à 12 % d'un lot à l'autre, ce qui se traduisait directement par une variation d'affaissement de 40 à 60 mm constatée par leurs clients.
L'enquête sur les causes profondes a mis en évidence la matière première, la poudre de PCE. Le fabricant s'approvisionnait auprès de ce fournisseur.Poudre de superplastifiant polycarboxylateLe produit (CAS 25133-97-5) provenait d'un fournisseur régional qui a fourni une fiche technique générale, mais aucun certificat de teneur en matière active par lot. Des analyses indépendantes d'échantillons prélevés sur six livraisons consécutives de poudre de PCE ont révélé une teneur en matière active variant de 88 à 97 % selon les lots, malgré la spécification du fournisseur (supérieure à 95 %). À 88 % de teneur en matière active, la concentration efficace de dispersant dans le mélange liquide fini (à 40 % de matière sèche) était nettement inférieure à celle obtenue à 97 %, ce qui expliquait les variations de réduction d'eau constatées par les clients des centrales à béton.
Le fabricant d'adjuvants diluait tous les lots de poudre à une teneur cible de 40 % de matière sèche sans tenir compte des variations de teneur en principe actif. De ce fait, les lots à plus faible teneur en principe actif produisaient un adjuvant liquide présentant la même teneur en matière sèche, mais une concentration effective en polymère nettement inférieure. La seule mesure de la teneur en matière sèche était insuffisante pour détecter les variations de teneur en principe actif dans la poudre, car des composants inactifs tels que l'humidité, les cendres et les oligomères de faible masse moléculaire contribuaient à la teneur en matière sèche mesurée, au même titre que le polymère actif.
La solution
Après avoir contacté EastChem, l'équipe technique a reçu une explication détaillée du mécanisme de variation de la teneur en principe actif et une proposition pourPoudre de superplastifiant polycarboxylateCAS 25133-97-5 avec certification de contenu actif par lot supérieure à 95 % comme pratique d'approvisionnement standard.
EastChem a fourni des échantillons d'évaluation provenant de trois lots de production consécutifs, accompagnés de certificats par lot indiquant la teneur en matière active, la teneur en humidité, la masse volumique apparente et la granulométrie. Le fabricant d'adjuvants a dissous et dilué chaque lot d'évaluation à une teneur en matières solides de 40 % et a réalisé des essais de mélanges de béton en parallèle, comparant la poudre de PCE d'EastChem à son approvisionnement actuel, pour des formulations de béton identiques et au même dosage.
Les résultats des essais ont confirmé que les trois lots d'adjuvant liquide EastChem présentaient des taux de réduction d'eau similaires (à 2 % près) pour un dosage identique, et des valeurs d'affaissement du béton conformes à la cible (à 15 mm près) pour tous les mélanges testés. Il s'agissait d'une amélioration significative par rapport à la variation de 40 à 60 mm observée avec leur fournisseur précédent. La teneur constante en matière active, supérieure à 95 %, pour tous les lots EastChem a permis d'éliminer la variabilité de la concentration en dispersant qui était à l'origine des problèmes de performance du béton en aval.
En tant que matière première réducteur d'eau haute performance, la poudre PCE d'EastChem a permis au fabricant d'adjuvants de réduire de 8 à 10 % la dose standard recommandée pour ses clients de béton prêt à l'emploi par rapport à sa formulation précédente. En effet, la teneur en matière active, constamment plus élevée, a permis d'obtenir une réduction d'eau équivalente à un taux d'ajout effectif inférieur. Cette réduction de dosage a amélioré le coût au mètre cube de béton pour ses clients de béton prêt à l'emploi, un argument commercial que le fabricant d'adjuvants a mis en avant lors de la renégociation des contrats d'approvisionnement avec ses principaux clients, centrales à béton.
Les résultats
Trois mois après avoir choisi EastChem comme fournisseur de poudre de PCE pour ses besoins en adjuvants, l'entreprise malaisienne a constaté la disparition des réclamations relatives aux performances du béton de la part de ses clients en Malaisie et au Vietnam. L'équipe de contrôle qualité a mis en place une procédure d'inspection à réception simplifiée, basée sur les certificats par lot d'EastChem, ce qui a permis de réduire les délais et les coûts de vérification des matières premières par rapport aux tests indépendants effectués auparavant sur chaque livraison de son ancien fournisseur.
Le fabricant d'adjuvants a ensuite étendu son partenariat avec EastChem pour inclure le monomère HPEG destiné à ses essais internes de synthèse de PCE, centralisant ainsi l'approvisionnement en matières premières et le support technique auprès d'un fournisseur unique pour sa gamme de produits principale. Un contrat d'approvisionnement de douze mois a été conclu, couvrant les besoins en poudre de PCE pour l'usine de production malaisienne et une nouvelle unité de mélange en cours de création au Vietnam, destinée à approvisionner directement le marché vietnamien du béton prêt à l'emploi, en pleine croissance.
Ce qu'a dit le client
La variation de la teneur en matière active dans notre précédente fourniture de poudre de PCE nous était invisible jusqu'à ce qu'elle se manifeste par des plaintes concernant l'affaissement du béton de la part de nos clients, centrales à béton. EastChem a immédiatement identifié le problème et nous a fourni des certificats de lot nous permettant de vérifier chaque livraison avant sa mise en production. Depuis le changement de fournisseur, nous n'avons reçu aucune plainte concernant la performance du produit.
Responsable qualité, fabricant d'adjuvants pour béton, Malaisie
FAQ ?
Pourquoi la certification de la teneur en principe actif est-elle plus importante que la teneur en matière sèche pour le contrôle qualité de la poudre de PCE ?
La mesure de la teneur en matières solides permet de quantifier tous les composants non volatils de la poudre de PCE, notamment le polymère actif, les cendres issues des additifs protecteurs et les oligomères de faible masse moléculaire qui ne contribuent pas à la dispersion. La teneur en polymère actif mesure précisément la fraction de polymère efficace qui assure la réduction de la teneur en eau dans le béton. Deux lots de poudre de PCE présentant une teneur en matières solides identique de 95 % peuvent avoir une teneur en polymère actif variant de 88 % à 97 %, ce qui se traduit par des performances de réduction de la teneur en eau dans le béton sensiblement différentes pour un même dosage.
Comment les fabricants d'adjuvants doivent-ils ajuster la formulation du PCE liquide lorsque la teneur en principe actif de la poudre de PCE varie ?
Lorsque des données sur la teneur en matière active par lot sont disponibles, les fabricants d'adjuvants peuvent ajuster le rapport poudre/eau lors de la dissolution afin de normaliser la concentration effective de polymère dans le produit liquide fini, même entre lots présentant des teneurs en matière active différentes. Cet ajustement nécessite des certificats de teneur en matière active par lot, fournis par le fournisseur. En l'absence de ces données, les variations de teneur en matière active se répercutent directement sur l'adjuvant liquide fini et engendrent les performances variables du béton décrites dans ce cas.
EastChem peut-il fournirPoudre de superplastifiant polycarboxylateCAS 25133-97-5 avec certificats de qualité par lot ?
Oui. EastChem fournit systématiquement des certificats par lot, couvrant la teneur en principe actif, l'humidité, la masse volumique apparente et la granulométrie, pour chaque livraison de poudre de PCE. Ces certificats sont délivrés avant l'expédition afin de permettre un contrôle à réception avant utilisation en production. Contactez notre équipe technique pour demander des échantillons d'évaluation accompagnés de certificats par lot pour vos essais de formulation d'adjuvants liquides à base de PCE.