maison - Des portes
Béton en poudre de réaction. Béton armé dispersé en poudre d'une nouvelle génération. De nouveaux types de classeurs à créer

www.freepatent.ru

Articles de construction

L'article décrit les propriétés et les capacités du béton en poudre à haute résistance, ainsi que les domaines et technologies de leur application.

Des taux élevés de construction de logements et bâtiments industriels avec des formes architecturales nouvelles et uniques et surtout des structures particulières et très chargées (telles que des ponts à longue portée, des gratte-ciel, des plates-formes pétrolières offshore, des réservoirs de stockage de gaz et de liquides sous pression, etc.) ont nécessité le développement de nouveaux bétons efficaces. Des progrès significatifs dans ce domaine ont été particulièrement constatés depuis la fin des années 80 du siècle dernier. La classification moderne des bétons de haute qualité (VKB) combine une large gamme de bétons à des fins diverses : bétons à haute et ultra haute résistance [voir. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.// Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. dix; Schmidt M. Bornemann R. Mäglichkeiten und Crensen von Hochfestem Beton.// Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1], béton autoplaçant, béton hautement résistant à la corrosion. Ces types de béton répondent à des exigences élevées en matière de résistance à la compression et à la traction, de résistance aux fissures, de résistance aux chocs, de résistance à l'usure, de résistance à la corrosion et de résistance au gel.

Bien entendu, la transition vers de nouveaux types de béton a été facilitée, d'une part, par des réalisations révolutionnaires dans le domaine de la plastification du béton et mélanges de mortier, et d'autre part, l'apparition des additifs pouzzolaniques les plus actifs - microsilice, kaolins déshydratés et cendres hautement dispersées. Des combinaisons de superplastifiants et d'hyperplastifiants particulièrement respectueux de l'environnement sur base polycarboxylate, polyacrylate et polyglycolique permettent d'obtenir des systèmes dispersés ciment-minéraux superfluides et des mélanges de béton. Grâce à ces réalisations, le nombre de composants dans le béton avec additifs chimiques a atteint 6 à 8, le rapport eau-ciment a diminué à 0,24 à 0,28 tout en maintenant la plasticité, caractérisée par un tassement conique de 4 à 10 cm dans le béton autoplaçant (. Selbstverdichtender Beton-SVB) avec ou sans ajout de farine de pierre (CM), mais avec l'ajout de MC dans des bétons hautement maniables (Ultrahochfester Beton, Ultra hochleistung Beton) sur des hyperplastifiants, contrairement à ceux coulés sur des SP traditionnels, le parfait la fluidité des mélanges de béton est combinée à une faible sédimentation et à un autocompactage avec élimination spontanée de l'air.

La « haute » rhéologie avec une réduction significative de l'eau dans les mélanges de béton superplastifiés est assurée par une matrice rhéologique fluide, qui présente différents niveaux de tartre des éléments structurels qui la composent. Dans le béton de pierre concassée, la matrice rhéologique à différents niveaux micro-méso est un mortier ciment-sable. Dans les mélanges de béton plastifié pour béton à haute résistance pour la pierre concassée en tant qu'élément macrostructural, la matrice rhéologique, dont la proportion doit être nettement plus élevée que dans le béton conventionnel, est une dispersion plus complexe composée de sable, de ciment, de farine de pierre, de microsilice et d'eau. À son tour, pour le sable dans les mélanges de béton conventionnels, la matrice rhéologique au niveau micro est une pâte ciment-eau dont la proportion peut être augmentée pour assurer la fluidité en augmentant la quantité de ciment. Mais cela, d'une part, n'est pas économique (surtout pour les classes de béton B10 - B30) ; d'autre part, paradoxalement, les superplastifiants sont de mauvais additifs réducteurs d'eau pour le ciment Portland, bien qu'ils aient tous été créés et soient créés pour cela. Presque tous les superplastifiants, comme nous l'avons montré depuis 1979, « fonctionnent » bien mieux sur de nombreuses poudres minérales ou sur leur mélange avec du ciment [voir. Kalachnikov V.I. Fondements de la plastification des systèmes minéraux dispersés pour la production de matériaux de construction : Une thèse sous forme de rapport scientifique pour le diplôme de docteur en sciences. technologie. Sci. – Voronezh, 1996] que sur le ciment pur. Le ciment est un système hydratant instable à l’eau qui forme des particules colloïdales immédiatement après contact avec l’eau et s’épaissit rapidement. Et les particules colloïdales présentes dans l’eau sont difficiles à disperser avec les superplastifiants. Un exemple est celui des suspensions d'argile peu sensibles à la super-liquéfaction.

Ainsi, la conclusion s'impose : il faut ajouter de la farine de pierre au ciment, et cela augmentera non seulement l'effet rhéologique du SP sur le mélange, mais aussi la part de la matrice rhéologique elle-même. En conséquence, il devient possible de réduire considérablement la quantité d'eau, d'augmenter la densité et d'augmenter la résistance du béton. L'ajout de farine de pierre équivaudra pratiquement à une augmentation de ciment (si les effets réducteurs d'eau sont nettement plus élevés que lors de l'ajout de ciment).

Il est important ici de concentrer l'attention non pas sur le remplacement d'une partie du ciment par de la farine de pierre, mais sur son ajout (et une proportion importante - 40 à 60 %) au ciment Portland. Basé sur la théorie polystructurale de 1985 à 2000. Tous les travaux de modification de la polystructure avaient pour objectif de remplacer 30 à 50 % du ciment Portland par des charges minérales pour le conserver dans le béton [voir. Solomatov V.I., Vyrovoy V.N. Matériaux et structures de construction composites à consommation de matériaux réduite. – Kyiv : Budivelnik, 1991 ; Aganin S.P. Bétons à faible demande en eau avec filler de quartz modifié : Résumé pour le concours académique. Diplômes de doctorat technologie. Sci. – M, 1996 ; Fadel I. M. Technologie séparée intensive du béton rempli de basalte : Résumé de thèse. doctorat technologie. Sciences - M, 1993]. La stratégie consistant à économiser le ciment Portland dans un béton de même résistance cédera la place à la stratégie consistant à économiser du béton avec une résistance 2 à 3 fois supérieure non seulement à la compression, mais également à la flexion et à la traction axiale, ainsi qu'à l'impact. Économiser du béton dans des structures plus ajourées donnera un effet économique plus élevé que l'économie de ciment.

En considérant les compositions des matrices rhéologiques à différents niveaux d'échelle, nous établissons que pour le sable dans le béton à haute résistance, la matrice rhéologique au niveau micro est un mélange complexe de ciment, farine, silice, superplastifiant et eau. À son tour, pour le béton à haute résistance avec microsilice, pour un mélange de ciment et de farine de pierre (dispersion égale) comme éléments structurels, une autre matrice rhéologique apparaît avec un niveau d'échelle plus petit - un mélange de microsilice, d'eau et de superplastifiant.

Pour le béton de pierre concassée, ces échelles d'éléments structuraux des matrices rhéologiques correspondent à l'échelle de granulométrie optimale des composants secs du béton pour obtenir sa haute densité.

Ainsi, l'ajout de farine de pierre remplit à la fois une fonction structurale-rhéologique et une fonction de remplissage de la matrice. Pour le béton à haute résistance, la fonction réactionnelle chimique de la farine de pierre n'est pas moins importante, qui est réalisée avec un effet plus élevé par la microsilice réactive et le kaolin microdéshydraté.

Les effets rhéologiques et réducteurs d'eau maximaux provoqués par l'adsorption de SP à la surface de la phase solide sont génétiquement caractéristiques des systèmes finement dispersés avec une surface d'interface élevée.

Tableau 1.

Effet rhéologique et réducteur d'eau du SP dans les systèmes eau-minéraux

Le tableau 1 montre que dans les suspensions de ciment Portland contenant du SP, l'effet réducteur d'eau de ce dernier est 1,5 à 7,0 fois (sic !) plus élevé que dans les poudres minérales. Pour les roches, cet excès peut atteindre 2 à 3 fois.

Ainsi, la combinaison d'hyperplastifiants avec de la microsilice, de la farine de pierre ou des cendres a permis d'augmenter le niveau de résistance à la compression jusqu'à 130-150, et dans certains cas jusqu'à 180-200 MPa ou plus. Cependant, une augmentation significative de la résistance entraîne une augmentation intensive de la fragilité et une diminution du coefficient de Poisson jusqu'à 0,14-0,17, ce qui entraîne un risque de destruction soudaine des structures dans les situations d'urgence. L'élimination de cette propriété négative du béton s'effectue non seulement en renforçant ce dernier avec des tiges d'armature, mais en combinant le renforcement en tiges avec l'introduction de fibres de polymères, de verre et d'acier.

Les bases de la plastification et de la réduction de l'eau des systèmes dispersés de minéraux et de ciment ont été formulées dans la thèse de doctorat de V.I. Kalachnikov. [cm. Kalachnikov V.I. Fondements de la plastification des systèmes minéraux dispersés pour la production de matériaux de construction : Une thèse sous forme de rapport scientifique pour le diplôme de docteur en sciences. technologie. Sci. – Voronezh, 1996] en 1996 sur la base de travaux déjà réalisés entre 1979 et 1996. [Kalachnikov V.I., Ivanov I.A. Sur l'état structurel et rhéologique des systèmes dispersés hautement concentrés extrêmement liquéfiés. // Actes de la IVe Conférence nationale sur la mécanique et la technologie des matériaux composites. –Sofia : BAN, 1985 ; Ivanov I. A., Kalachnikov V. I. Efficacité de la plastification des compositions minérales dispersées en fonction de la concentration de la phase solide qu'elles contiennent. // Rhéologie des mélanges de béton et ses tâches technologiques. Abstrait. Rapport du IIIe Symposium de toute l'Union. -Riga. – SAPIN, 1979 ; Kalachnikov V.I., Ivanov I.A. Sur la nature de la plastification des compositions minérales dispersées en fonction de la concentration de la phase solide qu'elles contiennent // Mécanique et technologie des matériaux composites. Documents de la IIe Conférence Nationale. –Sofia : BAN, 1979 ; Kalachnikov V.I. Sur la réaction de diverses compositions minérales avec les superplastifiants de l'acide naphtalène-sulfonique et l'influence des alcalis instantanés sur ceux-ci. // Mécanique et technologie des matériaux composites. Documents de la IIIe Conférence nationale avec la participation de représentants étrangers. –Sofia : BAN, 1982 ; Kalachnikov V.I. Comptabilisation des changements rhéologiques dans les mélanges de béton avec des superplastifiants. // Matériaux de la IXe Conférence pan-syndicale sur le béton et le béton armé (Tachkent, 1983). -Penza. – 1983 ; Kalachnikov V.I., Ivanov I.A. Caractéristiques des changements rhéologiques dans les compositions de ciment sous l'influence de plastifiants stabilisateurs d'ions. // Recueil d'ouvrages « Mécanique technologique du béton ». – Riga : RPI, 1984]. Il s'agit des perspectives d'utilisation ciblée de l'activité réductrice d'eau la plus élevée du SP dans des systèmes finement dispersés, des caractéristiques des changements rhéologiques quantitatifs et mécaniques structurels dans les systèmes superplastifiés, qui consistent en leur transition en forme d'avalanche de la phase solide à la phase liquide. États avec un ajout d’eau très faible. Il s'agit de critères développés pour l'étalement gravitationnel et la ressource d'écoulement post-thixotropique de systèmes plastifiés hautement dispersés (sous l'influence de leur propre poids) et le nivellement spontané de la surface diurne. Il s'agit d'un concept avancé de concentration extrême de systèmes de ciment avec de fines poudres provenant de roches d'origine sédimentaire, ignée et métamorphique, sélectives pour les niveaux de réduction élevée de l'eau en SP. Les résultats les plus importants obtenus dans ces travaux sont la possibilité de réduire de 5 à 15 fois la consommation d'eau dans les dispersions tout en maintenant la capacité d'épandage gravitationnelle. Il a été démontré qu'en combinant des poudres rhéologiquement actives avec du ciment, il est possible d'améliorer l'effet du SP et d'obtenir des pièces coulées à haute densité. Ce sont ces principes qui sont mis en œuvre dans les bétons à poudre réactionnelle avec une augmentation de leur densité et de leur résistance (Béton Reaktionspulver - RPB ou Reactive Powder Concrete - RPC [voir Dolgopolov N.N., Sukhanov M.A., Efimov S.N. Nouveau genre ciment : la structure de la pierre de ciment. // Matériaux de construction. – 1994. – n° 115]). Un autre résultat est une augmentation de l'effet réducteur du SP avec une dispersion croissante des poudres [voir. Kalachnikov V.I. Fondements de la plastification des systèmes minéraux dispersés pour la production de matériaux de construction : Une thèse sous forme de rapport scientifique pour le diplôme de docteur en sciences. technologie. Sci. – Voronej, 1996]. Il est également utilisé dans le béton fin en poudre en augmentant la proportion de constituants fins par ajout de fumée de silice au ciment. Ce qui est nouveau dans la théorie et la pratique du béton en poudre, c'est l'utilisation de sable fin d'une fraction de 0,1 à 0,5 mm, qui rend le béton à grain fin contrairement au sable ordinaire sur du sable d'une fraction de 0 à 5 mm. Notre calcul de la surface spécifique moyenne de la partie dispersée du béton en poudre (composition : ciment - 700 kg ; sable fin fr. 0,125–0,63 mm - 950 kg, farine de basalte Ssp = 380 m2/kg - 350 kg, microsilice Svd = 3200 m2/ kg - 140 kg) avec une teneur de 49 % du mélange total avec une fraction de sable à grains fins de 0,125 à 0,5 mm montre qu'avec la finesse de MK Smk = 3000 m2/kg, la surface moyenne de la partie en poudre est Svd = 1060 m2/kg, et avec Smk = 2000 m2 /kg – Svd = 785 m2/kg. C'est à partir de ces composants finement dispersés que sont fabriqués les bétons de poudre réactionnelle à grains fins, dans lesquels la concentration volumétrique de la phase solide sans sable atteint 58 à 64 %, et avec du sable – 76 à 77 % et est légèrement inférieure à la concentration de la phase solide dans le béton lourd superplastifié (Cv = 0, 80–0,85). Cependant, dans le béton de pierre concassée, la concentration volumétrique de la phase solide moins la pierre concassée et le sable est beaucoup plus faible, ce qui détermine la densité élevée de la matrice dispersée.

La haute résistance est assurée par la présence non seulement de microsilice ou de kaolin déshydraté, mais également de poudre réactive issue de roche broyée. Selon la littérature, les cendres volantes, la farine baltique, calcaire ou de quartz sont principalement introduites. De larges opportunités dans la production de béton en poudre réactive se sont ouvertes en URSS et en Russie dans le cadre du développement et de la recherche de liants composites à faible demande en eau par Yu M. Bazhenov, Sh. T. Babaev, A. Komarov. A., Batrakov V.G., Dolgopolov N.N. Il a été prouvé que le remplacement du ciment dans le processus de broyage du VNV par de la farine de carbonate, de granit et de quartz jusqu'à 50 % augmente considérablement l'effet réducteur d'eau. Le rapport W/T, qui assure l'étalement gravitationnel du béton de pierre concassée, est réduit à 13-15 % par rapport à l'introduction habituelle du SP, la résistance du béton sur un tel VNV-50 atteint 90-100 MPa ; Essentiellement, le béton en poudre moderne peut être obtenu à base de VNV, de microsilice, de sable fin et d'armatures dispersées.

Le béton en poudre à renfort dispersé est très efficace non seulement pour structures porteuses avec renfort combiné avec renfort précontraint, mais aussi pour la réalisation de pièces architecturales à parois très fines, y compris spatiales.

Selon les dernières données, le renforcement textile des structures est possible. C'est le développement de la production de fibres textiles de cadres volumétriques (tissus) à partir de polymères à haute résistance et de fils résistants aux alcalis dans les pays étrangers développés qui a motivé le développement, il y a plus de 10 ans en France et au Canada, du béton à poudre réactionnelle avec SP sans gros granulats avec granulats de quartz particulièrement fins, remplis de poudres de pierre et de microsilice. Les mélanges de béton fabriqués à partir de mélanges à grains fins se répandent sous l'influence de leur propre poids, remplissant complètement la structure maillée dense du cadre tissé et tous les joints en forme de filigrane.

La rhéologie « élevée » des mélanges de béton en poudre (PBC) fournit une limite d'élasticité de 0 = 5 à 15 Pa à une teneur en eau de 10 à 12 % de la masse des composants secs, c'est-à-dire seulement 5 à 10 fois plus élevé qu'en Peinture à l'huile. Avec ce ?0, pour le déterminer, vous pouvez utiliser la méthode mini-hydrométrique, développée par nos soins en 1995. La faible limite d'élasticité est assurée épaisseur optimale couches de matrice rhéologique. A partir d'une considération de la structure topologique du PBS, l'épaisseur moyenne de la couche X est déterminée par la formule :

où est le diamètre moyen des particules de sable ; – concentration volumique.

Pour la composition donnée ci-dessous à W/T = 0,103, l'épaisseur de l'intercalaire sera de 0,056 mm. De Larrard et Sedran ont constaté que pour les sables plus fins (d = 0,125–0,4 mm), l'épaisseur varie de 48 à 88 μm.

L'augmentation de la couche intermédiaire de particules réduit la viscosité et la contrainte de cisaillement ultime et augmente la fluidité. La fluidité peut augmenter en ajoutant de l'eau et en introduisant du SP. DANS vue générale l'influence de l'eau et du SP sur l'évolution de la viscosité, tension ultime le cisaillement et le rendement sont ambigus (Fig. 1).

Le superplastifiant réduit la viscosité dans une bien moindre mesure que l'ajout d'eau, tandis que la diminution de la limite d'élasticité due au SP est beaucoup plus importante que sous l'influence de l'eau.

Riz. 1. Effet du SP et de l'eau sur la viscosité, la limite d'élasticité et la fluidité

Les principales propriétés des systèmes superplastifiés extrêmement chargés sont que la viscosité peut être assez élevée et que le système peut s'écouler lentement si la limite d'élasticité est faible. Pour les systèmes conventionnels sans SP, la viscosité peut être faible, mais la limite d'élasticité accrue les empêche de se propager, car ils ne disposent pas de ressource d'écoulement post-thixotrope [voir. Kalachnikov V.I., Ivanov I.A. Caractéristiques des changements rhéologiques dans les compositions de ciment sous l'influence de plastifiants stabilisateurs d'ions. // Recueil d'ouvrages « Mécanique technologique du béton ». – Riga : RPI, 1984].

Les propriétés rhéologiques dépendent du type et du dosage de SP. L’influence de trois types de SP est illustrée sur la Fig. 2. La coentreprise la plus efficace est Woerment 794.

Riz. 2 Influence du type et du dosage de SP sur?o : 1 – Woerment 794 ; 2-S-3 ; 3 – Melment F10

Dans le même temps, ce n'est pas le SP S-3 national qui s'est avéré moins sélectif, mais le SP étranger à base de mélamine Melment F10.

L'aptitude à l'étalement des mélanges de béton en poudre est extrêmement importante lors de la formation de produits en béton avec des cadres en treillis volumétriques tissés posés dans un moule.

De tels cadres volumétriques en tissu ajouré sous forme de poutre en T, de poutre en I, de canal et d'autres configurations permettent un renforcement rapide, qui consiste à installer et à fixer le cadre dans un moule, suivi du coulage du béton de suspension, qui pénètre facilement à travers cellules du cadre mesurant 2 à 5 mm (Fig. 3) . Les cadres en tissu peuvent augmenter radicalement la résistance aux fissures du béton lorsqu'il est exposé à des fluctuations alternées de température et réduire considérablement les déformations.

Le mélange de béton doit non seulement s'écouler facilement localement à travers le cadre grillagé, mais également se répandre lors du remplissage du coffrage par pénétration « inverse » à travers le cadre à mesure que le volume du mélange dans le coffrage augmente. Pour évaluer la fluidité, des mélanges de poudres de même composition en termes de teneur en composants secs ont été utilisés, et la capacité d'étalement à partir du cône (pour la table à secousses) a été régulée par la quantité de SP et (partiellement) d'eau. L'épandage était bloqué par un anneau grillagé d'un diamètre de 175 mm.

Riz. 3 échantillons de cadre en tissu

Riz. 4 Mélanges à tartiner avec épandage libre et bloqué

Le maillage avait une taille claire de 2,8 × 2,8 mm avec un diamètre de fil de 0,3 × 0,3 mm (Fig. 4). Des mélanges témoins ont été préparés avec des spreads de 25,0 ; 26,5 ; 28,2 et 29,8 cm À la suite d'expériences, il a été constaté qu'avec l'augmentation de la fluidité du mélange, le rapport des diamètres de dc libre et de propagation bloquée d diminue. En figue. La figure 5 montre l'évolution de dc/dbotdc.

Riz. 5 Changer dc/db à partir de la valeur de propagation libre dc

Comme il ressort de la figure, la différence d'étalement du mélange dc et db disparaît avec la fluidité, caractérisée par un étalement libre de 29,8 cm. À dc = 28,2, l'étalement à travers le maillage diminue de 5 %. Le mélange avec une épaisseur de 25 cm subit un freinage particulièrement important lors de l'épandage à travers le treillis.

À cet égard, lors de l'utilisation de cadres grillagés avec une cellule de 3 à 3 mm, il est nécessaire d'utiliser des mélanges avec un écart d'au moins 28 à 30 cm.

Les propriétés physiques et techniques du béton en poudre à armature dispersée, renforcé par 1% en volume de fibres d'acier d'un diamètre de 0,15 mm et d'une longueur de 6 mm, sont présentées dans le tableau 2.

Tableau 2.

Propriétés physiques et techniques du béton en poudre avec liant à faible demande en eau utilisant du SP S-3 domestique

Selon des données étrangères, avec 3 % de renforcement, la résistance à la compression atteint 180 à 200 MPa et la résistance à la traction axiale – 8 à 10 MPa. La résistance aux chocs est plus que décuplée.

Les possibilités du béton en poudre sont loin d'être épuisées, compte tenu de l'efficacité du traitement hydrothermal et de son influence sur l'augmentation de la proportion de tobermorite, et donc de xonotlite.

www.allbeton.ru

Béton en poudre de réaction

Dernière mise à jour de l'encyclopédie : 17/12/2017 - 17h30

Le béton en poudre réactive est un béton fabriqué à partir de matériaux réactifs finement broyés avec une granulométrie de 0,2 à 300 microns et caractérisé par une résistance élevée (plus de 120 MPa) et une résistance élevée à l'eau.

[GOST 25192-2012. Béton. Classification et exigences techniques générales]

Béton en poudre de réaction béton en poudre réactive-RPC] - un matériau composite avec une résistance à la compression élevée de 200 à 800 MPa, à la flexion >45 MPa, comprenant une quantité importante de composants minéraux hautement dispersés - sable de quartz, microsilice, superplastifiant, ainsi que fibre d'acier à faible W /T (~0,2), utilisant un traitement thermique et humide des produits à une température de 90-200°C.

[Usherov-Marshak A.V. Science concrète : lexique. M. : RIF Matériaux de Construction. - 2009. – 112 p.]

Titulaires des droits d'auteur ! Si l'accès gratuit à un terme donné constitue une violation du droit d'auteur, les auteurs sont prêts, à la demande du titulaire du droit d'auteur, à supprimer le lien ou le terme (définition) lui-même du site. Pour contacter l'administration, utilisez le formulaire de commentaires.

enciklopediyastroy.ru

La présente invention concerne l'industrie des matériaux de construction et est utilisée pour la fabrication de produits en béton : clôtures et grilles ajourées hautement artistiques, piliers, pavés minces et bordures de trottoir, tuiles à parois minces pour l'intérieur et l'extérieur. revêtement extérieur bâtiments et structures, produits décoratifs et petites formes architecturales. Le procédé de préparation d'un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance, consiste en un mélange séquentiel des composants jusqu'à l'obtention d'un mélange présentant la fluidité requise. Initialement, de l'eau et un hyperplastifiant sont mélangés dans le mélangeur, puis du ciment, de la microsilice et de la farine de pierre sont versés et le mélange est mélangé pendant 2-3 minutes, après quoi du sable et des fibres sont ajoutés et mélangés pendant 2-3 minutes. On obtient un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance, avec des propriétés d'écoulement très élevées, qui contient les composants suivants : ciment Portland PC500D0, sable de fractions de 0,125 à 0,63, hyperplastifiant, fibres, microsilice, pierre farine, accélérateur de prise de force et eau. Le procédé de fabrication de produits en béton dans des moules consiste à préparer un mélange de béton, à introduire le mélange dans les moules puis à le stocker dans une chambre de cuisson à la vapeur. La surface de travail intérieure du moule est traitée avec une fine couche d'eau, puis un mélange de béton fibré à réaction en poudre autocompactant, particulièrement résistant et présentant des propriétés d'écoulement très élevées, est coulé dans le moule. Après avoir rempli le moule, vaporisez le mélange sur la surface fine couche arroser et recouvrir le moule d'un plateau technologique. Le résultat technique est la production d'un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement résistant, avec des propriétés d'écoulement très élevées, des caractéristiques de résistance élevées, un faible coût et permettant la production de produits ajourés. 2 n. et 2 salaires f-ly, 1 tableau., 3 ill.

La présente invention concerne l'industrie des matériaux de construction et est utilisée pour la fabrication de produits en béton : clôtures et grilles ajourées hautement artistiques, piliers, dalles minces et bordures de trottoir, tuiles à parois minces pour le revêtement intérieur et extérieur de bâtiments et de structures, éléments décoratifs. produits et petites formes architecturales.

Il existe un procédé connu pour produire des éléments décoratifs produits de construction et/ou revêtements décoratifs en mélangeant avec de l'eau un liant contenant du clinker de ciment Portland, un modificateur comprenant un composant organique réducteur d'eau et une certaine quantité d'accélérateur de durcissement et de gypse, des pigments, des charges, des additifs minéraux et chimiques (fonctionnels), et le mélange résultant est conservé jusqu'à ce que le l'argile bentonite est saturée (stabilisateur de mélange d'additifs fonctionnels) de propylène glycol (un composant organique réducteur d'eau), fixant le complexe obtenu avec un agent gélifiant hydroxypropylcellulose, pose, moulage, compactage et traitement thermique. De plus, le mélange des composants secs et la préparation du mélange sont effectués dans différents mélangeurs (voir brevet RF n° 2084416, MPK6 C04B 7/52, 1997).

L'inconvénient de cette solution est la nécessité d'utiliser divers équipements pour le mélange des composants du mélange et les opérations de compactage ultérieures, ce qui complique et augmente le coût de la technologie. De plus, lors de l'utilisation cette méthode Il est impossible d'obtenir des produits comportant des éléments fins et ajourés.

Il existe un procédé connu pour préparer un mélange pour la production de produits de construction, qui comprend l'activation du liant par co-broyage de clinker de ciment Portland avec un superplastifiant sec et mélange ultérieur avec une charge et de l'eau, la charge activée étant d'abord mélangée avec du 5- 10% d'eau de gâchage, puis le liant activé est introduit et le mélange est mélangé, après quoi 40 - 60% d'eau de gâchage est introduit et le mélange est agité, puis l'eau restante est introduite et le mélange final est effectué jusqu'à obtenir un mélange homogène. Est obtenu. Le mélange étape par étape des composants est effectué en 0,5 à 1 minute. Les produits fabriqués à partir du mélange obtenu doivent être conservés à une température de 20°C et une humidité de 100 % pendant 14 jours (voir brevet RF n° 2012551, MPK5 C04B 40/00, 1994).

L'inconvénient de ce procédé connu est l'opération complexe et coûteuse de broyage conjoint du liant et du superplastifiant, qui nécessite des dépenses importantes pour l'organisation du complexe de mélange et de broyage. De plus, en utilisant cette méthode, il est impossible d'obtenir des produits comportant des éléments fins et ajourés.

Une composition connue pour la préparation de béton autoplaçant contient :

100 en poids. parties de ciment,

50-200 en poids. parties de mélanges de sables de bauxite calcinée de composition granulométrique différente, le sable le plus fin de composition granulométrique moyenne inférieure à 1 mm, le sable le plus grossier de composition granulométrique moyenne inférieure à 10 mm ;

5-25 en poids. parties de particules ultra-petites de carbonate de calcium et de suie blanche, et la teneur en suie blanche ne dépasse pas 15 en poids. les pièces;

0,1-10 en poids. pièces antimousse;

0,1-10 en poids. parties de superplastifiant;

15-24 en poids. pièces en fibres;

10-30 en poids. parties d'eau.

Le rapport massique entre la quantité de particules ultra-petites de carbonate de calcium dans le béton et la quantité de suie blanche peut atteindre 1:99-99:1, de préférence 50:50-99:1 (voir brevet RF n° 2359936, IPC S04B). 28/04 S04B 111/20 S04B 111/62 (2006.01), 2009, paragraphe 12).

L'inconvénient de ce béton est l'utilisation de sables coûteux de bauxite calcinée, habituellement utilisés dans la production d'aluminium, ainsi qu'une quantité excessive de ciment, ce qui entraîne, par conséquent, une augmentation de la consommation d'autres composants très coûteux du béton et, en conséquence, à une augmentation de son coût.

La recherche a montré qu'aucune solution n'a été trouvée permettant d'obtenir un béton autoplaçant à base de poudre réactionnelle.

Il existe un procédé connu de préparation du béton avec ajout de fibres, dans lequel tous les composants du béton sont mélangés pour obtenir un béton avec la fluidité requise, ou les composants secs, tels que le ciment, sont d'abord mélangés. différents types du sable, des particules superfines de carbonate de calcium, du carbone blanc, et éventuellement un superplastifiant et un antimousse, puis ajouter de l'eau, et si nécessaire un superplastifiant, et un antimousse si présent sous forme liquide, et des fibres si nécessaire, et mélanger jusqu'à obtenir un béton avec la fluidité requise. Après mélange, par exemple, pendant 4 à 16 minutes, le béton obtenu peut être facilement moulé en raison de sa très grande fluidité (voir brevet RF n° 2359936, IPC S04B 28/04, S04B 111/20, S04B 111/62 (2006.01 ), 2009., paragraphe 12). Cette décision accepté comme prototype.

Le béton autoplaçant obtenu aux propriétés ultra-élevées peut être utilisé pour la fabrication d'éléments préfabriqués tels que piliers, poutres transversales, poutres, planchers, tuiles, structures artistiques, éléments précontraints ou matériaux composites, matériau pour sceller les espaces entre éléments structurels, éléments de systèmes d’égouts ou en architecture.

L'inconvénient de cette méthode est la consommation élevée de ciment pour préparer 1 m3 du mélange, ce qui entraîne une augmentation du coût du mélange de béton et des produits fabriqués à partir de celui-ci en raison de la consommation accrue d'autres composants. De plus, le procédé d'utilisation du béton obtenu décrit dans l'invention ne fournit aucune information sur la manière de réaliser, par exemple, des ouvrages artistiques ajourés et à parois minces. produits en béton.

Il existe des procédés largement connus pour fabriquer divers produits en béton, lorsque le béton coulé dans un moule est ensuite soumis à un compactage par vibration.

Cependant, en utilisant de tels procédés connus, il est impossible d'obtenir des produits en béton artistiques, ajourés et à parois minces.

Il existe un procédé connu pour fabriquer des produits en béton sous forme d'emballage, qui consiste à préparer un mélange de béton, à introduire le mélange dans des moules et à le durcir. Une forme résistante à l'air et à l'humidité est utilisée sous la forme de formes d'emballage multi-chambres à parois minces, recouvertes d'un revêtement imperméable à l'air et à l'humidité après y avoir introduit le mélange. Le durcissement des produits est effectué dans des chambres scellées pendant 8 à 12 heures (voir brevet d'invention de l'Ukraine n° UA 39086, MPK7 B28B 7/11 ; B28B 7/38 ; C04B 40/02, 2005).

L'inconvénient de ce procédé connu est le coût élevé des coffrages utilisés pour la fabrication de produits en béton, ainsi que l'impossibilité de réaliser de cette manière des produits en béton artistiques, ajourés et à parois minces.

La première tâche consiste à obtenir la composition d'un mélange de béton fibré à poudre de réaction autoplaçant, particulièrement à haute résistance, avec la maniabilité requise et les caractéristiques de résistance nécessaires, ce qui réduira le coût du mélange de béton autoplaçant résultant.

La deuxième tâche consiste à augmenter les caractéristiques de résistance à un jour avec une maniabilité optimale du mélange et à améliorer les propriétés décoratives des surfaces avant des produits en béton.

La première tâche est résolue grâce au fait qu'une méthode a été développée pour préparer un mélange de béton fibré à poudre de réaction autoplaçant, particulièrement à haute résistance, qui consiste à mélanger les composants du mélange de béton jusqu'à ce que la fluidité requise soit obtenu, dans lequel le mélange des composants du mélange de béton fibré est effectué séquentiellement, et d'abord de l'eau et un hyperplastifiant sont mélangés dans le mélangeur, puis ajouter du ciment, de la microsilice, de la farine de pierre et mélanger le mélange pendant 2-3 minutes , après quoi du sable et des fibres sont ajoutés et mélangés pendant 2-3 minutes jusqu'à l'obtention d'un mélange de béton fibré contenant les composants suivants, % en poids :

Le temps total de préparation du mélange de béton est de 12 à 15 minutes.

Le résultat technique de l'utilisation de l'invention consiste à obtenir un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance, présentant des propriétés de fluidité très élevées, améliorant la qualité et l'aptitude à l'étalement du mélange de béton fibré, grâce à une composition spécialement sélectionnée, une séquence d'introduction et un temps de mélange du mélange, ce qui conduit à une augmentation significative des caractéristiques de fluidité et de résistance du béton jusqu'à M1000 et plus, réduisant ainsi l'épaisseur requise des produits.

Mélanger les ingrédients dans un certain ordre, lorsqu'une quantité mesurée d'eau et d'hyperplastifiant est initialement mélangée dans le mélangeur, puis du ciment, de la microsilice et de la farine de pierre sont ajoutés et mélangés pendant 2-3 minutes, après quoi du sable et des fibres sont ajoutés et le résultat obtenu Le mélange de béton est mélangé pendant 2-3 minutes. 3 minutes, permet une augmentation significative des caractéristiques de qualité et de fluidité (ouvrabilité) du mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant et à très haute résistance résultant.

Le résultat technique de l'utilisation de l'invention consiste à obtenir un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement résistant, présentant des propriétés d'écoulement très élevées, des caractéristiques de résistance élevées et un faible coût. Respect du rapport donné des composants du mélange, % en poids :

permet d'obtenir un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement résistant, présentant des propriétés d'écoulement très élevées, des caractéristiques de résistance élevées et en même temps un faible coût.

L'utilisation des composants ci-dessus, sous réserve des proportions spécifiées en rapport quantitatif, permet, lors de l'obtention d'un mélange de béton fibré à poudre de réaction autoplaçant, particulièrement à haute résistance, avec la fluidité requise et les propriétés de résistance élevées, d'assurer un faible coût du mélange obtenu et augmenter ainsi ses propriétés de consommation. L'utilisation de composants tels que la microsilice et la farine de pierre permet de réduire le pourcentage de ciment, ce qui entraîne une réduction du pourcentage d'autres composants coûteux (hyperplastifiant par exemple), et également d'abandonner l'utilisation de sables coûteux à base de calcinés la bauxite, ce qui entraîne également une réduction du coût du mélange de béton, mais n'affecte pas ses propriétés de résistance.

La deuxième tâche est résolue grâce au fait qu'un procédé a été développé pour fabriquer des produits dans des moules à partir d'un mélange de béton fibré préparé de la manière décrite ci-dessus, qui consiste à introduire le mélange dans les moules et à durcir ultérieurement, et initialement un Une fine couche d'eau est pulvérisée sur la surface de travail intérieure du moule. Après avoir rempli le moule avec le mélange, vaporisez une fine couche d'eau sur sa surface et recouvrez le moule d'un plateau technologique.

De plus, le mélange est introduit dans les moules de manière séquentielle, en recouvrant le moule rempli d'une palette technologique ; après l'installation de la palette technologique, le processus de fabrication du produit est répété plusieurs fois, en plaçant le moule suivant sur la palette technologique au-dessus du précédent.

Le résultat technique de l'utilisation de l'invention est d'améliorer la qualité de la surface avant du produit, d'augmenter de manière significative les caractéristiques de résistance du produit, grâce à l'utilisation d'un mélange de béton fibré autoplaçant ayant des propriétés d'écoulement très élevées, traitement spécial des coffrages et organisation de l'entretien du béton à un jour. L'organisation de l'entretien du béton à un jour consiste à assurer une étanchéité suffisante des coffrages dans lesquels le béton y est coulé en recouvrant la couche supérieure de béton du coffrage d'un film d'eau et en recouvrant les coffrages de palettes.

Le résultat technique est obtenu grâce à l'utilisation d'un mélange de béton fibré autoplaçant aux propriétés de fluidité très élevées, qui permet la production de produits très fins et ajourés de toute configuration, répétant toutes textures et types de surfaces, élimine le processus de compactage par vibration lors du moulage de produits, et permet également l'utilisation de toutes formes (élastique, fibre de verre, métal, plastique, etc.) pour la fabrication de produits.

Mouillage préliminaire du coffrage avec une fine couche d'eau et opération finale de pulvérisation d'une fine couche d'eau sur la surface du mélange de béton fibré coulé, recouvrant le coffrage de béton avec la palette technologique suivante afin de créer un joint étanche. la chambre pour une meilleure maturation du béton vous permet d'éliminer l'apparence des pores d'air de l'air emprisonné, d'obtenir Haute qualité la surface avant des produits, réduit l'évaporation de l'eau du béton durcissant et augmente les caractéristiques de résistance des produits obtenus.

Le nombre de moules coulés simultanément est choisi en fonction du volume du mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autocompactant et particulièrement à haute résistance résultant.

L'obtention d'un mélange de béton fibré autoplaçant avec des propriétés d'écoulement très élevées et, de ce fait, des qualités d'ouvrabilité améliorées permet la production produits d'art n'utilisez pas de table vibrante et simplifiez la technologie de fabrication, tout en augmentant les caractéristiques de résistance des produits artistiques en béton.

Le résultat technique est obtenu grâce à la composition spécialement sélectionnée du mélange de béton fibré à poudre de réaction à très haute résistance autoplaçante à grains fins, à la séquence d'introduction des composants, à la méthode de traitement des coffrages et à l'organisation de l'entretien des béton à un jour.

Avantages de cette technologie et du béton utilisé :

Utilisation du module granulométrique fr. 0,125-0,63 ;

Absence de gros granulats dans le mélange de béton ;

Possibilité de fabriquer des produits en béton avec des éléments fins et ajourés ;

Surface idéale des produits en béton ;

Possibilité de fabriquer des produits avec une rugosité et une texture de surface données ;

Résistance à la compression du béton de haute qualité, pas inférieure à M1000 ;

Résistance à la flexion du béton de haute qualité, pas inférieure à Ptb100 ;

La présente invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'exemples non limitatifs.

Figue. 1 (a, b) - schéma de fabrication des produits - coulage du béton fibré obtenu dans des moules ;

Figue. La figure 2 est une vue de dessus du produit obtenu en utilisant l'invention revendiquée.

Un procédé de fabrication d'un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autocompactant, particulièrement à haute résistance, présentant des propriétés d'écoulement très élevées, contenant les composants ci-dessus, est mis en œuvre comme suit.

Tout d'abord, tous les composants du mélange sont pesés. Ensuite, une quantité mesurée d'eau et d'hyperplastifiant est versée dans le mélangeur. Après quoi le mixeur est allumé. Au cours du processus de mélange de l'eau et de l'hyperplastifiant, les composants suivants du mélange sont versés séquentiellement : ciment, microsilice, farine de pierre. Si nécessaire, des pigments d'oxyde de fer peuvent être ajoutés pour colorer le béton en vrac. Après introduction de ces composants dans le mélangeur, la suspension obtenue est agitée pendant 2 à 3 minutes.

À l'étape suivante, du sable et des fibres sont introduits séquentiellement et le mélange de béton est mélangé pendant 2 à 3 minutes. Après quoi le mélange de béton est prêt à l'emploi.

Lors de la préparation du mélange, un accélérateur de gain de résistance est introduit.

Le mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant et particulièrement résistant qui en résulte, avec des propriétés d'écoulement très élevées, a une consistance liquide dont l'un des indicateurs est l'étalement du cône de Hagerman sur le verre. Pour que le mélange s'étale bien, l'étalement doit être d'au moins 300 mm.

À la suite de l'application du procédé revendiqué, on obtient un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance, avec des propriétés d'écoulement très élevées, qui contient les composants suivants : ciment Portland PC500D0, sable de fractions de 0,125 à 0,63, hyperplastifiant, fibres, microsilice, farine de pierre, accélérateur de prise et eau. Lors de la mise en œuvre du procédé de production d'un mélange de béton fibré, le rapport de composants suivant est observé, en % en poids :

Par ailleurs, lors de la mise en œuvre du procédé de fabrication d'un mélange de béton fibré, on utilise de la farine de pierre issue de divers matériaux ou déchets naturels, comme par exemple la farine de quartz, la farine de dolomite, la farine de calcaire, etc.

Les marques d'hyperplastifiant suivantes peuvent être utilisées : Sika ViscoCrete, Glenium, etc.

Lors de la préparation du mélange, un accélérateur de développement de résistance, par exemple Master X-Seed 100 (X-SEED 100) ou des accélérateurs de développement de résistance similaires, peut être ajouté.

Le mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant et particulièrement résistant qui en résulte, avec des propriétés d'écoulement très élevées, peut être utilisé dans la fabrication de produits artistiques avec une configuration complexe, par exemple des clôtures ajourées (voir Fig. 2). Utilisez le mélange obtenu immédiatement après sa préparation.

Un procédé de fabrication de produits en béton à partir d'un mélange de béton fibré autocompactant à poudre réactionnelle à très haute résistance et présentant des propriétés d'écoulement très élevées, obtenu par le procédé décrit ci-dessus et ayant la composition spécifiée, est mis en œuvre comme suit.

Pour la fabrication de produits ajourés par coulage d'un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance et aux propriétés d'écoulement très élevées, on utilise des élastiques (polyuréthane, silicone, moule-plastique) ou rigides moules en plastique 1. Classiquement, un formulaire avec une configuration simple est représenté, cependant, ce type de formulaire n'est pas représentatif et a été choisi pour simplifier le schéma. Le moule est installé sur le plateau technologique 2. Une fine couche d'eau est pulvérisée sur la surface de travail interne 3 du moule, ce qui réduit encore le nombre de bulles d'air emprisonnées sur la surface avant du produit en béton.

Après cela, le mélange de béton fibré 4 obtenu est coulé dans un moule, où il s'étale et s'autocompacte sous l'influence de son propre poids, expulsant l'air qu'il contient. Après autonivellement du mélange de béton dans le moule, une fine couche d'eau est pulvérisée sur le béton coulé dans le moule pour assurer une évacuation plus intense de l'air du mélange de béton. Ensuite, le coffrage rempli d'un mélange de béton fibré est recouvert par le dessus de la palette technologique suivante 2, ce qui crée chambre fermée pour une augmentation plus intensive de la résistance du béton (voir Fig. 1 (a)).

Un nouveau moule est placé sur cette palette et le processus de fabrication du produit est répété. Ainsi, à partir d'une partie du mélange de béton préparé, plusieurs coffrages peuvent être remplis séquentiellement, installés les uns au-dessus des autres, ce qui augmente l'efficacité de l'utilisation du mélange de béton fibré préparé. Les coffrages remplis de mélange de béton fibré sont laissés durcir le mélange pendant environ 15 heures.

Après 15 heures, les produits en béton sont démoulés et envoyés pour broyage de la face arrière, puis dans une étuve ou dans une chambre de traitement chaleur-humidité (HHT), où les produits sont conservés jusqu'à ce qu'ils atteignent leur pleine résistance.

L'utilisation de l'invention permet de produire des produits en béton à haute résistance ajourés et à parois minces hautement décoratifs de qualité M1000 et supérieure en utilisant une technologie de coulée simplifiée sans recourir à un compactage par vibration.

L'invention peut être réalisée à l'aide des composants connus répertoriés, sous réserve des proportions quantitatives et des régimes technologiques décrits. Lors de la mise en œuvre de l'invention, des équipements connus peuvent être utilisés.

Un exemple de mise en œuvre d'un procédé de préparation d'un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance, avec des propriétés d'écoulement très élevées.

Tout d'abord, tous les composants du mélange sont pesés et mesurés dans les quantités données (% en poids) :

Ensuite, une quantité mesurée d'eau et d'hyperplastifiant Sika ViscoCrete 20 Gold est versée dans le mélangeur. Après quoi le mélangeur est allumé et les composants sont mélangés. Au cours du processus de mélange de l'eau et de l'hyperplastifiant, les composants suivants du mélange sont versés séquentiellement : ciment Portland PC500 D0, microsilice, farine de quartz. Le processus de mélange est effectué en continu pendant 2 à 3 minutes.

A l'étape suivante, poncer fr. 0,125-0,63 et fibre d'acier 0,22 × 13 mm. Le mélange de béton est mélangé pendant 2-3 minutes.

Réduire le temps de mélange ne permet pas d'obtenir un mélange homogène, et augmenter le temps de mélange n'apporte pas d'amélioration supplémentaire de la qualité du mélange, mais retarde le processus.

Après quoi le mélange de béton est prêt à l'emploi.

Le temps total de réalisation d'un mélange de béton fibré est de 12 à 15 minutes, ce temps comprend les opérations supplémentaires de remplissage des composants.

Le mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autocompactant, particulièrement à haute résistance, préparé avec des propriétés d'écoulement très élevées, est utilisé pour la fabrication de produits ajourés par coulage dans des moules.

Des exemples de la composition du mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçante et à très haute résistance résultant, avec des propriétés d'écoulement très élevées, fabriqué par le procédé revendiqué, sont donnés dans le tableau 1.

1. Procédé de préparation d'un mélange de béton fibré à poudre réactionnelle autoplaçant, particulièrement à haute résistance, présentant des propriétés de fluidité très élevées, qui consiste à mélanger les composants du mélange de béton jusqu'à l'obtention de la fluidité requise, caractérisé en ce que le mélange des composants du mélange de béton fibré est effectué séquentiellement, et d'abord de l'eau et un hyperplastifiant sont mélangés dans le mélangeur, puis ajouter du ciment, de la microsilice, de la farine de pierre et mélanger le mélange pendant 2-3 minutes, après quoi du sable et les fibres sont ajoutées et mélangées pendant 2-3 minutes jusqu'à l'obtention d'un mélange de béton fibré contenant, en % en poids :

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée totale de préparation du mélange de béton est de 12 à 15 minutes.

3. Procédé de fabrication de produits dans des moules à partir d'un mélange de béton fibré préparé par le procédé selon les revendications 1, 2, qui consiste à introduire le mélange dans les moules et à traiter ultérieurement thermiquement dans une chambre d'étuvage, et initialement une fine couche d'eau est pulvérisée sur la surface de travail intérieure du moule, après avoir rempli le moule avec le mélange, pulvériser une fine couche d'eau sur sa surface et recouvrir le moule d'un plateau technologique.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le mélange est introduit dans les moules de manière séquentielle, en recouvrant la forme remplie d'une palette technologique ; après l'installation de la palette technologique, le processus de fabrication du produit est répété plusieurs fois, en installant le suivant ; mouler sur la palette technologique au-dessus de la précédente et la remplir.

www.findpatent.ru

poudre de réaction très efficace, béton à haute et super résistance et béton fibré (options) - demande de brevet 2012113330

Classes IPC : C04B28/00 (2006.01) Auteurs : Volodin Vladimir Mikhailovich (RU), Kalachnikov Vladimir Ivanovich (RU), Ananyev Sergey Viktorovich (RU), Abramov Dmitry Alexandrovich (RU), Yatsenko Andrey Mikhailovich (RU)

Requérant : Volodine Vladimir Mikhaïlovitch (RU)

1. Béton résistant en poudre réactionnelle contenant du ciment Portland PC 500 D0 (gris ou blanc), un superplastifiant à base d'éther polycarboxylate, de la microsilice contenant au moins 85 à 95 % de silice amorphe - vitreuse, caractérisé en ce qu'il contient en outre du quartz broyé. sable (microquartz) ou farine de pierre broyée provenant de roches denses avec une surface spécifique de (3-5)·103 cm2/g, sable de quartz à grain fin avec une composition granulométrique étroite de la fraction 0,1-0,5÷0,16-0,63 mm, a consommation spécifique le ciment par unité de résistance du béton ne dépasse pas 4,5 kg/MPa, a une densité élevée avec une nouvelle formulation et une nouvelle structure structurelle et topologique, avec la teneur en composants suivante, % en poids de composants secs dans le mélange de béton :

Microsilice - 3,2-6,8 % ;

Eau - W/T=0,95-0,12.

2. Béton fibré résistant en poudre à réaction contenant du ciment Portland PC 500 D0 (gris ou blanc), un superplastifiant à base d'éther polycarboxylate, de la microsilice avec une teneur en silice vitreuse amorphe d'au moins 85-95%, caractérisé en qu'il comprend en outre du sable de quartz broyé (microquartz) ou de la farine de pierre broyée provenant de roches denses avec une surface spécifique de (3-5)·103 cm2/g, du sable de quartz à grain fin avec une composition granulométrique étroite de la fraction 0,1 -0,5÷0,16-0,63 mm, ainsi que la teneur en fibres de câble d'acier (diamètre 0,1-0,22 mm, longueur 6-15 mm), de basalte et de fibres de carbone, ont une consommation spécifique de ciment par unité de résistance du béton ne dépassant pas 4,5 kg/MPa, et une consommation spécifique de fibres par unité augmente la résistance à la traction en flexion, ne dépasse pas 9,0 kg/MPa a une densité élevée avec une nouvelle formulation et une nouvelle structure structurelle et topologique, et le béton a une nature ductile (plastique) de destruction avec la teneur en composants suivante,% de la masse de composants secs dans les mélanges de béton :

Ciment Portland (gris ou blanc) d'une qualité non inférieure à PC 500 D0 - 30,9-34 % ;

Superplastifiant à base d'éther polycarboxylate - 0,2-0,5% ;

Microsilice - 3,2-6,8 % ;

Sable de quartz moulu (microquartz) ou farine de pierre - 12,3-17,2 % ;

Sable de quartz à grains fins - 53,4-41,5 % ;

Corde de fibres d'acier 1,5 à 5,0 % en volume de béton ;

Fibre de basalte et fibres de carbone 0,2 à 3,0 % en volume de béton ;

Eau - W/T=0,95-0,12.

Les scientifiques ne cessent d’étonner par le développement de technologies révolutionnaires. Un mélange aux propriétés améliorées a été obtenu il n'y a pas si longtemps - au début des années 90 du 20e siècle. En Russie, son utilisation dans la construction de bâtiments n'est pas si courante ; l'application principale est la production de sols autonivelants et de produits décoratifs : plans de travail, arcs ajourés et cloisons.

Identifiez les avantages de plus matériel de qualité Le RPB permettra de considérer les paramètres suivants :

  • Composé.
  • Propriétés.
  • Domaine d'utilisation.
  • Justification économique des avantages.

Composé

Le béton est un matériau de construction moulé à partir d'un mélange compacté de diverses compositions :

1. La base est une substance astringente qui « colle » la charge ensemble. La capacité de combiner de manière fiable des composants en un seul tout garantit les principales exigences du domaine d'application. Types de liant :

  • Ciment.
  • Gypse.
  • Citron vert.
  • Polymères.
  • Bitume.

2. Le mastic est un composant qui détermine la densité, le poids et la résistance. Types et tailles de grains :

  • Sable – jusqu'à 5 mm.
  • Argile expansée - jusqu'à 40.
  • Scories - jusqu'à 15.
  • Pierre concassée - jusqu'à 40.

3. Additifs - modificateurs qui améliorent les propriétés et modifient les processus de prise du mélange résultant. Types :

  • Plastifiant.
  • Renforcement.
  • Porisation.
  • Régulation de la résistance au gel et/ou de la vitesse de réglage.

4. L'eau est un composant qui réagit avec le liant (non utilisé dans le béton bitumineux). Le pourcentage de liquide par rapport à la masse de la base détermine la plasticité et le temps de prise, la résistance au gel et la résistance du produit.

L'utilisation de diverses combinaisons de base, de filler, d'additifs, de leurs ratios et proportions permet d'obtenir des bétons aux caractéristiques variées.

La différence entre le RPB et les autres types de matériaux réside dans la fraction de granulats fins. La réduction du pourcentage de ciment et son remplacement par de la farine de pierre et de la microsilice ont permis de créer des mélanges à haute fluidité et des compositions autocompactantes.

Le RRP ultra-résistant est obtenu en mélangeant de l'eau (7-11%) et de la poudre réactive. Proportions (%) :

  • Ciment Portland grade M500 gris ou blanc – 30~34.
  • Farine de microquartz ou de pierre - 12-17%.
  • Microsilice – 3,2 ~ 6,8.
  • Sable de quartz à grains fins (fraction 0,1~0,63 mm).
  • Superplastifiant à base d'éther polycarboxylate – 0,2~0,5.
  • Accélérateur de gain de force – 0,2.

Technologie de production:

  • Les composants sont préparés selon un pourcentage.
  • De l'eau et du plastifiant sont fournis au mélangeur. Le processus de mélange commence.
  • Ajouter le ciment, la farine de pierre, la microsilice.
  • Pour ajouter de la couleur, des colorants (oxyde de fer) peuvent être ajoutés.
  • En remuant pendant 3 minutes.
  • Compléter avec du sable (pour béton armé).
  • Processus de mélange 2-3 minutes. Pendant cette période, un accélérateur de prise est introduit à raison de 0,2 de la masse totale.
  • La surface du moule est humidifiée avec de l'eau.
  • Versez le mélange.
  • Pulvériser avec de l'eau la surface de la solution répartie dans le moule.
  • Couvrez le récipient de coulée.

Toutes les opérations prendront jusqu'à 15 minutes.

Propriétés du béton en poudre réactionnelle

Traits positifs :

1. L'utilisation de fumée de silice et de farine de pierre a entraîné une diminution de la proportion de ciment et de superplastifiants coûteux dans le RPM, ce qui a entraîné une baisse des coûts.

2. Une composition de béton résistant en poudre autoplaçante avec haut degré fluidité:

  • Il n’est pas nécessaire d’utiliser une table vibrante.
  • La surface avant des produits résultants ne nécessite pratiquement aucune modification mécanique
  • Possibilité de fabriquer des éléments avec différentes textures et rugosités de surface.

3. Le renforcement avec de l'acier, de la fibre de cellulose et l'utilisation de cadres en tissu ajouré augmentent la qualité jusqu'à M2000 et la résistance à la compression jusqu'à 200 MPa.

4. Haute résistance à la corrosion des carbonates et des sulfates.

5. L'utilisation d'un mélange réactionnel de poudre permet de créer des structures ultra résistantes (˃40-50 MPa) et légères (densité 1 400 ~ 1 650 kg/m3). La réduction de la masse réduit la charge sur les fondations des structures. La résistance permet de réduire l'épaisseur des éléments porteurs de la charpente du bâtiment, ce qui réduit la consommation.

Caractéristiques

Au stade de la conception, les ingénieurs effectuent des calculs et établissent un certain nombre de recommandations et d'exigences concernant les matériaux et paramètres de construction. Indicateurs de base :

  1. Qualité du béton - le chiffre après la lettre « M » (M100) dans le marquage indique la plage de charge de compression statique (kg/cm2) au-delà de laquelle la destruction se produit.
  2. Résistance : résistance à la compression – quantité de pression de pression fixée expérimentalement sur un échantillon avant qu'il ne se déforme, unité de mesure : MPa. Pliage – appuyer sur le centre de l’échantillon monté sur deux supports.
  3. Densité - la masse d'un produit d'un volume de 1 mètre cube, unité de mesure : kg/m3.
  4. Résistance au gel – le nombre de cycles de congélation et le processus inverse avec destruction des échantillons inférieur à 5 %.
  5. Coefficient de retrait - pourcentage de réduction du volume, dimensions linéaires dessins quand ils sont prêts.
  6. L'absorption d'eau est le rapport de la masse ou du volume d'eau absorbé par un échantillon lorsqu'il est immergé dans un récipient rempli de liquide. Caractérise la porosité ouverte du béton.

Champ d'application

Une nouvelle technologie basée sur un mélange réaction-poudre permet de créer des bétons aux caractéristiques améliorées et à une large gamme d’utilisations :

  • 1. Sols autonivelants à haute résistance à l’abrasion avec une épaisseur minimale de couche appliquée.
  • 2. Production de bordures à longue durée de vie.
  • 3. Divers dans la proportion requise les additifs peuvent réduire considérablement le processus d’absorption d’eau, ce qui permet au matériau d’être utilisé dans la construction de plates-formes pétrolières offshore.
  • 4. Dans la construction civile et industrielle.
  • 5. Construction de ponts et de tunnels.
  • 6. Pour plans de travail à haute résistance, surfaces de structures et rugosités diverses.
  • 7. Panneaux décoratifs.
  • 8. Création de cloisons et de produits artistiques en béton transparent. Lors du versement progressif, des fibres photosensibles sont placées dans le moule.
  • 9. Production de pièces architecturales à parois minces utilisant un renfort en tissu.
  • 10. Utiliser pour une utilisation durable compositions adhésives et des mélanges de réparation.
  • 11. Solution d'isolation thermique utilisant des sphères de verre.
  • 12. Béton à haute résistance sur pierre concassée de granit.
  • 13. Bas-reliefs, monuments.
  • 14. Béton coloré.

Prix

Le prix élevé induit les développeurs en erreur quant à l’opportunité de l’utilisation. La réduction des coûts de transport, l'augmentation de la durée de vie des structures et des sols autonivelants ainsi que d'autres propriétés positives du matériau rentabilisent l'investissement financier. Trouver et acheter du RPB est assez difficile. Le problème est lié à la faible demande.

Prix ​​auxquels vous pouvez acheter du RPB en Russie :

Malheureusement, il est difficile de donner des exemples d'installations civiles ou industrielles construites en Russie à l'aide du RPB. Le béton en poudre est principalement utilisé dans la fabrication de pierre artificielle, de comptoirs, ainsi que comme sols autonivelants et composés de réparation.

Résumé de la thèse sur ce sujet ""

En tant que manuscrit

BÉTON ARMÉ PAR DISPERSION À GRAINS FINS DE POUDRE RÉACTIVE À L'AIDE DE ROCHES

Spécialité 05.23.05 - Matériaux et produits de construction

Les travaux ont été réalisés au département de « Technologie du béton, de la céramique et des liants » de l'établissement public d'enseignement supérieur. enseignement professionnel"Penza Université d'État architecture et construction" et à l'Institut des matériaux et structures de construction de l'Université technique de Munich.

Conseiller scientifique -

Docteur en Sciences Techniques, Professeur Valentina Serafimovna Demyanova

Adversaires officiels :

Scientifique émérite de la Fédération de Russie, membre correspondant du RAASN, docteur en sciences techniques, professeur Vladimir Pavlovich Selyaev

Docteur en sciences techniques, professeur Oleg Vyacheslavovich Tarakanov

Organisation leader - OJSC "Penzastroy", Penza

La soutenance aura lieu le 7 juillet 2006 à 16h00 lors d'une réunion du conseil de thèse D 212.184.01 à l'établissement d'enseignement public d'enseignement professionnel supérieur « Université d'État d'architecture et de construction de Penza » à l'adresse : 440028, Penza , St. G. Titova, 28 ans, bâtiment 1, salle de conférence.

La thèse se trouve à la bibliothèque de l'État établissement d'enseignement enseignement professionnel supérieur "Université d'État d'architecture et de construction de Penza"

Secrétaire scientifique du conseil de thèse

V.A. Khudiakov

DESCRIPTION GÉNÉRALE DES TRAVAUX

Avec une augmentation significative de la résistance du béton sous compression uniaxiale, la résistance aux fissures diminue inévitablement et le risque de rupture fragile des structures augmente. Le renforcement dispersé du béton avec des fibres élimine ces propriétés négatives, ce qui permet de produire du béton de classes supérieures à 80-100 avec une résistance de 150-200 MPa, qui a une nouvelle qualité - un caractère visqueux de destruction.

Une analyse des travaux scientifiques dans le domaine du béton armé dispersé et de leur production dans la pratique nationale montre que l'orientation principale ne poursuit pas l'objectif d'utiliser des matrices à haute résistance dans un tel béton. La classe du béton armé dispersé en termes de résistance à la compression reste extrêmement faible et se limite à B30-B50. Ceci ne permet pas une bonne adhérence de la fibre à la matrice ni une utilisation complète de la fibre d'acier même avec une faible résistance à la traction. De plus, en théorie, des produits en béton à fibres lâches avec un taux de renforcement volumétrique de 59 % sont développés et fabriqués en pratique. Les fibres soumises à l'influence des vibrations sont éliminées avec des mortiers ciment-sable à retrait élevé non plastifiés « gras » de composition ciment-sable - 14-I : 2,0 à W/C = 0,4, ce qui est extrêmement inutile et répète le niveau de travail de 1974. Important les avancées scientifiques dans la création de VNV superplastifiés, mélanges microdispersés avec de la microsilice, avec des poudres réactives issues de roches à haute résistance, ont permis d'augmenter l'effet réducteur d'eau jusqu'à 60 % grâce à des superplastifiants de composition oligomère et des hyperplastifiants composition polymère. Ces réalisations ne sont pas devenues la base de la création de béton armé dispersé à haute résistance ou de béton en poudre à grains fins à partir de mélanges autoplaçants coulés. Pendant ce temps, les pays avancés développent activement de nouvelles générations de béton en poudre réactionnelle renforcé de fibres dispersées. Des mélanges de béton en poudre sont utilisés

pour le remplissage de moules dans lesquels sont posés des cadres volumétriques tissés à mailles fines et leur combinaison avec un renfort de tige.

Identifier le contexte théorique et la motivation pour la création de béton en poudre multicomposant à grains fins avec une matrice très dense et à haute résistance, obtenu par coulée à très faible teneur en eau, garantissant la production de béton à caractère visqueux lors de la destruction et à haute teneur en eau. résistance à la traction en flexion ;

Identifier la topologie structurale des liants composites et des compositions dispersées-renforcées à grains fins, obtenir des modèles mathématiques de leur structure pour estimer les distances entre les particules de charge et les centres géométriques des fibres de renfort ;

Pour optimiser les compositions de mélanges de béton armé dispersé à grains fins avec des fibres c1 = 0,1 mm et I = 6 mm avec une teneur minimale suffisante pour augmenter la résistance à la traction du béton, la technologie de préparation et établir l'influence de la formulation sur la fluidité, la densité , teneur en air, résistance et autres propriétés physiques et techniques du béton.

Nouveauté scientifique de l'ouvrage.

1. La possibilité de produire du béton de poudre de ciment à grains fins à haute résistance, y compris du béton armé dispersé, fabriqué à partir de mélanges de béton sans pierre concassée avec des fractions fines de sable de quartz, avec des poudres de roche réactives et de la microsilice, avec une augmentation significative de l'efficacité de superplastifiants a été scientifiquement étayé et confirmé expérimentalement jusqu'à ce que la teneur en eau dans le mélange autocompactant coulé atteigne 10-11% (correspondant à un mélange semi-sec pour pressage sans SP) en poids des composants secs.

4. Le mécanisme de durcissement par diffusion ionique principalement à travers la solution des liants de ciment composites a été théoriquement prédit et prouvé expérimentalement, augmentant à mesure que la teneur en charge augmente ou que sa dispersité augmente de manière significative par rapport à la dispersion du ciment.

5. Les processus de formation de la structure du béton en poudre à grains fins ont été étudiés. Il a été démontré que le béton en poudre fabriqué à partir de mélanges de béton autoplaçants coulés superplastifiés est beaucoup plus dense, la cinétique d'augmentation de sa résistance est plus intense et sa résistance moyenne est nettement supérieure à celle du béton sans SP, pressé à la même teneur en eau sous un pression de 40 à 50 MPa. Des critères d'évaluation de l'activité réactionnelle chimique des poudres ont été développés.

6. Les compositions de mélanges de béton armé dispersé à grains fins avec de fines fibres d'acier d'un diamètre de 0,15 et d'une longueur de 6 mm ont été optimisées,

la technologie de leur préparation, l'ordre d'introduction des composants et la durée du mélange ; L'influence de la composition sur la fluidité, la densité, la teneur en air des mélanges de béton et la résistance à la compression du béton a été établie.

L'importance pratique du travail réside dans le développement de nouveaux mélanges de béton en poudre à grains fins coulés avec des fibres pour les moules de coulée de produits et de structures, à la fois sans et avec armature combinée de tiges. En utilisant des mélanges de béton à haute densité, il est possible de produire des bétons de flexion ou de compression hautement résistants aux fissures. structures en béton armé avec un caractère visqueux de destruction sous l'action de charges extrêmes.

Une matrice composite haute densité et haute résistance avec une résistance à la compression de 120 à 150 MPa a été obtenue pour augmenter l'adhérence au métal afin d'utiliser des fibres fines et courtes à haute résistance d'un diamètre de 0,04 à 0,15 mm et d'une longueur de 6-9 mm, permettant de réduire sa consommation et sa résistance à l'écoulement des mélanges de béton pour la technologie de coulée pour la production de produits en filigrane à paroi mince à haute résistance à la traction lors du pliage.

Approbation des travaux. Les principales dispositions et résultats des travaux de thèse ont été présentés et rapportés aux conférences internationales et panrusse

Conférences scientifiques et techniques de Siysk : « La jeune science pour le nouveau millénaire » (Naberezhnye Chelny, 1996), « Questions d'urbanisme et de développement » (Penza, 1996, 1997, 1999), « Enjeux contemporains science des matériaux de construction" (Penza, 1998), " Construction moderne» (1998), Conférences scientifiques et techniques internationales « Matériaux de construction composites. Théorie et pratique", (Penza, 2002, 2003, 2004, 2005), "Les économies de ressources et d'énergie comme motivation pour la créativité dans le processus de construction architecturale" (Moscou-Kazan, 2003), "Questions de construction pertinentes" (Saransk, 2004 ), « Nouvelles technologies scientifiques à forte intensité énergétique et économes en ressources dans la production de matériaux de construction » (Penza, 2005), Conférence scientifique et pratique panrusse « Planification urbaine, reconstruction et soutien technique au développement durable des villes de la région de la Volga " (Togliatti, 2004), Lectures académiques du RAASN « Réalisations, problèmes et orientations prometteuses pour le développement de la théorie et de la pratique de la science des matériaux de construction » (Kazan, 2006).

Publications. Sur la base des résultats de la recherche, 27 ouvrages ont été publiés (3 ouvrages dans des revues inscrites sur la liste de la Commission Supérieure d'Attestation).

L'introduction justifie la pertinence de l'orientation de recherche choisie, formule le but et les objectifs de la recherche et montre sa signification scientifique et pratique.

Dans le premier chapitre, consacré à une revue analytique de la littérature, une analyse de l'expérience étrangère et nationale dans l'utilisation de béton de haute qualité et de béton fibré est réalisée. Il est démontré que dans la pratique étrangère, du béton à haute résistance avec une résistance allant jusqu'à 120 à 140 MPa a commencé à être produit, principalement après 1990. Au cours des six dernières années, de larges perspectives ont été identifiées dans l'augmentation de la résistance du béton à haute résistance. béton de 130-150 MPa et les transférant dans la catégorie des bétons particulièrement à haute résistance avec une résistance de 210 250 MPa, grâce au traitement thermique du béton élaboré au fil des années, atteignant une résistance de 60-70 MPa.

Il existe une tendance à diviser le béton particulièrement à haute résistance en fonction de la granularité des granulats en 2 types : le béton à grains fins avec une granulométrie maximale allant jusqu'à 8 à 16 mm et le béton à grains fins avec des grains allant jusqu'à 0,5 à 1,0 mm. . Les deux contiennent nécessairement de la microsilice ou du microdéhyde. Béton en poudre réactive) avec une granulométrie maximale de 0,3 à 0,6 mm. Il a été démontré que de tels bétons, avec une résistance à la compression axiale de 200 à 250 MPa avec un coefficient de renforcement de maximum 3 à 3,5 % en volume, ont une résistance à la traction. résistance à la flexion jusqu'à 50 MPa. Ces propriétés sont assurées, tout d'abord, par la sélection d'une matrice haute densité et haute résistance, qui permet une adhérence accrue à la fibre et une pleine utilisation de sa haute résistance à la traction.

L'état de la recherche et de l'expérience dans la production de béton fibré en Russie est analysé. Contrairement aux développements étrangers, la recherche russe ne se concentre pas sur l'utilisation de béton fibré avec une matrice à haute résistance, mais sur l'augmentation du pourcentage de renforcement à 5-9 % en volume dans les bétons à trois et quatre composants à faible résistance de classes B30-B50 pour augmenter la résistance à la traction en flexion jusqu'à 17-28 MPa. Tout cela n’est que répétition. expérience à l'étranger 1970-1976, c'est-à-dire ces années où des superplastifiants efficaces et de la microsilice n'étaient pas utilisés et où le béton fibré était principalement à trois composants (sableux). Il est recommandé pour la production de béton fibré avec une consommation de ciment Portland de 700 à 1 400 kg/m3, de sable - de 560 à 1 400 kg/m3, de fibres - de 390 à 1 360 kg/m3, ce qui est extrêmement inutile et ne génère pas de gaspillage. prendre en compte les progrès réalisés dans le développement de bétons de haute qualité.

Une analyse de l'évolution du développement des bétons multicomposants à différentes étapes révolutionnaires de l'émergence de composants particuliers déterminants fonctionnels : fibres, superplastifiants, microsilice a été réalisée. Il est démontré que les bétons à six ou sept composants constituent la base d'une matrice à haute résistance pour l'utilisation efficace de la fonction principale des fibres. Ce sont précisément ces bétons qui deviennent multifonctionnels.

Les principales motivations de l'émergence de bétons à poudres réactionnelles à haute résistance et surtout à haute résistance, la possibilité d'obtenir des valeurs « records » de réduction d'eau dans les mélanges de béton et leur état rhéologique particulier sont formulées. Exigences relatives aux poudres et

leur prévalence en tant que déchets technogènes de l’industrie minière.

Sur la base de l'analyse, le but et les objectifs de la recherche sont formulés.

Le deuxième chapitre présente les caractéristiques des matériaux utilisés et décrit les méthodes de recherche. Des matières premières de production allemande et russe ont été utilisées : ciments CEM 1 42,5 R HS Werk Geseke, Werk Bernburg CEM 1 42,5 R, Weisenau CEM 1 42,5, Volsky PC500 DO. , Stary Oskolsky PC 500 DO; sable Surskiy classé fr. 0,14-0,63, Balasheysky (Syzran) classé fr. 0,1-0,5 mm, sable Halle fr. 0,125-0,5 "mm ; microsilice : Eikern Microsilica 940 avec teneur en Si02 > 98,0 %, Silia Staub RW Fuller avec teneur en Si02 > 94,7 %, BS-100 (association soude) avec ZO2 > 98,3 %, Chelyabinsk EMC avec teneur en SiO = 84- 90%, fibres de production allemande et russe avec d = 0,15 mm, 7 = 6 mm avec une résistance à la traction de 1700-3100 MPa ;

Pour préparer des mélanges de béton, un malaxeur à grande vitesse d'Eirich et un malaxeur turbulent de Kaf. TBKiV, appareils modernes et des équipements de production allemande et nationale. L'analyse structurale aux rayons X a été réalisée sur un analyseur Seifert, l'analyse au microscope électronique sur un microscope Philips ESEM.

Le troisième chapitre examine la structure topologique des liants composites et du béton en poudre, y compris le béton armé dispersé. Topologie structurale des liants composites, dans laquelle fraction volumique les charges dépassent la proportion du liant principal, prédétermine le mécanisme et la vitesse des processus de réaction. Pour calculer les distances moyennes entre les particules de sable dans le béton en poudre (ou entre les particules de ciment Portland dans les liants fortement chargés), une cellule cubique élémentaire de taille de face A et de volume A3 égal au volume du composite a été adoptée.

Compte tenu de la concentration volumétrique du ciment C4V, de la taille moyenne des particules de ciment<1ц, объёмной концентрации песка С„, и среднего размера частиц песка d„, получено:

pour la distance centre à centre entre les particules de ciment dans un liant composite :

Ac =^-3/i-/b-Sy =0,806-^-3/1/^ "(1)

pour la distance entre les particules de sable dans le béton en poudre :

Z/tg/6 -St = 0,806 ap-shust (2)

En prenant la fraction volumique de sable avec une fraction de 0,14-0,63 mm dans un mélange de béton en poudre à grains fins égale à 350-370 litres (débit massique de sable 950-1000 kg), la distance moyenne minimale entre les centres géométriques des particules a été obtenu égal à 428-434 microns. La distance minimale entre les surfaces des particules est de 43 à 55 microns et avec une taille de sable de 0,1 à 0,5 mm, de 37 à 44 microns. Avec un tassement hexagonal de particules, cette distance augmente d'un facteur K = 0,74/0,52 = 1,42.

Ainsi, lors de l'écoulement du mélange de béton en poudre, la taille de l'interstice dans lequel est placée la matrice rhéologique d'une suspension de ciment, farine de pierre et microsilice variera de 43-55 microns à 61-78 microns, avec une diminution de la fraction de sable jusqu'à la couche intermédiaire de matrice de 0,1 à 0,5 mm passera de 37 à 44 microns à 52 à 62 microns.

Topologie des fibres à fibres dispersées de longueur/et diamètre c? détermine les propriétés rhéologiques des mélanges de béton avec fibres, leur fluidité, la distance moyenne entre les centres géométriques des fibres, et détermine la résistance à la traction du béton armé. Les distances moyennes calculées sont utilisées dans les documents réglementaires et dans de nombreux travaux scientifiques sur le renforcement dispersé. Il est démontré que ces formules sont contradictoires et que les calculs basés sur elles diffèrent considérablement.

À partir de la considération d'une cellule cubique (Fig. 1) avec une longueur de face / avec des fibres placées à l'intérieur

fibres de diamètre b/, avec une teneur totale de 11 fibres /V, le nombre de fibres sur la face est déterminé

P = et distance o =

en tenant compte du volume de toutes les fibres У„ = fE.iL. /. dg et coefficient Fig. 14

facteur de renforcement /l = (100-l s11 s)/4 ■ I1, la distance moyenne est déterminée :

5 = (/ - th?) / 0,113 ■ l/ts -1 (3)

Les calculs 5 ont été effectués en utilisant les formules de Romuapdi I.R. et Mendel I.A. et selon la formule Mak Kee. Les valeurs de distance sont présentées dans le tableau 1. Comme le montre le tableau 1, la formule Mak Kee ne peut pas être utilisée. Ainsi, la distance 5 augmente avec l'augmentation du volume cellulaire de 0,216 cm3 (/ = 6 mm) à 1 000 m3 (/ = 10 000 mm).

fond 15 à 30 fois en même temps, ce qui prive cette formule de sens géométrique et physique. La formule de Romuapdi peut être utilisée en tenant compte du coefficient de 0,64 :

Ainsi, la formule (3) résultant de constructions géométriques strictes est une réalité objective, ce qui est vérifié sur la Fig. 1. Le traitement des résultats de nos recherches propres et étrangères à l'aide de cette formule a permis d'identifier des options de renforcement inefficace, essentiellement peu économique et de renforcement optimal.

Tableau 1

Valeurs des distances 8 entre les centres géométriques des _ fibres dispersées, calculées à l'aide de diverses formules_

Diamètre, c), mm B mm pour différents c et / selon les formules Rapport des distances ZA^M, calculé selon la formule de l'auteur et McKee Rapport des distances calculé selon la formule de l'auteur et Romualdi

1=6 mm 1 = 6 mm Du tout / = 0-*"

ts-0,5 ts-1,0 ts-3,0 ts=0,5 et -1,0 ts-3,0 11=0,5 ¡1=1,0 ts=3,0 (1-0,5 (1-1,0 c-3,0 (»=0,5 c=1,0 (1*3,0

0,01 0,127 0,089 0,051 0,092 0,065 0,037 0,194 0,138 0,079 1,38 1,36 1,39 0,65 0,64 0,64

0,04 0,49 0,37 0,21 0,37 0,26 0,15 0,78 0,55 0,32 1,32 1,40 1,40 0,62 0,67 0,65

0,15 2,64 1,66 0,55 1,38 0,98 0,56 2,93 2,07 1,20 1,91 1,69 0,98 0,90 0,80 0,46

0,30 9,66 4,69 0,86 1,91 1,13 5,85 4,14 2,39 2,45 0,76 1,13 0,36

0,50 15,70 1,96 3,25 1,88 6,90 3,96 1,04 0,49

0,80 4,05 5,21 3,00 6,37 1,40 0,67

1,00 11,90 3,76 7,96

/= 10 mm /= 10 mm

0,01 0,0127 0,089 0,051 0,118 0,083 0,048 Valeurs de distance inchangées 1,07 1,07 1,06 0,65 0,67 0,72

0,04 0,53 0,37 0,21 0,44 0,33 0,19 1,20 1,12 1,10 0,68 0,67 0,65

0,15 2,28 1,51 0,82 1,67 1,25 0,72 1,36 1,21 1,14 0,78 0,73 0,68

0,30 5,84 3,51 1,76 3,35 2,51 1,45 1,74 1,40 1,21 1,70 1,13 0,74

0,50 15,93 7,60 2,43 5,58 4,19 2,41 2,85 1,81 1,01 1,63 2,27 0,61

0,80 23,00 3,77 6,70 3,86 3,43 0,98 2,01 0,59

1,00 9,47 4,83 1,96 1,18

1= 10 000 mm 1= 10 000 mm

0,01 0,125 0,089 0,053 3,73 0,033 0,64

0,04 0,501 0,354 0,215 14,90 0,034 0,64

0,15 1,88 1,33 0,81 37,40 0,050 0,64

0,30 3,84 2,66 1,61 56,00 0,068 0,66

0,50 6,28 4,43 2,68 112.OS 0,056 0,65

0,80 10,02 7,09 4,29 186,80 0,053 0,64

1,00 12,53 8,86 5,37 373,6С 0,033 0,64

Le quatrième chapitre est consacré à l'étude de l'état rhéologique des systèmes dispersés superplastifiés, des mélanges de béton en poudre (PBC) et à la méthodologie pour son évaluation.

Le PBS doit avoir une grande fluidité, garantissant un étalement complet du mélange dans les moules jusqu'à la formation d'une surface horizontale avec libération de l'air entraîné et auto-compactage des mélanges. Étant donné que le mélange de poudre de béton pour la production de béton fibré doit avoir des armatures dispersées, l'étalement d'un tel mélange doit être légèrement inférieur à l'étalement d'un mélange sans fibres.

Le mélange de béton destiné au coulage des coffrages avec un cadre tissé tridimensionnel à plusieurs rangées à mailles fines avec un maillage clair de 2 à 5 mm doit s'écouler facilement vers le bas du coffrage à travers le cadre, s'étaler le long du coffrage, garantissant que après remplissage, il forme une surface horizontale.

Pour différencier les systèmes dispersés comparés par rhéologie, des méthodes simples d'évaluation de la contrainte de cisaillement ultime et du rendement ont été développées.

On considère un diagramme des forces agissant sur un densimètre situé dans une suspension superplastifiée. Si le liquide a une limite d'élasticité m0, l'hydromètre n'y est pas complètement immergé. Pour m„, l’équation suivante est obtenue :

où ¿/ est le diamètre du cylindre ; t est la masse du cylindre ; p est la densité de la suspension ; ^-accélération gravitationnelle.

La simplicité de dérivation des équations pour déterminer r0 est démontrée lorsque le liquide est en équilibre dans un capillaire (tuyau), dans l'espace entre deux plaques, sur une paroi verticale.

L'invariance des méthodes de détermination de t0 pour les suspensions de ciment, de basalte, de calcédoine et de PBS a été établie. Un ensemble de méthodes a déterminé la valeur optimale de t0 pour le PBS, égale à 5-8 Pa, qui doit bien s'étaler lorsqu'il est versé dans des moules. Il a été démontré que la méthode de précision la plus simple pour déterminer ta est l’hydrométrie.

Une condition a été identifiée pour l'étalement du mélange de béton en poudre et l'autonivellement de sa surface, dans laquelle toutes les irrégularités de la surface hémisphérique sont lissées. Sans prendre en compte les forces de tension superficielle, à angle de contact nul des gouttes à la surface d'un liquide en vrac, t0 doit être :

Te

où d est le diamètre des irrégularités hémisphériques.

Les raisons de la très faible limite d'élasticité et des bonnes propriétés rhéotechnologiques du PBS ont été identifiées, qui consistent dans le choix optimal de la granulométrie du sable 0,14-0,6 mm ou 0,1-0,5 mm et de sa quantité. Cela améliore la rhéologie du mélange par rapport au béton sableux à grains fins, dans lequel les gros grains de sable sont séparés par de fines couches de ciment, ce qui augmente considérablement le r" et la viscosité des mélanges.

L'influence du type et du dosage de diverses classes de SP sur t" a été révélée (Fig. 4), où 1-Woerment 794 ; 2-SPS-3 ; 3-Melment FIO. L'aptitude à l'étalement des mélanges de poudres a été déterminée à l'aide d'un cône provenant d'une table à secousses montée sur du verre. Il a été révélé que l'étendue du cône doit être comprise entre 25 et 30 cm. Elle diminue avec l'augmentation de la teneur en air entraîné, dont la part peut atteindre 4 à 5 % en volume.

À la suite d'un mélange turbulent, les pores résultants ont une taille principalement de 0,51,2 mm et à r0 = 5-7 Pa et un étalement de 2730 cm, ils peuvent être éliminés jusqu'à une teneur résiduelle de 2,5-3,0 %. Lors de l'utilisation de mélangeurs sous vide, la teneur en pores d'air est réduite à 0,8-1,2 %.

L'influence d'un obstacle grillagé sur la modification de l'étalement du mélange de béton en poudre a été révélée. Lors du blocage de l'épandage des mélanges avec un anneau de maille d'un diamètre de 175 mm avec une maille d'un diamètre libre de 2,8x2,8 mm, il a été constaté que le degré de réduction de l'épandage

niya augmente de manière significative avec l'augmentation de la limite d'élasticité et avec la diminution de l'écart de contrôle en dessous de 26,5 cm.

Modification du rapport des diamètres de c1c libre et de distribution bloquée.

naviguant à partir de Ls, illustré sur la Fig. 5.

Pour les mélanges de béton en poudre coulés dans des moules à cadres tissés, l'étalement doit être d'au moins 27 à 28 cm.

L'influence du type de fibre sur la réduction de la propagation des particules dispersées

mélange renforcé.

¿с, cm Pour les trois types utilisés

^ fibres avec facteur géométrique

égal : 40 (sI), 15 mm ; 1=6 mm ; //=1%), 50 (¿/= 0,3 mm; /=15 mm; zigzag c = 1%), 150 (c1- 0,04 mm; / =6 mm - microfibre avec revêtement en verre c - 0,7%) et les valeurs du spread de contrôle c1n sur l'évolution du spread du mélange renforcé c1a sont indiquées dans le tableau. 2.

La plus forte réduction de l'aptitude à l'étalement a été constatée dans les mélanges avec des microfibres avec d = 40 µm, malgré le pourcentage plus faible de renforcement d en volume. À mesure que le degré de renforcement augmente, la fluidité diminue encore plus. Avec coefficient de renfort //=2,0% fibre avec<1 = 0,15 мм, расплыв смеси понизился до 18 см при контрольном расплыве 29,8 см с увеличением содержания воздуха до 5,3 %. Для восстановления расплыва до контрольного необходимо было увеличить В/Т с 0,104 до 0,12 или снизить содержание воздуха до 0,8-1%.

Le cinquième chapitre est consacré à l'étude de l'activité réactionnelle des roches et à l'étude des propriétés des mélanges réaction-poudres et du béton.

La réactivité des roches (Rs) : sable quartzeux, grès siliceux, polymorphes 5/02 - silex, calcédoine, graviers d'origine sédimentaire et volcanique - diabase et basalte a été étudiée en basse cimenterie (C:Gp = 1:9-4 :4), mélanges enrichis en ciment

Tableau 2

Contrôle. se brouiller<1т см с/,/г/^лри различных 1/(1

25,0 1,28 1,35 1,70

28,2 1,12 1,14 1,35

29,8 1,08 1,11 1D2

syah (C:Gp). Des poudres de roche grossières avec Syd = 100-160 m2/kg et hautement dispersées avec Syo = 900-1100 m2/kg ont été utilisées.

Il a été établi que les meilleurs indicateurs comparatifs de résistance, caractérisant l'activité réactionnelle des roches, ont été obtenus avec des mélanges composites à faible teneur en ciment de composition C:Gp = 1:9,5 lors de l'utilisation de roches très dispersées après 28 jours et sur de longues périodes de durcissement pendant 1,0-1 5 ans. Des valeurs de résistance élevées de 43 à 45 MPa ont été obtenues sur plusieurs roches - gravier broyé, grès, basalte, diabase. Cependant, pour le béton en poudre à haute résistance, il est nécessaire d'utiliser uniquement des poudres provenant de roches à haute résistance.

L'analyse structurale aux rayons X a établi la composition des phases de certaines roches, à la fois pures et d'échantillons fabriqués à partir d'un mélange de ciment avec celles-ci. La formation de nouvelles formations minérales conjointes dans la plupart des mélanges ayant une si faible teneur en ciment n'a pas été détectée ; la présence de CjS, de tobermorite et de portlandite est clairement identifiée. Les micrographies de la substance intermédiaire montrent clairement une phase gélatineuse d'hydrosilicates de calcium de type tobermorite.

Les principes de base pour le choix de la composition du RPB consistaient à choisir le rapport entre les volumes réels de la matrice cimentaire et le volume de sable, qui garantit les meilleures propriétés rhéologiques du mélange et la résistance maximale du béton. Sur la base de la couche moyenne précédemment établie x = 0,05-0,06 mm entre les particules de sable de diamètre moyen dcp, le volume de la matrice, conformément à la cellule cubique et à la formule (2), sera :

vM=(dcp+x?-7t-d3/6 = A3-x-d3/6 (6)

En prenant la couche* = 0,05 mm et dcp = 0,30 mm, on obtient la relation Vu ¡Vп = 2 et les volumes de matrice et de sable pour 1 m3 de mélange seront respectivement de 666 l et 334 l. En prenant la masse de sable constante et en faisant varier le rapport ciment, farine de basalte, MC, eau et SP, la fluidité du mélange et la résistance du béton ont été déterminées. Par la suite, la taille des particules de sable et la taille de la couche intermédiaire ont été modifiées, et des variations similaires ont été apportées à la composition des composants de la matrice. La surface spécifique de la farine de basalte a été considérée comme proche de celle du ciment, en fonction des conditions de remplissage des vides dans le sable avec des particules de ciment et de basalte avec leurs tailles prédominantes

15-50 microns. Les vides entre les particules de basalte et de ciment étaient remplis de particules MC d'une taille de 0,1 à 1 microns.

Une procédure rationnelle pour la préparation du RPBS a été développée avec une séquence strictement réglementée d'introduction des composants, la durée de l'homogénéisation, le « repos » du mélange et l'homogénéisation finale pour la distribution uniforme des particules MC et du renforcement dispersé dans le mélange.

L'optimisation finale de la composition du RPBS a été réalisée à teneur constante en quantité de sable en faisant varier la teneur de tous les autres composants. Au total, 22 compositions de 12 échantillons chacune ont été fabriquées, 3 d'entre elles utilisant des ciments domestiques avec remplacement du polycarboxylate GP par du SP S-3. Dans tous les mélanges, les écarts, les densités et la teneur en air entraîné ont été déterminés, et dans le béton, la résistance à la compression après 2,7 et 28 jours de durcissement normal, la résistance à la traction lors de la flexion et du fendage.

Il a été constaté que l'étendue variait de 21 à 30 cm, la teneur en air entraîné de 2 à 5 %, et pour les mélanges sous vide - de 0,8 à 1,2 %, la densité du mélange variait de 2 390 à 2 420 kg/m3.

Il a été révélé que pendant les premières minutes après la coulée, soit après 1020 minutes, la majeure partie de l'air entraîné est éliminée du mélange et le volume du mélange diminue. Pour mieux évacuer l'air, il est nécessaire de recouvrir le béton d'un film qui empêche la formation rapide d'une croûte dense à sa surface.

En figue. Les figures 6, 7, 8, 9 montrent l'effet du type de SP et de son dosage sur l'écoulement du mélange et la résistance du béton à 7 et 28 jours d'âge. Les meilleurs résultats ont été obtenus en utilisant GP Woerment 794 à des doses de 1,3 à 1,35 % de la masse de ciment et de MC. Il a été révélé qu'avec la quantité optimale de MK = 18-20%, la fluidité du mélange et la résistance du béton sont maximales. Les schémas établis persistent à l'âge de 28 jours.

FM794 FM787 S-3

Le SP domestique a une capacité réductrice plus faible, en particulier lors de l'utilisation des qualités MK très pures BS - 100 et BS - 120 et

Lors de l'utilisation de VNV composites spécialement fabriqués avec une consommation similaire de matières premières, une fusion à court terme-o.9 ¡,1 1.z),5 1,7 lot avec C-3, dispersé [hedts+mk)1 loo béton armé avec résistance a été obtenu

Fig.7 121-137 MPa.

L'effet du dosage HP sur la fluidité du RPBS (Fig. 7) et la résistance du béton après 7 jours (Fig. 8) et 28 jours (Fig. 9) a été révélé.

[GShTsNIKYAO [GShTs+MK)] 100

Riz. 8 Fig. 9

La dépendance généralisée du changement aux facteurs étudiés, obtenue par la méthode de planification mathématique des expériences, avec traitement ultérieur des données à l'aide du programme "Gradient", est approchée sous la forme : D = 100,48 - 2,36 l, + 2,30 - 21,15 - 8,51 x\ où x est le rapport MK/C ; xs - rapport [GP/(MK+C)]-100. De plus, sur la base de l'essence du flux de processus physiques et chimiques et de l'utilisation de méthodes étape par étape, il a été possible de réduire considérablement le nombre de facteurs variables dans le modèle mathématique sans détériorer sa qualité estimée.

Le sixième chapitre présente les résultats d'une étude de certaines propriétés physiques et techniques du béton et leur évaluation économique. Les résultats d'essais statiques de prismes en béton armé et non armé de poudre sont présentés.

Il a été établi que le module d'élasticité, en fonction de la résistance, varie dans la plage (440-^470)-102 MPa, le coefficient de Poisson du béton non armé est de 0,17-0,19 et pour le béton armé dispersé il est de 0,31-0,33, qui caractérise le comportement visqueux du béton sous charge par rapport à la rupture fragile du béton non armé. La résistance du béton lors de la fissuration augmente de 1,8 fois.

Le retrait à l'air des échantillons pour les RRP non renforcés est de 0,60,7 mm/m, pour les échantillons renforcés dispersés, il diminue de 1,3 à 1,5 fois. L'absorption d'eau du béton dans les 72 heures ne dépasse pas 2,5 à 3,0 %.

Les tests de résistance au gel du béton en poudre selon une méthode accélérée ont montré qu'après 400 cycles de gel et de dégel alternés, le coefficient de résistance au gel était de 0,96 à 0,98. Tous les tests effectués indiquent que les propriétés performantes du béton en poudre sont élevées. Ils ont fait leurs preuves dans les supports de balcons de petite section au lieu de l'acier, dans les dalles de balcon et les loggias lors de la construction de maisons à Munich. Malgré le fait que le béton armé dispersé soit 1,5 à 1,6 fois plus cher que le béton conventionnel de qualité 500 à 600, toute une gamme de produits et de structures fabriqués à partir de celui-ci sont 30 à 50 % moins chers en raison d'une réduction significative du volume de béton.

Les tests de production dans la fabrication de linteaux, de semelles sur pieux et de regards en béton armé dispersé à l'usine de béton armé de Penza LLC et à la base de production de produits en béton armé d'Energoservice CJSC ont confirmé la haute efficacité de l'utilisation de ce béton.

PRINCIPALES CONCLUSIONS ET RECOMMANDATIONS 1. L'analyse de la composition et des propriétés du béton armé dispersé produit en Russie indique qu'ils ne répondent pas pleinement aux exigences techniques et économiques en raison de la faible résistance à la compression du béton (M 400-600). Dans de tels bétons à trois, quatre et rarement cinq composants, non seulement les armatures dispersées à haute résistance, mais aussi à résistance normale sont sous-utilisées.

2. Sur la base d'idées théoriques sur la possibilité d'obtenir des effets réducteurs d'eau maximaux des superplastifiants dans des systèmes dispersés qui ne contiennent pas d'agrégats à gros grains, une réactivité élevée de la microsilice et des poudres de roche, qui renforcent conjointement l'effet rhéologique de la coentreprise, le création d'une matrice de béton à poudre réactionnelle à grains fins et à haute résistance à sept composants pour armatures dispersées minces et relativement courtes c1 = 0,15-0,20 μm et / = 6 mm, qui ne forme pas de « hérissons » dans la production de béton et ne ne réduit pas significativement la fluidité du PBS.

4. La topologie structurelle des liants composites et du béton armé dispersé est révélée et leurs modèles mathématiques de structure sont donnés. Un mécanisme de diffusion d'ions à travers la solution pour durcir les liants chargés de composites a été établi. Des méthodes de calcul des distances moyennes entre les particules de sable dans le PBS et les centres géométriques des fibres dans le béton en poudre à l'aide de diverses formules et pour différents paramètres ¡1, 1, c1 sont systématisées. L'objectivité de la formule de l'auteur se démarque de celles traditionnellement utilisées. La distance et l'épaisseur optimales de la couche de suspension de ciment dans le PBS doivent être comprises entre

37-44^43-55 avec une consommation de sable de 950-1000 kg et ses fractions de 0,1-0,5 et 0,140,63 mm, respectivement.

5. Les propriétés rhéotechnologiques du PBS dispersé-renforcé et non renforcé ont été établies à l'aide de méthodes développées. Etalement optimal du PBS à partir d'un cône de dimensions £> = 100 ; g!= 70 ; A = 60 mm doit être de 25 à 30 cm. Des coefficients de réduction de l'étalement ont été identifiés en fonction des paramètres géométriques de la fibre et d'une réduction de l'étalement du PBS lorsqu'il est bloqué par une clôture grillagée. Il a été démontré que pour verser du PBS dans des moules dotés de cadres tissés à mailles volumétriques, l'étalement doit être d'au moins 28 à 30 cm.

6. Une méthode a été développée pour évaluer l'activité réactionnelle chimique des poudres de roche dans des mélanges à faible teneur en ciment (C:P -1:10) dans des échantillons pressés sous pression de moulage par extrusion. Il a été établi qu'avec la même activité, évaluée par la force après 28 jours et à long terme

taux de durcissement (1-1,5 ans), la préférence, lorsqu'elle est utilisée dans le RPBS, doit être donnée aux poudres de roches à haute résistance : basalte, diabase, dacite, quartz.

7. Les processus de formation de la structure du béton en poudre ont été étudiés. Il a été établi que les mélanges coulés dans les 10 à 20 premières minutes après le versement libèrent jusqu'à 40 à 50 % d'air entraîné et nécessitent un revêtement avec un film qui empêche la formation d'une croûte dense. Les mélanges commencent à prendre activement 7 à 10 heures après le versement et gagnent en résistance après 1 jour 30-40 MPa, après 2 jours - 50-60 MPa.

8. Les principes expérimentaux et théoriques de base pour la sélection de la composition du béton d'une résistance de 130 à 150 MPa ont été formulés. Pour assurer une grande fluidité du PBS, le sable de quartz doit être à grains fins avec une fraction de 0,14 à 0,63 ou 0,1 à 0,5 mm avec une densité apparente de 1 400 à 1 500 kg/m3 à un débit de 950 à 1 000 kg/m3. L'épaisseur de la couche de suspension de farine de ciment et de MC entre les grains de sable doit être comprise respectivement entre 43-55 et 37-44 microns, avec une teneur en eau et SP assurant un étalement des mélanges de 25-30 cm. La dispersion du PC et de la farine de pierre doit être approximativement la même, teneur en MC 15-20%, teneur en farine de pierre 40-55% en poids de ciment. En faisant varier la teneur de ces facteurs, la composition optimale est sélectionnée en fonction de l'étalement requis du mélange et de la résistance maximale à la compression après 2, 7 et 28 jours.

9. Les compositions de béton armé dispersé à grains fins avec une résistance à la compression de 130-150 MPa utilisant de la fibre d'acier avec un coefficient de renforcement /4=1% ont été optimisées. Des paramètres technologiques optimaux ont été identifiés : le mélange doit être effectué dans des mélangeurs à grande vitesse de conception spéciale, de préférence sous vide ; La séquence de chargement des composants et les modes de mélange et de « repos » sont strictement réglementés.

10. L'influence de la composition sur la fluidité, la densité, la teneur en air du PBS renforcé dispersé et sur la résistance à la compression du béton a été étudiée. Il a été révélé que la détartrage des mélanges, ainsi que la résistance du béton, dépendent d'un certain nombre de facteurs de recette et technologiques. Au cours de l'optimisation, des dépendances mathématiques de la fluidité et de la résistance sur les facteurs individuels les plus significatifs ont été établies.

11. Certaines propriétés physiques et techniques du béton armé dispersé ont été étudiées. Il est démontré que le béton ayant une résistance à la compression de 120-150 MPa a un module élastique de (44-47)-103 MPa, un coefficient de Poisson de 0,31-0,34 (0,17-0,19 pour le béton non armé). Distraction du retrait à l'air

le béton armé persan est 1,3 à 1,5 fois inférieur à celui du béton non armé. Une résistance élevée au gel, une faible absorption d'eau et un retrait à l'air indiquent les propriétés de haute performance d'un tel béton.

LES PRINCIPALES DISPOSITIONS ET RÉSULTATS DU TRAVAIL DE THÈSE SONT EXPOSÉS DANS LES PUBLICATIONS SUIVANTES

1. Kalachnikov, S-V. Développement d'un algorithme et d'un logiciel de traitement des dépendances exponentielles asymptotiques [Texte] / S.B. Kalachnikov, D.V. Kvasov, R.I. Avdeev // Documents des rapports de la 29e conférence scientifique et technique. - Penza : Maison d'édition d'État de Penza. Université d'Architecture. et pp., 1996. - pp. 60-61.

2. Kalachnikov, S.B. Analyse des dépendances cinétiques et asymptotiques par la méthode d'itération cyclique [Texte] / A.N. Bobryshev, S.B. Kalachnikov, V.N Kozomazov, R.I. Avdeev // Bulletin du RAASN. Département des Sciences de la Construction, 1999. - Numéro. 2. - pp. 58-62.

3. Kalachnikov, S.B. Quelques aspects méthodologiques et technologiques de l'obtention de charges ultrafines [Texte] / E.Yu. Selivanova, S.B. Kalachnikov N Matériaux de construction composites. Théorie et pratique : recueil. scientifique travaille à l'international conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2002. - P. 307-309.

4. Kalachnikov, S.B. Sur la question de l'évaluation de la fonction bloquante d'un superplastifiant sur la cinétique de durcissement des ciments [Texte] / B.C. Demyanova, A.S. Mishin, Yu.S. Kouznetsov, S.B. Kalachnikov N Matériaux de construction composites. Théorie et pratique : sam., scientifique. travaille à l'international conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2003. - pp.

5. Kalachnikov, S.B. Évaluation de la fonction bloquante d'un superplastifiant sur la cinétique de durcissement du ciment [Texte] / V.I. Kalachnikov, Colombie-Britannique Demyanova, S.B. Kalachnikov, c'est à dire. Ilyina // Actes de la réunion annuelle du RAASN « Les économies de ressources et d'énergie comme motivation pour la créativité dans le processus architectural et de construction ». - Moscou-Kazan, 2003. - P. 476-481.

6. Kalachnikov, S.B. Idées modernes sur l'autodestruction de la pierre de ciment super dense et du béton à faible teneur en cheveux [Texte] / V.I. Kalachnikov, Colombie-Britannique Demyanova, S.B. Kalachnikov // Bulletin. Ser. Branche régionale Volga du RAASN, - 2003. Numéro. 6. - pp. 108-110.

7. Kalachnikov, S.B. Stabilisation des mélanges de béton contre le délaminage avec des additifs polymères [Texte] / V.I. Kalachnikov, Colombie-Britannique Demyanova, N.M. Duboshina, S.B. Kalachnikov // Masses plastiques. - 2003. - N°4. - p. 38-39.

8. Kalachnikov, S.B. Caractéristiques des processus d'hydratation et de durcissement de la pierre de ciment avec additifs modificateurs [Texte] / V.I. Kalachnikov, Colombie-Britannique Demyanova, c'est-à-dire Ilyina, S.B. Kalachnikov // Actualités des universités. Construction, - Novossibirsk : 2003. - N° 6 - P. 26-29.

9. Kalachnikov, S.B. Sur la question de l'évaluation de la résistance au retrait et aux fissures de retrait du béton de ciment modifié avec des charges ultrafines [Texte] / B.C. Demyanova, Yu.S. Kuznetsov, I.O.M. Bajenov, E.Yu. Minenko, S.B. Kalachnikov // Matériaux de construction composites. Théorie et pratique : recueil. scientifique travaille à l'international conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2004. - pp.

10. Kalachnikov, S.B. Activité réactionnelle des roches silicitées dans les compositions de ciment [Texte] / B.C. Demyanova, S.B. Kalachnikov, I.A. Eliseev, E.V. Podrezova, V.N. Shindin, V.Ya. Marusentsev // Matériaux de construction composites. Théorie et pratique : recueil. scientifique travaille à l'international conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2004. - pp.

11. Kalachnikov, S.B. Sur la théorie du durcissement des liants cimentaires composites [Texte] / S.B. Kalachnikov, V.I. Kalachnikov // Documents de la conférence scientifique et technique internationale « Enjeux actuels de la construction ». - Saransk, 2004. -S. 119-124.

12. Kalachnikov, S.B. Activité réactionnelle des roches concassées dans les compositions de ciment [Texte] / V.I. Kalachnikov, Colombie-Britannique Demyanova, Yu.S. Kuznetsov, S.B. Kalachnikov // Izvestia. Université d'État de Toula. Série « Matériaux, structures et structures de construction ». - Toula. -2004. - Vol. 7. - pp. 26-34.

13. Kalachnikov, S.B. Sur la théorie de l'hydratation des liants composites ciment et laitier [Texte] / V.I. Kalachnikov, Yu.S. Kouznetsov, V.L. Khvastounov, S.B. Kalachnikov et "Vestnik". Série Département des Sciences du Bâtiment. - Belgorod : - 2005. -N° 9-S. 216-221.

14. Kalachnikov, S.B. La multicomposante comme facteur garantissant les propriétés multifonctionnelles du béton [Texte] / Yu.M. Bajenov, B.S. Demyanova, S.B. Kalachnikov, G.V. Loukianenko. V.N. Grinkov // Nouvelles technologies scientifiques à forte intensité énergétique et économes en ressources dans la production de matériaux de construction : collection d'articles. articles internationaux. conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2005. - P. 4-8.

15. Kalachnikov, S.B. Résistance aux chocs du béton armé dispersé à haute résistance [Texte] / B.C. Demyanova, S.B. Kalachnikov, G.N. Kazina, V.M. Trostyansky // Nouvelles technologies scientifiques à forte intensité énergétique et économes en ressources dans la production de matériaux de construction : collection d'articles. articles internationaux conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2005. - pp.

16. Kalachnikov, S.B. Topologie des liants mixtes avec charges et mécanisme de leur durcissement [Texte] / Jurgen Schubert, C.B. Kalachnikov // Nouvelles technologies scientifiques à forte intensité énergétique et économes en ressources dans la production de matériaux de construction : collection d'articles. articles internationaux conférence scientifique et technique. - Penza : PDNTP, 2005. - P. 208-214.

17. Kalachnikov, S.B. Béton armé dispersé en poudre à grains fins [Texte] I V.I. Kalachnikov, S.B. Kalachnikov // Réalisations. Problèmes et orientations de développement prometteuses. Théorie et pratique de la science des matériaux de construction. Dixièmes lectures académiques du RAASN. - Kazan : Maison d'édition d'État de Kazan. arch.-stroitel. Univ., 2006. - pp. 193-196.

18. Kalachnikov, S.B. Béton armé dispersé multicomposants aux propriétés de performance améliorées [Texte] / B.C. Demyanova, S.B. Kalachnikov, G.N. Kazina, V.M. Trostyansky // Réalisations. Problèmes et orientations de développement prometteuses. Théorie et pratique de la science des matériaux de construction. Dixièmes lectures académiques du RAASN. - Kazan : Maison d'édition d'État de Kazan. arch.-stroitel. Université, 2006.-S. 161-163.

Kalachnikov Sergueï Vladimirovitch

BÉTON ARMÉ PAR DISPERSION À GRAINS FINS DE POUDRE RÉACTIVE À L'AIDE DE ROCHES

23.05.05 - Matériaux et produits de construction Résumé d'un mémoire pour le diplôme de candidat en sciences techniques

Signé pour publication le 5 juin 2006. Format 60x84/16. Papier offset. Impression risographique. Euh. éd. l. 1 . Tirage 100 exemplaires.

N° de commande 114 _

Maison d'édition PGUAS.

Imprimé dans l'atelier d'impression opérationnel du PGUAS.

440028. Penza, st. G.Titova, 28 ans.

4 INTRODUCTION.

CHAPITRE 1 CONCEPTS MODERNES ET BASIQUES

PRINCIPES D'OBTENTION DE BÉTON EN POUDRE DE HAUTE QUALITÉ.

1.1 Expérience étrangère et nationale dans l'utilisation de béton de haute qualité et de béton fibré.

1.2 Nature multicomposant du béton comme facteur garantissant les propriétés fonctionnelles.

1.3 Motivation pour l'émergence du béton à poudre de réaction à haute résistance et particulièrement à haute résistance et du béton fibré.

1.4 La réactivité élevée des poudres dispersées est la base de la production d'un béton de haute qualité.

CONCLUSIONS POUR LE CHAPITRE 1.

CHAPITRE 2 MATÉRIAUX SOURCES, MÉTHODES DE RECHERCHE,

DISPOSITIFS ET ÉQUIPEMENT.

2.1 Caractéristiques des matières premières.

2.2 Méthodes, instruments et équipements de recherche.

2.2.1 Technologie de préparation des matières premières et évaluation de leur activité de réaction.

2.2.2 Technologie de production de mélanges et de matériaux de béton en poudre

Les résultats de leurs tests.

2.2.3 Méthodes de recherche. Instruments et équipements.

CHAPITRE 3 TOPOLOGIE DES SYSTÈMES DISPERSÉS, DISPERSÉS

BÉTON EN POUDRE ARMÉ ET

LE MÉCANISME DE LEUR DURCISSEMENT.

3.1 Topologie des liants composites et leur mécanisme de durcissement.

3.1.1 Analyse structurale et topologique des liants composites. 59 R 3.1.2 Le mécanisme d'hydratation et de durcissement des liants composites - du fait de la topologie structurale des compositions.

3.1.3 Topologie du béton à grains fins armé et dispersé.

CONCLUSIONS POUR LE CHAPITRE 3.

CHAPITRE 4 ÉTAT RHÉOLOGIQUE DES SYSTÈMES DISPERSÉS SUPERPLASTIFIÉS, DES MÉLANGES DE BÉTON EN POUDRE ET MÉTHODOLOGIE POUR SON ÉVALUATION.

4.1 Développement d'une méthodologie pour évaluer la contrainte de cisaillement ultime et la fluidité des systèmes dispersés et des mélanges de béton en poudre à grains fins.

4.2 Détermination expérimentale des propriétés rhéologiques des systèmes dispersés et des mélanges de poudres à grains fins.

CONCLUSIONS POUR LE CHAPITRE 4.

CHAPITRE 5 ÉVALUATION DE L'ACTIVITÉ RÉACTIVE DES ROCHES ET ÉTUDE DES MÉLANGES DE POUDRES RÉACTIVES ET DU BÉTON.

5.1 Activité réactionnelle des roches mélangées au ciment.- ■.

5.2 Principes de sélection de la composition du béton armé dispersé en poudre, en tenant compte des exigences relatives aux matériaux.

5.3 Recette pour béton armé dispersé en poudre à grains fins.

5.4 Préparation du mélange de béton.

5.5 Influence des compositions des mélanges de béton en poudre sur leurs propriétés et résistance sous compression axiale.

5.5.1 Influence du type de superplastifiants sur l'étalement du mélange de béton et la résistance du béton.

5.5.2 Effet du dosage du superplastifiant.

5.5.3 Effet du dosage de microsilice.

5.5.4 Influence de la proportion de basalte et de sable sur la résistance.

CONCLUSIONS POUR LE CHAPITRE 5.

CHAPITRE 6 PROPRIÉTÉS PHYSIQUES ET TECHNIQUES DU BÉTON ET LEURS

ÉVALUATION TECHNIQUE ET ÉCONOMIQUE.

6.1 Caractéristiques cinétiques de la formation de la force du RPB et du fibro-RPB.

6.2 Propriétés déformantes du fibro-RPB.

6.3 Modifications volumétriques du béton en poudre.

6.4 Absorption d'eau du béton en poudre armé dispersé.

6.5 Évaluation technique et économique et mise en œuvre de la production du RPB.

Introduction 2006, thèse sur la construction, Kalachnikov, Sergueï Vladimirovitch

Pertinence du sujet. Chaque année, dans la pratique mondiale de la production de béton et de béton armé, la production de béton de haute qualité, à haute résistance et surtout à haute résistance, augmente rapidement, et ce progrès est devenu une réalité objective, grâce à des économies importantes de ressources matérielles et énergétiques.

Avec une augmentation significative de la résistance à la compression du béton, la résistance aux fissures diminue inévitablement et le risque de rupture fragile des structures augmente. Le renforcement dispersé du béton avec des fibres élimine ces propriétés négatives, ce qui permet de produire du béton de classes supérieures à 80-100 avec une résistance de 150-200 MPa, qui a une nouvelle qualité - un caractère visqueux de destruction.

Une analyse des travaux scientifiques dans le domaine du béton armé dispersé et de leur production dans la pratique nationale montre que l'orientation principale ne poursuit pas l'objectif d'utiliser des matrices à haute résistance dans un tel béton. La classe du béton armé dispersé en termes de résistance à la compression reste extrêmement faible et se limite à B30-B50. Ceci ne permet pas une bonne adhérence de la fibre à la matrice ni une utilisation complète de la fibre d'acier même avec une faible résistance à la traction. De plus, en théorie, des produits en béton avec des fibres lâches avec un degré de renforcement volumétrique de 5 à 9 % sont développés et fabriqués en pratique ; ils sont déversés sous l'influence de vibrations avec des mortiers ciment-sable à fort retrait non plastifiés « gras » de composition : ciment-sable -1:0,4+1:2,0 à W/C = 0,4, ce qui est extrêmement inutile et répète le niveau de travaux en 1974 Des réalisations scientifiques importantes dans le domaine de la création de VNV superplastifiés, mélanges microdispersés avec de la microsilice, avec des poudres réactives issues de roches à haute résistance, ont permis d'augmenter l'effet réducteur d'eau jusqu'à 60 % à l'aide de superplastifiants de composition oligomère et d'hyperplastifiants de composition polymère. Ces réalisations ne sont pas devenues la base de la création de béton armé à haute résistance ou de béton en poudre à grains fins à partir de mélanges autoplaçants coulés. Pendant ce temps, les pays avancés développent activement de nouvelles générations de béton à poudre réactionnelle, renforcés de fibres dispersées, de cadres tissés volumétriques à mailles fines, leur combinaison avec une tige ou une tige à renfort dispersé.

Tout cela détermine la pertinence de créer une poudre de réaction à grains fins et à haute résistance, des classes de béton armé dispersé 1000-1500, qui sont très économiques non seulement dans la construction de bâtiments et de structures uniques et critiques, mais également pour des produits à usage général et structures.

Le travail de thèse a été réalisé conformément aux programmes de l'Institut des matériaux et structures de construction de l'Université technique de Munich (Allemagne) et au travail d'initiative du Département TBKiV PSUAS et au programme scientifique et technique du ministère de l'Éducation de Russie "Recherche scientifique de l'enseignement supérieur dans les domaines prioritaires de la science et de la technologie" dans le sous-programme "Architecture et construction" 2000-2004

But et objectifs de l'étude. L'objectif du travail de thèse est de développer des compositions de béton de poudre de réaction à grains fins à haute résistance, y compris du béton armé dispersé, à l'aide de roches concassées.

Pour atteindre cet objectif, il était nécessaire de résoudre un ensemble de tâches suivantes :

Identifier le contexte théorique et la motivation pour la création de béton en poudre multicomposant à grains fins avec une matrice très dense et à haute résistance, obtenu par coulée à très faible teneur en eau, garantissant la production de béton à caractère visqueux lors de la destruction et à haute teneur en eau. résistance à la traction en flexion ;

Identifier la topologie structurale des liants composites et des compositions à grains fins dispersés-renforcés, obtenir des modèles mathématiques de leur structure pour estimer les distances entre les particules de charge grossières et entre les centres géométriques des fibres de renforcement ;

Développer une méthodologie pour évaluer les propriétés rhéologiques des systèmes dispersés dans l'eau, des compositions dispersées-renforcées en poudre à grains fins ; étudier leurs propriétés rhéologiques ;

Identifier le mécanisme de durcissement des liants mixtes, étudier les processus de formation de la structure ;

Établir la fluidité requise des mélanges de béton en poudre multicomposants à grains fins, assurant le remplissage des coffrages avec un mélange à faible viscosité et à limite d'élasticité ultra-faible ;

Pour optimiser les compositions de mélanges de béton armé dispersé à grains fins avec des fibres d = 0,1 mm et / = 6 mm avec une teneur minimale suffisante pour augmenter la résistance à la traction du béton, la technologie de préparation et établir l'influence de la formulation sur la fluidité, la densité , teneur en air, résistance et autres propriétés physiques et techniques du béton.

Nouveauté scientifique de l'ouvrage.

1. La possibilité de produire du béton en poudre de ciment à grains fins à haute résistance, y compris du béton armé dispersé, fabriqué à partir de mélanges de béton sans pierre concassée avec de fines fractions de sable de quartz, avec des poudres de roche réactives et de la microsilice, avec une augmentation significative de l'efficacité des superplastifiants jusqu'à ce que la teneur en eau du mélange autocompactant coulé atteigne 10-11 % (correspondant à un mélange semi-sec pour pressage sans SP) en poids des composants secs.

2. Les fondements théoriques des méthodes de détermination de la limite d'élasticité des systèmes dispersés liquides superplastifiés ont été développés et des méthodes d'évaluation de l'étalement des mélanges de béton en poudre à épandage libre et bloqués par une clôture grillagée ont été proposées.

3. La structure topologique des liants composites et des bétons en poudre, y compris les bétons armés dispersés, a été révélée. Des modèles mathématiques de leur structure ont été obtenus, qui déterminent les distances entre les grosses particules et entre les centres géométriques des fibres dans le corps en béton.

4. Le mécanisme de durcissement par diffusion ionique principalement à travers la solution des liants de ciment composites a été théoriquement prédit et prouvé expérimentalement, augmentant à mesure que la teneur en charge augmente ou que sa dispersité augmente de manière significative par rapport à la dispersion du ciment.

5. Les processus de formation de la structure du béton en poudre à grains fins ont été étudiés. Il a été démontré que le béton en poudre fabriqué à partir de mélanges de béton autoplaçants coulés superplastifiés est beaucoup plus dense, la cinétique d'augmentation de sa résistance est plus intense et la résistance standard est nettement supérieure à celle du béton sans SP, pressé à la même teneur en eau sous un pression de 40 à 50 MPa. Des critères d'évaluation de l'activité réactionnelle chimique des poudres ont été développés.

6. Les compositions de mélanges de béton armé dispersé à grains fins avec de fines fibres d'acier d'un diamètre de 0,15 et d'une longueur de 6 mm, la technologie de leur préparation, l'ordre d'introduction des composants et la durée du malaxage ont été optimisés ; L'influence de la composition sur la densité du fluide, la teneur en air des mélanges de béton et la résistance à la compression du béton a été établie.

7. Certaines propriétés physiques et techniques du béton en poudre à renfort dispersé et les principaux modèles d'influence de divers facteurs de formulation sur celles-ci ont été étudiés.

L'importance pratique du travail réside dans le développement de nouveaux mélanges de béton en poudre à grains fins coulés avec des fibres pour les moules de coulage de produits et de structures, à la fois sans et avec armature combinée de tiges ou sans fibres pour les moules de coulage avec un maillage fin tissé volumétrique prêt à l'emploi. cadres. En utilisant des mélanges de béton à haute densité, il est possible de produire des structures en béton armé pliables ou comprimées hautement résistantes aux fissures avec un motif de fracture visqueux sous des charges extrêmes.

Une matrice composite haute densité et haute résistance avec une résistance à la compression de 120-150 MPa a été obtenue pour augmenter l'adhérence au métal afin d'utiliser des fibres fines et courtes à haute résistance 0 0,040,15 mm et une longueur de 6-9 mm, permettant de réduire sa consommation et la résistance à l'écoulement des mélanges de béton pour les technologies de coulée pour la fabrication de produits filigranes à parois minces à haute résistance à la traction lors du pliage.

De nouveaux types de béton armé dispersé en poudre à grains fins élargissent la gamme de produits et de structures à haute résistance pour différents types de construction.

La base de matières premières composée de charges naturelles provenant des criblures de concassage de pierre, de la séparation magnétique sèche et humide lors de l'extraction et de l'enrichissement du minerai et des minéraux non métalliques a été élargie.

L'efficacité économique des bétons développés consiste en une réduction significative de la consommation de matière en réduisant la consommation de mélanges de béton pour la fabrication de produits et de structures à haute résistance.

Mise en œuvre des résultats de la recherche. Les compositions développées ont subi des tests de production à Penza Reinforced Concrete Plant LLC et à la base de production de béton préfabriqué d'Energoservice JSC et sont utilisées à Munich dans la fabrication de supports de balcon, de dalles et d'autres produits dans la construction résidentielle.

Approbation des travaux. Les principales dispositions et résultats des travaux de thèse ont été présentés et rapportés lors de conférences scientifiques et techniques internationales et panrusses : « La jeune science pour le nouveau millénaire » (Naberezhnye Chelny, 1996), « Questions d'urbanisme et de développement » (Penza, 1996, 1997, 1999 d), « Problèmes modernes de la science des matériaux de construction » (Penza, 1998), « Construction moderne » (1998), Conférences scientifiques et techniques internationales « Matériaux de construction composites. Théorie et pratique", (Penza, 2002,

2003, 2004, 2005), « Les économies de ressources et d'énergie comme motivation pour la créativité dans le processus de construction architecturale » (Moscou-Kazan, 2003), « Problèmes actuels de la construction » (Saransk, 2004), « Nouvelle science de l'énergie et de l'économie de ressources -technologies intensives dans la production de matériaux de construction » (Penza, 2005), la conférence scientifique et pratique panrusse « Planification urbaine, reconstruction et soutien technique pour le développement durable des villes de la région de la Volga » (Togliatti, 2004), les lectures académiques du RAASN « Réalisations, problèmes et orientations prometteuses développement de la théorie et de la pratique de la science des matériaux de construction » (Kazan, 2006).

Publications. Sur la base des résultats de la recherche, 27 ouvrages ont été publiés (2 ouvrages dans des revues inscrites sur la liste de la Commission Supérieure d'Attestation).

Structure et portée du travail. Le travail de thèse se compose d'une introduction, de 6 chapitres, de conclusions principales, d'annexes et d'une liste de références de 160 titres, présentés sur 175 pages de texte dactylographié, contient 64 figures, 33 tableaux.

Conclusion thèse sur le thème "Béton armé dispersé à poudre de réaction à grains fins utilisant des roches"

1. Une analyse de la composition et des propriétés du béton armé dispersé produit en Russie indique qu'il ne répond pas pleinement aux exigences techniques et économiques en raison de la faible résistance à la compression du béton (M 400-600). Dans de tels bétons à trois, quatre et rarement cinq composants, non seulement les armatures dispersées à haute résistance, mais aussi à résistance normale sont sous-utilisées.

2. Sur la base d'idées théoriques sur la possibilité d'obtenir des effets réducteurs d'eau maximaux des superplastifiants dans des systèmes dispersés ne contenant pas d'agrégats à gros grains, la haute réactivité de la microsilice et des poudres de roche, qui renforcent conjointement l'effet rhéologique de la coentreprise, la création d'une matrice de béton de poudre de réaction à grains fins à haute résistance à sept composants pour des armatures dispersées minces et relativement courtes d = 0,15-0,20 μm et / = 6 mm, qui ne forme pas de « hérissons » dans la production de béton et réduit peu la fluidité du PBS.

3. Il a été démontré que le principal critère d'obtention de PBS haute densité est la grande fluidité d'un mélange cimentaire très dense de ciment, MC, poudre de roche et eau, apportée par l'ajout de SP. À cet égard, une méthodologie a été développée pour évaluer les propriétés rhéologiques des systèmes dispersés et du PBS. Il a été établi qu'une fluidité élevée du PBS est assurée à une contrainte de cisaillement maximale de 5 à 10 Pa et à une teneur en eau de 10 à 11 % en poids de composants secs.

4. La topologie structurelle des liants composites et du béton armé dispersé est révélée et leurs modèles mathématiques de structure sont donnés. Un mécanisme de diffusion d'ions à travers la solution pour durcir les liants chargés de composites a été établi. Méthodes systématisées de calcul des distances moyennes entre les particules de sable dans le PBS, les centres géométriques des fibres dans le béton en poudre à l'aide de diverses formules et pour divers paramètres //, /, d. L'objectivité de la formule de l'auteur se démarque de celles traditionnellement utilisées. La distance et l'épaisseur optimales de la couche de suspension de ciment en PBS doivent être comprises entre 37-44 + 43-55 microns avec une consommation de sable de 950-1000 kg et ses fractions de 0,1-0,5 et 0,14-0,63 mm, respectivement.

5. Les propriétés rhéotechnologiques du PBS dispersé-renforcé et non renforcé ont été établies à l'aide de méthodes développées. Etalement optimal du PBS à partir d'un cône de dimensions D = 100 ; d = 70 ; h = 60 mm doit être de 25 à 30 cm. Des coefficients de réduction de l'étalement ont été identifiés en fonction des paramètres géométriques de la fibre et d'une réduction de l'étalement du PBS lorsqu'il est bloqué par une clôture grillagée. Il a été démontré que pour verser du PBS dans des moules dotés de cadres tissés en maille tridimensionnelle, l'étalement doit être d'au moins 28 à 30 cm.

6. Une méthode a été développée pour évaluer l'activité réactionnelle chimique des poudres de roche dans des mélanges à faible teneur en ciment (C:P - 1:10) dans des échantillons pressés sous pression de moulage par extrusion. Il a été établi qu'avec la même activité, évaluée par la résistance après 28 jours et pendant de longues périodes de durcissement (1 à 1,5 ans), la préférence, lorsqu'elle est utilisée dans le RPBS, doit être donnée aux poudres de roches à haute résistance : basalte, diabase, dacite, quartz.

7. Les processus de formation de la structure du béton en poudre ont été étudiés. Il a été établi que les mélanges coulés dans les 10 à 20 premières minutes après le versement libèrent jusqu'à 40 à 50 % d'air entraîné et nécessitent un revêtement avec un film qui empêche la formation d'une croûte dense. Les mélanges commencent à prendre activement 7 à 10 heures après le versement et gagnent en résistance après 1 jour 30-40 MPa, après 2 jours - 50-60 MPa.

8. Les principes expérimentaux et théoriques de base pour la sélection de la composition du béton d'une résistance de 130 à 150 MPa ont été formulés. Pour assurer une grande fluidité du PBS, le sable de quartz doit être d'une fraction à grains fins

0,14-0,63 ou 0,1-0,5 mm avec une densité apparente de 1400-1500 kg/m3 à un débit de 950-1000 kg/m3. L'épaisseur de la couche de suspension de farine de ciment et de MC entre les grains de sable doit être comprise respectivement entre 43 et 55 et 37 et 44 microns, avec une teneur en eau et en SP fournissant une répartition du mélange de 2 530 cm. de PC et de farine de pierre doivent être à peu près les mêmes, la teneur en MK 15-20%, la teneur en farine de pierre 40-55% en poids de ciment. En faisant varier la teneur de ces facteurs, la composition optimale est sélectionnée en fonction de la répartition requise du mélange et des valeurs maximales de résistance à la compression après 2,7 et 28 jours.

9. Les compositions de béton armé dispersé à grains fins avec une résistance à la compression de 130-150 MPa ont été optimisées à l'aide de fibres d'acier avec un coefficient de renforcement // = 1 %. Des paramètres technologiques optimaux ont été identifiés : le mélange doit être effectué dans des mélangeurs à grande vitesse de conception spéciale, de préférence sous vide ; La séquence de chargement des composants et les modes de mélange et de « repos » sont strictement réglementés.

10. L'influence de la composition sur la fluidité, la densité, la teneur en air du PBS renforcé dispersé et sur la résistance à la compression du béton a été étudiée. Il a été révélé que l'étalement des mélanges, ainsi que la résistance du béton, dépendent d'un certain nombre de facteurs de recette et technologiques. Au cours de l'optimisation, des dépendances mathématiques de la fluidité et de la résistance sur les facteurs individuels les plus significatifs ont été établies.

11. Certaines propriétés physiques et techniques du béton armé dispersé ont été étudiées. Il a été démontré que les bétons ayant une résistance à la compression de 120 l

150 MPa ont un module élastique de (44-47) -10 MPa, coefficient de Poisson -0,31-0,34 (0,17-0,19 pour non renforcé). Le retrait à l'air du béton armé dispersé est 1,3 à 1,5 fois inférieur à celui du béton non armé. Une résistance élevée au gel, une faible absorption d'eau et un retrait à l'air indiquent les propriétés de haute performance d'un tel béton.

12. Les tests de production et l'évaluation technique et économique indiquent la nécessité d'organiser la production et l'introduction généralisée de béton armé dispersé en poudre réactionnelle à grains fins dans la construction.

Bibliographie Kalachnikov, Sergueï Vladimirovitch, thèse sur le thème Matériaux et produits de construction

1. Aganin S.P. Bétons à faible demande en eau avec filler de quartz modifié.// Résumé pour le concours académique. étape. Ph.D., M, 1996, 17 p.

2. Antropova V.A., Drobyshevsky V.A. Propriétés du béton de fibres d'acier modifié // Béton et béton armé. N° 3.2002. P.3-5

3. Akhverdov I.N. Fondements théoriques de la science concrète.// Minsk. Lycée, 1991, 191 p.

4. Babaev Sh.T., Komar A.A. Technologie d'économie d'énergie des structures en béton armé en béton à haute résistance avec additifs chimiques.// M. : Stroyizdat, 1987. 240 p.

5. Bajenov Yu.M. Béton du XXIème siècle. Technologies d'économie de ressources et d'énergie des matériaux et des structures de construction // Matériaux internationaux. scientifique technologie. conférences. Belgorod, 1995. p. 3-5.

6. Bajenov Yu.M. Béton à grains fins de haute qualité//Matériaux de construction.

7. Bajenov Yu.M. Augmenter l'efficacité et l'économie de la technologie du béton // Béton et béton armé, 1988, n° 9. Avec. 14-16.

8. Bajenov Yu.M. Technologie du béton. // Maison d'édition de l'Association des établissements d'enseignement supérieur, M. : 2002. 500 p.

9. Bajenov Yu.M. Béton à durabilité accrue // Matériaux de construction, 1999, n° 7-8. Avec. 21-22.

10. Bajenov Yu.M., Falikman V.R. Nouveau siècle : nouveaux bétons et technologies efficaces. Documents de la 1ère Conférence panrusse. M. 2001. pp. 91-101.

11. Batrakov V.G. etc. Superplastifiant-liquéfacteur SMF.// Béton et béton armé. 1985. N° 5. Avec. 18-20.

12. Batrakov V.G. Béton modifié // M. : Stroyizdat, 1998. 768 p.

13. Batrakov V.G. Modificateurs de béton nouvelles opportunités // Matériaux de la 1ère Conférence panrusse sur le béton et le béton armé. M. : 2001, p. 184-197.

14. Batrakov V.G., Sobolev K.I., Kaprielov S.S. et autres. Additifs à haute résistance à faible teneur en ciment // Additifs chimiques et leur application dans la technologie de production de béton armé préfabriqué. M. : Ts.ROZ, 1999, p. 83-87.

15. Batrakov V.G., Kaprielov S.S. et autres. Évaluation des déchets ultrafins issus de la production métallurgique comme additifs dans le béton // Béton et béton armé, 1990. N° 12. p. 15-17.

16. Batsanov S.S. Electronégativité des éléments et liaisons chimiques // Novossibirsk, maison d'édition SOAN URSS, 1962, 195 p.

17. Berkovitch Ya.B. Etude de la microstructure et de la résistance de la pierre de ciment renforcée par de l'amiante chrysotile à fibres courtes : Résumé de thèse. dis. doctorat technologie. Sci. Moscou, 1975. - 20 p.

18. Bryk M.T. Destruction des polymères chargés M. Chimie, 1989 p. 191.

19. Bryk M.T. Polymérisation sur surface solide de substances inorganiques.// Kiev, Naukova Dumka, 1981, 288 p.

20. Vasilik P.G., Golubev I.V. L'utilisation de fibres dans les mélanges de construction secs. // Matériaux de construction n° 2.2002. P.26-27

21. Voljenski A.V. Liants minéraux. M. ; Stroyizdat, 1986, 463 p.

22. Volkov I.V. Problèmes d'utilisation du béton fibré dans la construction domestique. //Matériaux de construction 2004. - N° 6. p. 12-13

23. Volkov I.V. Béton fibré - état et perspectives d'utilisation dans les structures du bâtiment // Matériaux de construction, équipements, technologies du 21e siècle. 2004. N° 5. P.5-7.

24. Volkov I.V. Structures en béton fibré. Revoir inf. Série « Structures du bâtiment », vol. 2. M, VNIIIS Gosstroy URSS, 1988.-18 p.

25. Volkov Yu.S. Application du béton résistant dans la construction // Béton et béton armé, 1994, n° 7. Avec. 27-31.

26. Volkov Yu.S. Béton armé monolithique. // Béton et béton armé. 2000, n° 1, p. 27-30.

27. VSN 56-97. "Conception et principes de base des technologies de production de structures en béton fibré." M., 1997.

28. Vyrodov I.P. Sur quelques aspects fondamentaux de la théorie de l'hydratation et du durcissement par hydratation des liants // Actes du VIe Congrès international sur la chimie du ciment. T. 2. M. ; Stroyizdat, 1976, p. 68-73.

29. Glukhovsky V.D., Pokhomov V.A. Ciments et bétons laitiers-alcalins. Kyiv. Budivelnik, 1978, 184 p.

30. Demyanova V.S., Kalachnikov S.V., Kalachnikov V.I. et autres. Activité réactionnelle des roches concassées dans les compositions de ciment. Nouvelles de l'Université d'État de Tula. Série "Matériaux, structures et structures de construction". Toula. 2004. Numéro. 7. p. 26-34.

31. Demyanova B.S., Kalachnikov V.I., Minenko E.Yu., Retrait du béton avec additifs organo-minéraux // Stroyinfo, 2003, n° 13. p. 10-13.

32. Dolgopalov N.N., Sukhanov M.A., Efimov S.N. Nouveau type de ciment : structure de la pierre de cimentU/Matériaux de construction. 1994 n°1 p. 5-6.

33. Zvezdov A.I., Vozhov Yu.S. Béton et béton armé : science et pratique // Matériaux de la Conférence panrusse sur le béton et le béton armé. M : 2001, p. 288-297.

34. Zimon après J.-C. Adhérence liquide et mouillage. M. : Chimie, 1974. p. 12-13.

35. Kalachnikov V.I. Nesterov V.Yu., Khvastunov V.L., Komokhov P.G., Solomatov V.I., Marusentsev V.Ya., Trostyansky V.M. Matériaux de construction en argile et en scories. Penza; 2000, 206 p.

36. Kalachnikov V.I. Sur le rôle prédominant du mécanisme ionique-électrostatique dans la liquéfaction des compositions minérales dispersées // Durabilité des structures en béton autoclavé. Abstrait. V Conférence républicaine. Tallinn 1984. p. 68-71.

37. Kalachnikov V.I. Fondamentaux de la plastification des systèmes minéraux dispersés pour la production de matériaux de construction.// Mémoire de doctorat en sciences techniques, Voronej, 1996, 89 pp.

38. Kalachnikov V.I. Régulation de l'effet diluant des superplastifiants basée sur l'action ionique-électrostatique // Production et application aux additifs chimiques dans la construction. Recueil de thèses de STC. Sofia 1984. p. 96-98

39. Kalachnikov V.I. Comptabilisation des changements rhéologiques dans les mélanges de béton avec des superplastifiants // Matériaux de la IXe Conférence pan-syndicale sur le béton et le béton armé (Tachkent 1983), Penza 1983 p. 7-10.

40. Kalachnikov VL, Ivanov IA. Caractéristiques des changements rhéologiques dans les compositions de ciment sous l'influence de plastifiants stabilisateurs d'ions // Recueil d'ouvrages « Mécanique technologique du béton » Riga RPI, 1984 p. 103-118.

41. Kalachnikov V.I., Ivanov I.A. Le rôle des facteurs procéduraux et des indicateurs rhéologiques des compositions dispersées // Mécanique technologique du béton. RPI de Riga, 1986. p. 101-111.

42. Kalachnikov V.I., Ivanov I.A., Sur l'état structurel et rhéologique des systèmes dispersés extrêmement liquéfiés et hautement concentrés. // Actes de la IVe Conférence nationale sur la mécanique et la technologie des matériaux composites. BAN, Sofia. 1985.

43. Kalachnikov V.I., Kalachnikov S.V. Sur la théorie du durcissement des liants composites à base de ciment. // Matériaux de la conférence scientifique et technique internationale « Problèmes actuels de la construction » Maison d'édition T.Z. de l'Université d'État de Mordovie, 2004. P. 119-123.

44. Kalachnikov V.I., Kalachnikov S.V. Sur la théorie du durcissement des liants cimentaires composites. Documents de la conférence scientifique et technique internationale « Enjeux actuels de la construction » T.Z. Éd. État mordovien Université, 2004. pp. 119-123.

45. Kalachnikov V.I., Khvastunov B.JI. Moskvin R.N. Formation de résistance de scories carbonatées et de liants caustifiés. Monographie. Déposé dans VSUE VNIINTPI, numéro 1, 2003, 6.1 pp.

46. ​​​​​​Kalachnikov V.I., Khvastunov B.JL, Tarasov R.V., Komokhov P.G., Stasevich A.V., Kudashov V.Ya. Matériaux efficaces résistants à la chaleur à base de liant argile-scorie modifié // Penza, 2004, 117 p.

47. Kalachnikov S.V. Topologie des systèmes composites et renforcés dispersés // Matériaux Matériaux de construction composites MNTK. Théorie et pratique. Penza, PDZ, 2005. pp. 79-87.

48. Kiselev A.V., Lygine V.I. Spectres infrarouges des composés de surface.// M. : Nauka, 1972, 460 p.

49. Korshak V.V. Polymères résistants à la chaleur.// M. : Nauka, 1969, 410 p.

50. Kurbatov L.G., Rabinovitch F.N. Sur l'efficacité du béton armé de fibres d'acier. // Béton et béton armé. 1980. L 3. P. 6-7.

51. Lancard D.K., Dickerson R.F. Béton armé avec armature à partir de chutes de fil d'acier // Matériaux de construction à l'étranger. 1971, n° 9, p. 2-4.

52. Léontiev V.N., Prikhodko V.A., Andreev V.A. Sur la possibilité d'utiliser des matériaux en fibre de carbone pour le renforcement du béton // Matériaux de Construction, 1991. N° 10. p. 27-28.

53. Lobanov I.A. Caractéristiques de la structure et propriétés du béton armé dispersé // Technologie de fabrication et propriétés des nouveaux matériaux de construction composites : Interuniversitaire. sujet Assis. scientifique tr. L : LISI, 1086. P. 5-10.

54. Mailyan DR., Shilov Al.V., Dzhavarbek R L'influence du renforcement fibreux avec des fibres de basalte sur les propriétés du béton léger et lourd // Nouvelles études du béton et du béton armé. Rostov-sur-le-Don, 1997. pp. 7-12.

55. Mailyan L.R., Shilov A.V. Eléments flexibles en béton d'argile expansée-fibres de fer sur fibre de basalte grossière. Rostov n/a : Rost. État construit, université, 2001. - 174 p.

56. Mailyan R.L., Mailyan L.R., Osipov K.M. et autres. Recommandations pour la conception de structures en béton armé en béton d'argile expansée avec renfort fibreux avec fibre de basalte / Rostov-sur-le-Don, 1996. -14 p.

57. Encyclopédie minéralogique / Traduction de l'anglais. L. Nedra, 1985. Avec. 206-210.

58. Mchedlov-Petrosyan O.P. Chimie des matériaux de construction inorganiques. M. ; Stroyizdat, 1971, 311 p.

59. Nerpin S.V., Chudnovsky A.F., Physique du sol. M. Sciences. 1967.167p.

60. Nesvetaev G.V., Timonov S.K. Déformations par retrait du béton. 5èmes Lectures académiques du RAASN. Voronej, VGASU, 1999. p. 312-315.

61. Pashchenko A.A., Serbie V.P. Renforcement de la pierre de ciment avec des fibres minérales Kiev, UkrNIINTI - 1970 - 45 p.

62. Pashchenko A.A., Serbie V.P., Starchevskaya E.A. Substances "astringentes". École Vishcha, 1975, 441 p.

63. Polak A.F. Durcissement des liants minéraux. M. ; Maison d'édition de littérature sur la construction, 1966,207 p.

64. Popkova A.M. Structures de bâtiments et structures en béton à haute résistance // Série de structures de bâtiments // Révision des informations. Vol. 5. M. : VNIINTPI Gosstroy URSS, 1990, 77 p.

65. Poukharenko, Yu.V. Base scientifique et pratique pour la formation de la structure et des propriétés du béton fibré : dis. doc. technologie. Sciences : Saint-Pétersbourg, 2004. p. 100-106.

66. Rabinovitch F.N. Béton fibré dispersé : Revue du VNIIESM. M., 1976. - 73 p.

67. Rabinovich F.N. Béton armé par dispersion. M., Stroyizdat : ​​1989.-177 p.

68. Rabinovitch F.N. Quelques problématiques du renforcement dispersé des matériaux en béton avec de la fibre de verre // Béton armé dispersé et structures fabriquées à partir de ceux-ci : Résumés de rapports. République réunion Riga, 1 975. - pp. 68-72.

69. Rabinovitch F.N. Sur le renforcement optimal des structures acier-fibre-béton // Béton et béton armé. 1986. N° 3. P. 17-19.

70. Rabinovitch F.N. À propos des niveaux de renforcement dispersé du béton. // Construction et architecture : Izv. les universités 1981. N° 11. P. 30-36.

71. Rabinovitch F.N. Application du béton fibré dans les structures des bâtiments industriels // Le béton fibré et son application dans la construction : Actes du NIIZhB. M., 1979. - pp. 27-38.

72. Rabinovitch F.N., Kurbatov L.G. Application du béton renforcé de fibres d'acier à la construction d'ouvrages d'art // Béton et béton armé. 1984.-№12.-S. 22-25.

73. Rabinovitch F.N., Romanov V.P. Sur la limite de résistance à la fissuration du béton à grains fins renforcé de fibres d'acier // Mécanique des Matériaux Composites. 1985. N° 2. pages 277 à 283.

74. Rabinovich F.N., Chernomaz A.P., Kurbatov L.G. Fonds de cuve monolithiques en béton renforcé de fibres d'acier // Béton et béton armé. -1981. N°10. p. 24-25.

76. Solomatov V.I., Vyroyu V.N. et autres. Matériaux et structures de construction composites à consommation de matériaux réduite.// Kiev, Budivelnik, 1991, 144 p.

77. Béton de fibres d'acier et structures fabriquées à partir de celui-ci. Série « Matériaux de construction » Vol. 7 VNIINTPI. Moscou. - 1990.

78. Béton de fibre de verre et structures fabriquées à partir de celui-ci. Série "Matériaux de construction". Numéro 5. VNIINTPI.

79. Strelkov M.I. Modification de la composition réelle de la phase liquide lors du durcissement des liants et des mécanismes de leur durcissement // Actes de la réunion sur la chimie du ciment. M. ; Promstroyizdat, 1956, p. 183-200.

80. Sycheva L.I., Volovika A.V. Matériaux renforcés de fibres / Traduction de l'éd. : Matériaux renforcés de fibres. -M. : Stroyizdat, 1982. 180 p.

81. Toropov N.A. Chimie des silicates et des oxydes. L. ; Sciences, 1974, 440 p.

82. Tretiakov N.E., Filimonov V.N. Cinétique et catalyse/ T. : 1972, n° 3,815-817 p.

83. Fadel I.M. Technologie séparée intensive du béton rempli de basalte // Résumé de thèse. doctorat M, 1993, 22 p.

84. Béton fibré au Japon. Exprimer des informations. Structures de construction », M, VNIIIS Gosstroy URSS, 1983. 26 p.

85. Filimonov V.N. Spectroscopie des phototransformations dans les molécules.//L. : 1977, p. 213-228.

86. Hong DL. Propriétés des bétons contenant de la microsilice et des fibres de carbone traités aux silanes // Informations express. Numéro n° 1.2001. P.33-37.

87. Tsyganenko A.A., Khomenia A.V., Filimonov V.N. Adsorption et adsorbants.//1976, numéro. 4, p. 86-91.

88. Shvartsman A.A., Tomilin I.A. Advances in Chemistry//1957, T. 23 n° 5, p. 554-567.

89. Liants laitiers-alcalins et bétons à grains fins à base de ceux-ci (sous la direction générale de V.D. Glukhovsky). Tachkent, Ouzbékistan, 1980, 483 p.

90. Jurgen Schubert, Kalachnikov S.V. Topologie des liants mixtes et mécanisme de leur durcissement // Sat. Articles MNTK Nouvelles technologies scientifiques à forte intensité énergétique et économes en ressources dans la production de matériaux de construction. Penza, PDZ, 2005. p. 208-214.

91. Balaguru P., Najm. Mélange renforcé de fibres haute performance avec fraction volumique de fibres//ACI Materials Journal.-2004.-Vol. 101, n° 4.-p. 281-286.

92. Batson G.B. Rapport de pointe sur le béton fibré. Rapporté par le comité ASY 544. Journal ACY. 1973, -70, -N° 11, -p. 729-744.

93. Bindiganavile V., Banthia N., Aarup B. Réponse aux chocs d'un composite de ciment renforcé de fibres à ultra haute résistance. // Journal des matériaux ACI. 2002. - Vol. 99, n° 6. - P.543-548.

94. Bindiganavile V., Banthia., Aarup B. Réponse aux impacts du composite de ciment renforcé de fibres à ultra haute résistance // ACJ Materials Journal. 2002 - Vol. 99, n° 6.

95. Bornemann R., Fenling E. Ultrahochfester Beton-Entwicklung und Verhalten.//Leipziger Massivbauseminar, 2000, Bd. 10, articles 1-15.

96. Brameschuber W., Schubert P. Neue Entwicklungen bei Beton und Mauerwerk // Oster. Jngenieur-und Architekten-Zeitsehrieft., s. 199-220.

97. Dallaire E., Bonnean O., Lachemi M., Aitsin P.-C. Comportement mécanique du béton en poudre réactif confiné.// American Society of Civil Eagineers Materials Engineering Coufernce. Washington. DC. Novembre 1996, vol. 1, p.555-563.

98. Frank D., Friedemann K., Schmidt D. Optimisierung der Mischung sowie Verifizirung der Eigenschaften Saueresistente Hochleistungbetone.// Betonwerk+Fertigteil-Technik. 2003. N° 3. S.30-38.

99. Grube P., Lemmer C., Riihl M. Vom Gussbeton zum Selbstvendichtenden Beton. s. 243-249.

100. Kleingelhofer P. Neue Betonverflissiger auf Basis Policarboxilat // Proc. 13. Jbasil Weimar 1997, Bd. 1, articles 491-495.

101. Muller C., Sehroder P. Schlif3e P., Hochleistungbeton mit Steinkohlenflugasche. Essen VGB Fechmische Vereinigung Bundesveband Kraftwerksnelenprodukte.// E.V., 1998-Jn : Flugasche in Beton, VGB/BVK-Faschaugung. 1er décembre 1998, Vortag 4.25 pages.

102. Richard P., Cheurezy M. Composition du béton en poudre réactive. Division Skientific Bougies.// Recherches Ciment et Béton, Vol. 25.Non. 7, p. 1501-1511,1995.

103. Richard P., Cheurezy M. Béton en poudre réactive à haute ductilité et résistance à la compression de 200 à 800 MPa // AGJ SPJ 144-22, p. 507-518,1994.

104. Romualdy J.R., Mandel J.A. Résistance à la traction du béton affectée par des longueurs de fil d'armature uniformément réparties et bien espacées "ACY Journal". 1964, - 61, - n° 6, - p. 675-670.

105. Schachinger J., Schubert J., Stengel T., Schmidt PC, Hilbig H., Heinz DL Ultrahochfester Beton-Bereit fur die Anwendung ? Schriftenzeihe Baustoffe.// FestSchrift zum 60. Geburgstag Von Prof.-Dr. Jng. Peter Schliessl. Soupeser. 2003, art. 189-198.

106. Schmidt M. Bornemann R. Moglichkeiten et Crensen von Hochfestem Beton // Proc. 14, Jbausil, 2000, Bd. 1, articles 1083-1091.

107. Schmidt M. Jahre Entwicklung bei Zement, Zusatsmittel und Beton. Ceitzum Baustoffe und Materialpriifung. Schriftenreihe Baustoffe.// Fest-schrift zum 60. Geburgstag von Prof. Dr-Jng. Pierre Schiesse. Poids 2.2003 s 189-198.

108. SchmidM,FenlingE.Utntax;hf^

109. Schmidt M., Fenling E., Teichmann T., Bunjek K., Bornemann R. Ultrahochfester Beton : Perspective fur die Betonfertigteil Industrie.// Betonwerk+Fertigteil-Technik. 2003.N° 39.16.29.

110. Scnachinger J, Schuberrt J, Stengel T, Schmidt K, Heinz D, Ultrahochfester Beton Bereit Fur die Anwendung ? Scnriftenreihe Baustoffe. Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. Dr-ing. Peter Schliessl. Poids 2.2003, pp.267-276.

111. Scnachinger J., Schubert J., Stengel T., Schmidt K., Heinz D. Ultrahochfester Beton Bereit Fur die Anwendung ? Scnriftenreihe Baustoffe.// Fest - schrift zum 60. Geburtstag von Prof. Dr. - ing. Peter Schlissl. Poids 2.2003, pp.267-276.

112. Stark J., Wicht B. Geschichtleiche Entwichlung der ihr Beitzag zur Entwichlung der Betobbauweise // Oster. Jngenieur-und Architekten-Zeitsehrieft., 142.1997. H.9.125. Taylor //MDF.

113. Wirang-Steel Fibraus Concrete.//Construction en béton. 1972.16, №l, art. 18-21.

114. Bindiganavill V., Banthia N., Aarup B. Réponse aux chocs d'un composite de ciment renforcé de fibres à ultra haute résistance //ASJ Materials Journal. -2002.-Vol. 99, n° 6.-p. 543-548.

115. Balaguru P., Nairn H., Proportion de mélange de béton fibré haute performance avec des fractions volumiques de fibres élevées // ASJ Materials Journal. 2004,-Vol. 101, n° 4.-p. 281-286.

116. Kessler H., Kugelmodell fur Ausfallkormengen dichter Betone. Betonwetk + Festigteil-Technik, Heft 11, S. 63-76, 1994.

117. Bonneau O., Lachemi M., Dallaire E., Dugat J., Aitcin P.-C. Propriétés mécaniques et durabilité de deux poudres réactives industrielles Cohcrete // ASJ Materials Journal V.94. N°4, S.286-290. Juillet-août 1997.

118. De Larrard F., Sedran Th. Optimisation des bétons à ultra hautes performances par l'utilisation d'un modèle de packaging. Cem. Concrete Res., Vol.24 (6). Art. 997-1008, 1994.

119. Richard P., Cheurezy M. Composition du béton en poudre réactive. Cem. Coner.Res.Vol.25. N°7, S.1501-1511,1995.

120. Bornemann R., Sehmidt M., Fehling E., Middendorf B. Ultra Hachleistungsbeton BUHP - Herstellung, Eigenschaften und Anwendungsmoglichkeiten. Sonderdruck as; Beton und stahlbetonbau 96, H.7. S.458-467,2001.

121. Bonneav O., Vernet Ch., Moranville M. Optimisation du comportement réologique du coucrete en poudre réactive (RPC). Symposium international Tagungsband sur le béton en poudre réactif et haute performance. Shebroke, Canada, août 1998. S.99-118.

122. Aitcin P., Richard P. Le pont piétonnier/cyclable de Scherbooke. 4ème Symposium International sur l'Utilisation des Hautes Résistances/Hautes Performances, Paris. S.1999-1406,1996.

123. De Larrard F., Grosse J.F., Puch C. Etude comparative de diverses fumées de silice comme additifs dans les matériaux cimentaires haute performance. Matériaux et Structures, RJLEM, Vol.25, S. 25-272,1992.

124. Richard P. Cheyrezy M.N. Bétons en poudre réactive à haute ductilité et résistance à la compression de 200 à 800 MPa. ACI, SPI 144-24, S. 507-518, 1994.

125. Berelli G., Dugat I., Bekaert A. The Use of RPC in Gross-Flow Cooling Towers, Symposium international sur les bétons à poudres réactives et à haute performance, Sherbrooke, Canada, S. 59-73, 1993.

126. De Larrard F., Sedran T. Mélange-dosage des bétons hautes performances. Cem. Concr. Rés. Vol. 32, S. 1699-1704, 2002.

127. Dugat J., Roux N., Bernier G. Propriétés mécaniques du béton en poudre réactive. Matériaux et structures, Vol. 29, pages 233 à 240, 1996.

128. Bornemann R., Schmidt M. Le rôle des poudres dans le béton : Actes du 6e Symposium international sur l'utilisation du béton à haute résistance/haute performance. Art. 863-872, 2002.

129. Richard P. Béton en poudre réactive : un nouveau matériau à très haute teneur en ciment. 4ème Symposium International sur l'Utilisation des Bétons à Haute Résistance/Haute Performance, Paris, 1996.

130. Uzawa, M; Masuda, T; Shirai, K; Shimoyama, Y; Tanaka, V : Propriétés fraîches et résistance du matériau composite en poudre réactive (Ductal). Actes du congrès est fib, 2002.

131. Vernet, Ch. ; Moranville, M; Cheyrezy, M; Prat, E : Béton à ultra-haute durabilité, chimie et microstructure. Symposium HPC, Hong Kong, décembre 2000.

132. Cheyrezy, M; Maret, V; Frouin, L : Analyse microstructurale du RPC (Reactive Powder Concrete). Cem.Coner.Res.Vol.25, No. 7, S.1491-1500, 1995. ,

133. Bouygues Fa : Juforniationsbroschure zum betons de Poudres Reactives, 1996.

134. Reineck. K-H., Lichtenfels A., Greiner. St. Stockage saisonnier de l'énergie solaire dans des ballons d'eau chaude en béton à haute performance. 6e Symposium international sur la haute résistance/haute performance, Leipzig, juin 2002.

135. Babkov V.B., Komokhov P.G. et autres. Modifications volumétriques dans les réactions d'hydratation et de recristallisation des liants minéraux / Science et Technologie, -2003, n° 7.

136. Babkov V.V., Polok A.F., Komokhov P.G. Aspects de durabilité de la pierre de ciment / Ciment-1988-No 3 pp. 14-16.

137. Alexandrovsky S.V. Quelques caractéristiques du retrait du béton et du béton armé, 1959 n° 10 p.

138. Sheykin A.V. Structure, solidité et résistance aux fissures de la pierre de ciment. M : Stroyizdat 1974, 191 p.

139. Sheikin A.V., Chekhovsky Yu.V., Brusser M.I. Structure et propriétés du béton de ciment. M : Stroyizdat, 1979. 333 p.

140. Tsilosani Z.N. Retrait et fluage du béton. Tbilissi : Maison d'édition d'AN Gruz. RSS, 1963. p.

141. Berg O.Ya., Shcherbakov Yu.N., Pisanko T.N. Béton à haute résistance. M : Stroyizdat. 1971. à partir de 208.i?6

  • MÉLANGES DE BÉTON EN POUDRE RÉACTIVE SÈCHE –

    NOUVEAUX TYPES DE LIANTS POUR LA CRÉATION

    DIFFÉRENTS TYPES DE BÉTON

    Université d'État d'architecture et de construction de Penza. Russie

    Les bétons en poudre réactionnelle (RPC) de nouvelle génération sont des bétons spécifiques d'avenir qui ne contiennent pas de granulats grossiers ni de mottes. Cela les distingue du béton à grains fins (sable) et de pierre concassée. La composition granulaire de la fraction de sable à grains fins est très étroite et varie de 0,1 à 0,6 mm. La surface spécifique d'un tel sable (P) ne dépasse pas 400 cm2/g. La surface spécifique moyenne de la fraction finement dispersée, constituée de ciment Portland (C), de farine de pierre (CM) et de microsilice (MS), qui est la matrice rhéologique du RPB, est de l'ordre de cm2/g. Une dispersibilité élevée est à la base des processus d'adsorption des superplastifiants (SP) et d'une réduction radicale de la viscosité et de la limite d'élasticité avec un minimum d'eau. Mélanges de béton pour de tels bétons auto-coulants avec une teneur en eau de 10 à 11 % en poids de composants secs. Dans des conditions exiguës, les interactions de contact entre les particules des composants se produisent à travers les couches d'eau les plus fines. Dans de fines couches d'eau, les réactions d'hydratation, d'hydrolyse des minéraux du ciment et l'interaction de la chaux hydrolysée (portlandite) avec la microsilice et les particules les plus fines de roches contenant de la silice se déroulent de manière intensive.

    Du fait que dans le béton en poudre, la concentration volumétrique de ciment est de 22 à 25 %, les particules de ciment, conformément à la formule proposée précédemment, ne se touchent pas, mais sont séparées par des particules nanométriques de microsilice, des particules micrométriques de sable broyé et de sable fin. Dans de telles conditions, contrairement au béton de sable et de pierre concassée conventionnel, le mécanisme de durcissement topochimique est inférieur au mécanisme de durcissement par diffusion ionique en solution. Cela a été confirmé de manière convaincante par nos soins dans des expériences simples mais originales visant à contrôler le durcissement de systèmes composites constitués de petites quantités de scories grossières et de scories granulées et d'une quantité importante de marbre hautement dispersé avec 10 à 12 % d'eau. Dans le béton en poudre, les particules de ciment sont séparées par des particules de microsilice et de farine de pierre. Grâce aux couches d'eau les plus fines à la surface des particules, les processus de durcissement du béton en poudre se déroulent très rapidement. Leur force quotidienne atteint 40-60 MPa.


    Estimons l'épaisseur moyenne des manchettes d'eau sur les particules dispersées de béton en poudre réactionnel et comparons-la avec les manchettes sur les particules de ciment. Supposons que la surface spécifique moyenne du ciment soit de 3000 cm2/g, pour la farine de pierre de 3800 cm2/g et pour la microsilice de 3000 cm2/g. Composition de la partie dispersée du RPB : C – 700 kg ; KM – 350 kg ; MK – 110 kg. La surface spécifique calculée de la partie dispersée du béton en poudre sera alors de 5800 cm2/g. Les mélanges de béton réactionnel en poudre avec des hyperplastifiants (HP) acquièrent une étalement gravitationnel à W/T = 0,1. La suspension de ciment avec GP se propage sous l'influence de son propre poids à W/C = 0,24.

    Alors, l’épaisseur moyenne de la couche d’eau répartie à la surface des particules est :

    Ainsi, l'auto-écoulement de la suspension de ciment est assuré avec une couche d'eau presque quintuplée par rapport au mélange RPB. La grande fluidité des mélanges de béton réaction-poudre est due à une granulométrie strictement sélectionnée de composants fins rhéologiquement actifs dans des suspensions avec un superplastifiant. La teneur en sable à grains fins, fraction 0,14-0,63 mm (taille moyenne 0,38 mm), doit être telle que la distance entre ses particules soit comprise entre 55 et 65 microns. Selon les chercheurs étrangers De Larrard et F. Sedran, l'épaisseur de la couche rhéologique (pour les sables avec d = 0,125-0,40) varie de 48 à 88 microns. Avec de telles couches, la limite d'élasticité que nous avons déterminée est de 5 à 8 Pa.

    La partie dispersée du béton en poudre réactionnelle, composée de ciment Portland, de farine de pierre et de MC, responsable d'une fluidité gravitationnelle élevée, a un besoin en eau extrêmement élevé sans ajout de SP. Avec une composition avec un rapport PC:CM:MC de 1:0,5:0,1, l'écoulement par gravité est réalisé à un rapport eau-solide de 0,72 à 0,76, selon le type de MC. Parmi les trois microsilices étudiées – Chelyabinsk, Novokuznetsk et Bratsk – cette dernière a les besoins en eau les plus élevés. Sa suspension avec de l'eau commence à s'étaler lorsque la teneur en eau atteint 110 % en poids de MK. Par conséquent, la présence de seulement 10 % de Bratsk MK augmente les besoins en eau du mélange de ciment et de sable broyé de 34 à 76 %. L'introduction du superplastifiant Melflux 1641 F réduit la teneur en eau du système dispersé C+KM+MK de 76 à 20% tout en maintenant la fluidité. Ainsi, l’effet réducteur d’eau est de 3,8 et atteint presque quatre fois la consommation d’eau. Il est à noter qu'aucune des microsilices étudiées n'est dispersée dans l'eau, et leurs suspensions ne sont diluées par aucun superplastifiant oligomère de première génération (C-3, Melment, Wiskoment, etc.), ni par des hyperplastifiants polymères de seconde et troisième génération (Sika Viso Crete, Melflux 1641 F, Melflux 2641 F). Ce n'est qu'en présence de ciment que le MC devient un composant réellement actif. Le mécanisme de cette transformation, associé à la recharge des surfaces chargées négativement de particules minérales avec le cation calcium de la chaux hydrolytique, a été identifié par nos soins en 1980. C'est la présence de PC en présence de SP qui transforme une eau-ciment- suspension de sable avec MC dans un système à faible viscosité et stable en agrégation.

    Les mélanges de béton en poudre à réaction sèche (DRPC), destinés à la production de béton autoplaçant sans pierre concassée pour la construction monolithique et préfabriquée, peuvent devenir un nouveau type principal de liant composite pour la production de nombreux types de béton (figure). La grande fluidité des mélanges de béton à réaction-poudre permet de les remplir en plus de pierre concassée tout en conservant la fluidité et de les utiliser pour du béton autoplaçant à haute résistance ; lorsqu'il est rempli de sable et de pierre concassée - pour les technologies vibratoires de moulage, de vibrocompression et de calandrage. Dans le même temps, le béton produit à l’aide de technologies de compactage par vibration et par vibroforce peut avoir une résistance supérieure à celle du béton coulé. À un degré supérieur, on obtient du béton destiné à la construction générale des classes B20-B40.

    Riz. 1 Principaux domaines d'application du sec

    mélanges de béton à réaction-poudre

    On peut affirmer sans risque de se tromper qu’à l’avenir, le liant cimentaire sera remplacé par un liant en poudre à réaction sèche (DRP) sur la base des facteurs positifs suivants :

    1. RPV à résistance extrêmement élevée, atteignant 120-160 MPa, dépassant largement la résistance du ciment Portland superplastifié en raison de la transformation de la chaux de « ballast » en hydrosilicates de cimentation.

    2. Multifonctionnalité des propriétés physiques et techniques du béton avec l'introduction de fibres d'acier courtes dispersées : faible absorption d'eau (moins de 1 %), haute résistance au gel (plus de 1000 cycles), haute résistance à la traction axiale (10-15 MPa ) et résistance à la traction et à la flexion (40-50 MPa), haute résistance aux chocs, haute résistance à la corrosion des carbonates et des sulfates, etc. ;


    3. Indicateurs techniques et économiques élevés pour la production de SRPB dans les cimenteries disposant d'un complexe d'équipements : séchage, broyage, homogénéisation, etc.

    4. Présence répandue de sable de quartz dans de nombreuses régions du globe, ainsi que de farine de pierre issue de la technologie d'enrichissement des métaux ferreux et non ferreux utilisant des méthodes de séparation magnétique et de flottation ;

    5. D'énormes réserves de criblures de concassage de pierre avec leur transformation complexe en pierre concassée à grains fins et en farine de pierre ;

    6. Possibilité d'utiliser la technologie pour le broyage conjoint de la charge de réaction, du ciment et du superplastifiant ;

    7. Possibilité d'utiliser le SRPB pour la production de pierre concassée et de béton sablonneux à haute résistance et à très haute résistance d'une nouvelle génération, ainsi que de béton à des fins de construction générale en faisant varier le rapport entre granulats et liants ;

    8. Possibilité de produire du béton léger à haute résistance à l'aide de microverres et de microsolosphères non absorbant l'eau avec la mise en œuvre d'un liant en poudre réactionnelle à haute résistance ;

    9. Possibilité de produire des colles et des liants à haute résistance pour les travaux de réparation.

    Le personnel du département « Technologie du Béton, de la Céramique et des Liants » n'est pas en mesure de développer seul tous les domaines indiqués dans la figure en raison du manque de conditions nécessaires, du manque d'équipements et d'instruments modernes et du financement des travaux les plus importants. travaux, y compris les plus prometteurs. À en juger par les publications en Russie, il n'y a pratiquement aucun développement de béton à réaction particulièrement résistant des classes B 120, B 140. Un grand nombre de publications sont consacrées à l'amélioration du béton à des fins de construction générale afin d'économiser du ciment. de 10 à 20 % tout en conservant la même résistance.

    Au cours des cinq dernières années, des publications sont apparues consacrées au développement de bétons de classes B 60-B 100 utilisant des additifs organo-minéraux sans utilisation de quantités significatives de farine de pierre rhéologiquement et réactive (charges dispersées) pour augmenter le volume de la matrice rhéologique. et pour renforcer l'effet des superplastifiants et hyperplastifiants nouvelle génération. Et sans cela, il est impossible de produire des mélanges de béton autoplaçants avec un cône standard de 70 à 80 cm. Quant à l'utilisation de la nanotechnologie, elle n'est pas en mesure de changer radicalement la structure imparfaite et extrêmement défectueuse du béton. cours B30-B40. Par conséquent, il est peu probable qu’il soit possible d’atteindre une résistance élevée égale à 150 à 200 MPa grâce à la nanotechnologie au cours des 10 à 15 prochaines années. Il est nécessaire d'utiliser ce qui se trouve à la « surface », ce qui a été réalisé par trois étapes révolutionnaires dans la chimie et la mécanique du béton sur le chemin évolutif du développement de sa technologie. La nanotechnologie sera nécessaire pour améliorer la structure à faibles défauts du béton à haute résistance avec une augmentation de la résistance supérieure à 200-250 MPa.

    L'avenir du béton est lié à l'utilisation de la farine de pierre, car seule la grande fluidité d'une matrice mixte ciment-dispersée, qui a un effet réducteur d'eau 2 à 3 fois, permet d'obtenir (avec une structure de béton optimale ) « haute » rhéologie, et à travers elle haute densité et résistance du béton . C'est par la rhéologie rationnelle des mélanges de béton qu'il faut suivre l'avenir du béton, par la création de matrices rhéologiques de première et de seconde espèce, par un changement radical dans la recette et la structure du mélange de béton plastifié. Les principes de base de la création de tels bétons et du calcul de leur composition sont fondamentalement différents des bétons denses traditionnels et des bétons plastifiés autoplaçants avec additifs organo-minéraux.

    Littérature

    1. , Kalachnikov béton à haute résistance d'une nouvelle génération // Science populaire du béton. Saint-Pétersbourg, n° 2 (16), 2007. pp. 44-49.

    2. Matrices rhéologiques Kalachnikov et bétons en poudre d'une nouvelle génération. Recueil d'articles de la Conférence scientifique et pratique internationale « Matériaux de construction composites. Théorie et pratique". Pensa. Maison du savoir Privolzhsky, 2007. pp. 9-18.

    3. À la théorie du durcissement des liants composites cimentaires. Documents de la Conférence scientifique et technique internationale « Enjeux actuels de la construction ». Saransk, Université d'État de Moscou, 2004. pp. 119-124.

    4. De Larrard, F. Sédran. Optimisation des bétons à ultra hautes performances par l'utilisation d'un modèle de garnissage. Cem Béton Rés. – Vol., 1994. – S. .

    5 Kalachnikov : la rhéologie rationnelle dans le futur du béton. Partie 1. Types de matrices rhéologiques dans un mélange de béton, une stratégie pour augmenter la résistance du béton et la conserver dans les structures // Concrete Technology, n° 5, 2007. P.8-10.

    6 Kalachnikov : la rhéologie rationnelle dans le futur du béton. Partie 2. Matrices rhéologiques finement dispersées et bétons en poudre de nouvelle génération // Concrete Technology, n° 6, 2007. P. 8-11.

    7 Kalachnikov : la rhéologie rationnelle dans le futur du béton. Partie 3. Des bétons à haute et très haute résistance du futur aux bétons superplastifiés à usage général d'aujourd'hui // Concrete Technologies, n° 1, 2008. P.22-26

    8 principes de Kalachnikov pour la création de béton à haute et très haute résistance // Science populaire du béton. Saint-Pétersbourg. N° 3, 2008. P.20-22.

    9 Compositions Kalachnikov de béton autoplaçant à haute résistance // Matériaux de construction, n°10, 2008. P.4-6.



     


    Lire:



  • Cheesecakes au fromage cottage dans une poêle - recettes classiques de cheesecakes moelleux Gâteaux au fromage à partir de 500 g de fromage cottage

    Cheesecakes au fromage cottage dans une poêle - recettes classiques de cheesecakes moelleux Gâteaux au fromage à partir de 500 g de fromage cottage

    Ingrédients : (4 portions) 500 gr. de fromage cottage 1/2 tasse de farine 1 œuf 3 c. l. sucre 50 gr. raisins secs (facultatif) pincée de sel bicarbonate de soude...

    Salade de perles noires aux pruneaux Salade de perles noires aux pruneaux

    salade

    Bonne journée à tous ceux qui recherchent de la variété dans leur alimentation quotidienne. Si vous en avez marre des plats monotones et que vous souhaitez faire plaisir...

    Recettes de lecho à la pâte de tomate

    Recettes de lecho à la pâte de tomate

    Lecho très savoureux à la pâte de tomate, comme le lecho bulgare, préparé pour l'hiver. C'est ainsi que nous transformons (et mangeons !) 1 sac de poivrons dans notre famille. Et qui devrais-je...

    Aphorismes et citations sur le suicide

    Aphorismes et citations sur le suicide

    Voici des citations, des aphorismes et des paroles pleines d'esprit sur le suicide. Il s'agit d'une sélection assez intéressante et extraordinaire de véritables « perles...

    image de flux RSS