Des progrès ont été réalisés dans la recherche sur les propriétés des nouveaux matériaux d'injection à haute résistance à l'Institut géotechnique de Wuhan.
La technologie d'ancrage est une mesure de renforcement couramment utilisée en ingénierie géotechnique, qui peut pleinement exercer et améliorer la résistance inhérente et la capacité d'auto-stabilisation de la roche environnante du tunnel, contrôlant ainsi efficacement la déformation de la roche environnante. C'est désormais devenu l'une des méthodes les plus économiques et les plus efficaces pour améliorer la stabilité de l'ingénierie géotechnique et résoudre des problèmes d'ingénierie géotechnique complexes. En tant que composant important de la structure d'ancrage, le corps d'injection joue un rôle crucial dans l'amélioration de la capacité portante des tiges d'ancrage (câbles). Parmi eux, l’amélioration de la fluidité, du temps de prise, de la résistance mécanique et d’autres indicateurs du matériau de jointoiement est le principal moyen d’améliorer les performances de renforcement du jointoiement.
À cette fin, l'équipe de recherche sur la mécanique des processus de construction de l'Institut de mécanique des roches et des sols de l'Académie chinoise des sciences, a développé un nouveau type de matériau de jointoiement à haute résistance à base de clinker de ciment ferroaluminate, de ciment Portland ordinaire, d'anhydrite et poudre de calcaire. Grâce à des tests de compression uniaxiale, des tests de diffraction des rayons X, des tests d'analyse thermogravimétrique, des tests d'intrusion de mercure et d'autres techniques de tests macroscopiques et microscopiques, les lois d'évolution de la résistance mécanique, des produits d'hydratation, du taux d'expansion, de la microstructure et d'autres indicateurs de performance du matériau de jointoiement ont été systématiquement étudiés. Le premier mécanisme d'hydratation a été révélé et les performances d'ancrage des premiers matériaux de coulis à haute résistance ont été vérifiées au moyen de simulations numériques et d'essais d'arrachement des ancrages sur site. Les résultats ont montré que le temps de prise initial du premier matériau de jointoiement à haute résistance n'est que de 25 minutes, avec un temps de prise final de 40 minutes et une fluidité de 282 mm. Le taux d’expansion libre présente une tendance de croissance non linéaire, avec un taux de croissance moyen de 4,51 ‰/j sur une période de 14 jours. La résistance à la compression uniaxiale peut atteindre 40,3 MPa à l'âge d'un jour, augmentant jusqu'à 61,7 MPa à l'âge de 7 jours et restant stable. Les principaux produits d'hydratation du matériau de jointoiement à haute résistance sont l'ettringite et le gel d'hydroxyde d'aluminium, et la teneur en phase reste stable après 1 jour d'hydratation. En raison de l'augmentation rapide de la teneur en produits d'hydratation et de l'expansion du volume, la structure poreuse du matériau de jointoiement à haute résistance devient plus dense. Des simulations numériques et des tests sur le terrain ont montré que les premiers matériaux de coulis à haute résistance améliorent considérablement les performances d'ancrage des tiges d'ancrage précontraintes par rapport au ciment Portland ordinaire. Ce nouveau type de matériau de jointoiement présente d'excellentes caractéristiques de résistance initiale, de haute résistance et de légère expansion au cours de la phase initiale d'hydratation, ce qui le rend adapté aux besoins d'ingénierie tels que l'ancrage du coulis et le renforcement des strates.
Les résultats de la recherche ont été publiés dans la revue la plus réputée dans le domaine du génie civil, de la construction et des matériaux de construction. Les travaux de recherche ont été financés par le deuxième programme d'expédition et de recherche scientifique sur le plateau tibétain (n° 2019QZKK0904), le projet majeur de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (n° 51991392) et le programme national clé de recherche et de développement (n° 2021YFC3100805, 2021YFC3100802). ).
Lien papier ://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2023.134324
Plus d’informations géotechniques se concentrent sur les machines à pieux LIMTA.
