Efficacy of surface hydrophobic agents in reducing water and chloride ion penetration in concrete

Hydrophobic agents are surface protection materials capable of increasing the angle of contact between the water and the concrete surface. For this reason, hydrophobic agents reduce water (in liquid form) penetration in concrete. Therefore, many European construction regulating agencies recommend this treatment in their maintenance policy. Nonetheless, there continues to be a gap in the understanding about which transport mechanisms of the concrete are modified by the hidrophobic agents. The aim of this study was to fill this gap in regards to reinforced concrete structures inserted in a marine environment. To this end, certain tests were used: Two involving permeability mechanism, one determining capillary absorption, and the last, a migration test used to estimate the chloride diffusion coefficient in saturated condition. Results indicated the efficacy of the hydrophobic agents in cases where capillary suction is the mechanism of water penetration (reduced by 2.12 and 7.0 times, depending of the product). However, when the transport mechanism is permeability this product is not advisable. Moreover, it was demonstrated that the chloride diffusion coefficient (in saturated condition) is reduced by the hydrophobic agents, however, the magnitude of this reduction is minor (reduced by 11% and 17%, depending on the product).RésuméLes agents hydrofugents sont des matérieux de protection des surfaces capables d’augmenter l’angle de contact entre les molecules de l’eau et la surface en béton. Grâce à cette propriété, ils réduisent la pénetration de l’eau (en forme liquide) dans le béton. Pour cette raison, plusieurs agences européennes de régulation de la construction civil recommandent ce genre de traitement dans leur politique d’entretien. Cependant, il y a encore une lacune dans la compréhension de quels méchanismes de transport du béton sont modifiés par les agents hydrofugents. L’objetif du présent étude c’est de répondre à cette question, dans ce qui concerne les structures en béton renforcées, inserées dans un environnement maritime. Dans ce but, quelques testes ont étés réalisés : deux dirigés au méchanisme de la perméabilité, un visant déterminer l’absorption capillaire et l’autre, un teste de migration, pour estimer le coefficient de diffusion du chloride, dans des conditions de saturation. Les résultats ont indiqué l’éfficacité des agents hydrofugents dans les cas dont la succion capillaire est le méchanisme de pénétration de l’eau (réduction de 2.12 et de 7.0 fois, selon le produit appliqué). Par contre, quand le méchanisme de transport est la perméabilité, ce traitement n’est pas indiqué. En plus, c’est démonstré que le coefficient de diffusion du chloride (dans des conditions de saturation) est réduit par les agents hydrofugents, même si l’importance de cette réduction est inférieur (de 11% et de 17%, selon le produit).