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Applications de la poudre de laitier d'acier et des granulats de laitier d'acier dans le béton à ultra-haute performance

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Applications de la poudre de laitier d'acier et des granulats de laitier d'acier dans le béton à ultra-haute performance

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Le laitier d'acier est un sous-produit de la fabrication de l'acier. Environ 160 kg de scories d'acier est généré par tonne d'acier produite. Les composés chimiques les plus courants dans le laitier d'acier sont SiO2, CaO, Fe2O3, Al2O3 et MnO. Les principaux composants minéraux du laitier d'acier sont C3S, C2S, C4AF, phase RO et CaO libre. De nombreuses études ont montré que le laitier d'acier peut être utilisé dans les céramiques, les matériaux de revêtement routier et d'autres matériaux. Cependant, dans certains pays, une grande quantité de scories d'acier est encore stockée sans être pleinement utilisée.

L'application de poudre de scories d'acier comme adjuvant minéral dans le béton a fait l'objet de nombreuses études. La poudre de laitier d'acier a des propriétés hydrauliques, et son processus d'hydratation est similaire à celui du ciment. Des études ont montré que le béton contenant de la poudre de laitier d'acier est plus facile à travailler que le béton de ciment ordinaire. Le retrait autogène précoce et l'augmentation adiabatique de la température du béton contenant de la poudre de laitier d'acier sont également inférieurs à ceux du béton sans poudre de laitier d'acier. En outre, la teneur en eau non évaporable de la pâte durcie contenant de la poudre fine de laitier d'acier est proche de celle de la pâte de ciment ordinaire durcie à un âge avancé. En raison de l'influence négative de la poudre de laitier d'acier sur la résistance à la compression, la résistance à la pénétration des ions chlorure, la résistance à la carbonatation et la résistance à l'attaque par les sulfates du béton, le taux de remplacement du ciment ne devrait pas être très élevé.

Les recherches ont également montré que le laitier d'acier pouvait être utilisé comme agrégat grossier ou fin pour le béton. Les propriétés physiques des granulats de scories d'acier sont meilleures que celles des granulats de calcaire broyé. En raison de la densité élevée du laitier d'acier, le béton contenant des agrégats de laitier d'acier a une densité plus élevée que le béton de ciment ordinaire. En outre, le béton contenant des agrégats de laitier d'acier présente une résistance satisfaisante à la compression et à la flexion.

Le béton à ultra-haute performance (BUHP) est un nouveau type de matériau à base de ciment. En général, le BUHP se compose de ciment, de fumée de silice, de sable de quartz, de fibres, de superplastifiant et d'autres composants et présente une très grande résistance à la compression, une ductilité élevée et une durabilité exceptionnelle. Le durcissement à haute température est généralement utilisé pour la BFUP, ce qui est bénéfique pour l'hydratation précoce du ciment et des adjuvants minéraux. On a signalé l'utilisation de nombreux types de sous-produits industriels, tels que le laitier de haut fourneau broyé, le laitier phosphoré, les cendres volantes et le laitier de cuivre, dans la BFUP.