Matières premières et rapport de mélange du béton projeté

1. Exigences en matière première pour le béton projeté

Le béton projeté doit utiliser des adjuvants qui répondent aux exigences de qualité. Sélectionnez des agents à prise rapide compatibles avec le ciment, ayant des temps de prise et de durcissement rapides, une perte de résistance minimale de 28-jour et nécessitant un faible dosage. Avant utilisation, il convient de tester la compatibilité de l'agent à prise rapide avec le ciment et l'effet de prise de la pâte de ciment. En cas d'utilisation en combinaison avec d'autres types d'adjuvants, des tests de performance correspondants doivent également être effectués. Les agents à prise rapide en poudre courants sont très hygroscopiques et sujets à la détérioration. Ils doivent donc être conservés au sec pendant le transport et le stockage, avec l'emballage intact pour éviter l'absorption d'humidité, l'agglomération ou la dégradation.

Pour garantir une prise rapide du béton projeté et améliorer sa résistance au jour 1-, il convient de privilégier l'utilisation de ciment Portland ou de ciment Portland ordinaire. Pour des exigences anticorrosion ou autres exigences particulières, un ciment spécial approprié peut également être utilisé. Le degré de résistance du ciment ne doit pas être inférieur à 42,5.

L'eau utilisée pour le béton projeté doit être conforme aux dispositions de la « Standard for Mixing Water in Concrete » (JGJ63-89). L'eau ne doit pas contenir d'impuretés nocives qui affectent la prise et le durcissement normaux du ciment. Il est interdit d'utiliser des eaux usées, de l'eau acide avec un pH inférieur à 5 ou de l'eau avec une teneur en sulfate supérieure à 1 %.

2. Exigences de proportion de mélange pour le béton projeté

La résistance doit répondre aux exigences de conception. Pour le béton projeté humide, l'affaissement doit être contrôlé entre 80 mm et 120 mm, répondant aux exigences techniques en matière de résistance au gel, d'imperméabilité et de durabilité, tout en minimisant l'utilisation de ciment. La proportion du mélange doit être déterminée par pulvérisation test ou sur la base de l'expérience.

Dans le béton projeté sec, le rapport massique ciment/granulat doit être de 1:4.0 à 1:4,5 ; le rapport eau-ciment doit être de 0,40 à 0,45 ; le taux de sable doit être contrôlé dans la plage de 45 % à 55 %. Le rapport eau-ciment est généralement contrôlé par l'opérateur en fonction de son expérience. Bien qu'il soit difficile d'obtenir une uniformité, il est nécessaire que lors de la pulvérisation, la poussière et le rebond soient minimes, que la surface du béton projeté soit relativement lisse avec un aspect brillant et qu'il n'y ait pas de points secs ni de glissement.

Dans le béton projeté humide, le rapport massique ciment/granulat doit être de 1:3,5 à 1:4.0 ; le rapport eau-ciment doit être de 0,42 à 0,50 ; le taux de sable doit être contrôlé dans la plage de 50 % à 60 %.

Lorsque le béton projeté est initialement appliqué sur le support, il repose principalement sur la cohésion apportée par la pâte de ciment et le mortier. Par conséquent, la teneur en ciment ne doit pas être trop faible et le taux de sable doit être relativement élevé. Généralement, la teneur en ciment est d'environ 400 kg/m³, et le taux de sable doit être contrôlé entre 45 % et 60 %. Cependant, un taux de sable élevé peut facilement provoquer des fissures dans le béton projeté dans des conditions de vent fort, de chaleur sèche et d'exposition. Par conséquent, lors de la construction en béton projeté, les conditions environnementales doivent être prises en compte, ainsi que les exigences en matière de taux de rebond et de prévention des fissures. Sous réserve de ne pas augmenter le taux de rebond, un rapport de sable relativement faible doit être sélectionné.

Le béton projeté doit utiliser des cailloux ou des pierres concassées dures et durables, avec une taille maximale de granulats ne dépassant pas 15 mm. Lors de l'utilisation de béton projeté renforcé de fibres, la taille maximale des granulats ne doit pas dépasser 10 mm. En raison de l'alcalinité élevée souvent présente dans les agents à prise rapide, les granulats actifs alcalins ne doivent pas être utilisés en cas d'utilisation d'agents à prise rapide alcalins. Les granulats fins pour le béton projeté doivent être du sable moyennement grossier, dur et durable, avec un module de finesse contrôlé entre 2,5 et 3,5. Dans le béton projeté sec, la teneur en humidité du sable doit être contrôlée entre 5 % et 7 % ; lors de l'utilisation d'une machine de pulvérisation antiadhésive, la teneur en humidité du sable peut être de 7 à 10 %. La classification combinée des granulats grossiers et fins doit être conforme aux exigences spécifiées dans le tableau 2.

Tableau 2 : Répartition en pourcentage de la masse cumulée des granulats grossiers et fins passant à travers différentes tailles de tamis pour le béton projeté (%).

Remarque : Des tamis circulaires sont utilisés dans le tableau.

Le dosage de l'agent à prise rapide doit être compris entre 2 et 8 % de la masse de ciment, le dosage optimal étant déterminé par des tests en fonction du type d'agent à prise rapide utilisé.

Lorsque des fibres sont ajoutées au béton projeté, à l'exception des fibres d'acier, qui améliorent la résistance à la traction, la plupart des fibres organiques ne servent qu'à prévenir les fissures. Par conséquent, le dosage et la proportion du mélange doivent être déterminés par des essais de mélange et de pulvérisation.