La maîtrise du processus de fabrication du béton augmente la résistance de 30 %
Différentes géométries de granulats : (a) classification générale [Simms et al, 2019]; (b) les agrégats arrondis utilisés dans la présente recherche ; (c) agrégats angulaires utilisés dans la présente recherche. Crédit : Kazem Reza Kashyzadeh et al, Bâtiments (2022). DOI : 10.3390/bâtiments12040438
Pour augmenter la résistance du béton, les chercheurs proposent de nouvelles méthodes de renforcement, généralement avec des structures métalliques ou des nanofibres. Un professeur de l’Université RUDN avec des collègues iraniens a découvert un moyen plus simple. Même à partir d’un mélange de béton conventionnel, on peut obtenir un matériau plus durable. L’essentiel est de choisir les bonnes proportions et les bonnes conditions de durcissement. Les résultats sont publiés dans Bâtiments.
Pour rendre le béton plus résistant aux charges statiques et cycliques, il est complété par une « armature » – armature ou nanofibres. Dans le même temps, il est encore nécessaire de rechercher des moyens de renforcer le béton même sans armature. Par exemple, il est nécessaire de réparer d’anciennes structures construites en béton ordinaire. Un professeur du RUDN, avec des collègues iraniens, a mené une série d’expériences et créé un réseau de neurones artificiels pour calculer comment rendre le béton plus solide sans nouveaux « ingrédients ».
« Le béton est un matériau composite de petits et gros granulats, qui sont liés les uns aux autres avec un mortier de cimentation, et durcissent. Pour augmenter la résistance statique et cyclique des bâtiments, les ingénieurs civils utilisent du béton armé. Les grandes structures telles que les barrages et les multi- parkings à étages sont en béton armé. Cependant, il existe encore de vieilles structures en béton conventionnelles dans le monde qui doivent être rénovées. Par conséquent, trouver des moyens pratiques et peu coûteux d’augmenter la résistance du béton conventionnel est toujours une tâche importante. La plupart des recherche est obsolète. Seuls quelques chercheurs utilisent de nouvelles méthodes, telles que l’exploration de données, les algorithmes de réseau neuronal, les méthodes d’optimisation hybrides et l’apprentissage automatique pour évaluer la résistance du béton ordinaire », a déclaré Kazem Reza Kashyzadeh, professeur au Département des transports de RUDN. Université.
Les ingénieurs ont calculé les paramètres de mélange optimaux qui rendent le béton aussi solide que possible sans l’utilisation d’éléments supplémentaires. La résistance est affectée par la forme et la taille des particules de la charge – pierre concassée, gravier ou sable – et la température de solidification de la solution. La meilleure forme de particules de charge est arrondie. Les fractions angulaires, au contraire, réduisent la résistance. Lorsque la taille des particules augmente, la résistance augmente. Et la température à laquelle la solution durcit est mieux maintenue à 10 degrés C. De cette manière, il est possible d’obtenir une augmentation de 30% de la résistance du béton.
Pour la simulation, les ingénieurs de RUDN ont créé un réseau neuronal artificiel en utilisant la méthode dite de rétropropagation. Pour former le réseau de neurones, les chercheurs ont mené une série d’expériences avec différents échantillons de béton. Une partie des données expérimentales a été laissée pour tester le modèle résultant.
« Nous avons constaté que dans le béton conventionnel, l’aspect des granulats, leur taille et leur géométrie, ainsi que les conditions de cure, ont un impact significatif sur la résistance. Nous avons étudié expérimentalement la relation entre ces paramètres et obtenu les meilleures conditions pour obtenir des concret », a déclaré le professeur Kashyzadeh.
Fourni par la Fondation russe pour la recherche fondamentale
