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"EMPLOI DE SILICATES ALCALINS EN VUE D'IMPERMEABILISER
La présente invention a pour objet un procédé per- mettant de rendre imperméables à tous les fluides, liquides ou gazeux, les terrains, soit en place, soit rapportés et d'augmenter leur résistance par l'incorporation de silicates alcalins, avec ou sans addition de substances coagulantes.
Les effets indiqués ci-dessus sont dus à la formation dans les interstices du terrain d'un gel de silicate.
La quantité de silicate à introduire dans un terrain varie suivant la densité de ce produit, la valeur du rapport R=Si O2% ou Si 0 2 % ; la grandeur des interstices du terrain.'
Na 0 % K2O % la porosité de celui-ci, la pression à supporter par la couche à imperméabiliser comparativement à son épaisseur, le degré
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de consistance qu'on désire obtenir, etc... Dans les cir- constances ordinaires une solution de silicate alcalin du commerce dont la densité égale 1,34 et R=3,5, étendue de 9 fois son volume d'eau et remplissant tous les pores d'un terrain suffit pour le rendre imperméable et pour augmenter convenablement sa résistance.
Le volume moyen du silicate, dont les caractéristiques sont indiquées ci-dessus, à in- corporer à une roche est donc le dixième de la porosité % en volume de cette roche. Les proportions ci-dessus indi- quées peuvent être réduites pour des terrains à petits inters- tices ou de faibles pressions s'exerçant sur la couche à imperméabiliser, dans ce cas des solutions aqueuses de sili- cate dont les caractéristiques sont indiquées ci-dessus éten- dues de 14 fois leur volume d'eau suffisent largement. Au contraire, pour des terrains à grands interstices ou des pressions élevées la proportion de silicate doit être aug- mentée.
Dans chaque cas particulier on peut, au moyen de quelques essais directs, très faciles à faire, se rendre compte de la quantité du silicate dont on dispose, qu'il sera nécessaire d'employer.
Si une partie de celui-ci risque d'être diluée ou entraînée pendant la mise en oeuvre il y a lieu d'en tenir compte dans la fixation de la quantité à mettre en oeuvre.
La floculation ou la coagulation spontanées des solutions étendues de silicates alcalins sont très longues et demandent dans les conditions ordinaires, plusieurs jours.
Çela peut, dans certains cas, présenter de sérieux incon- vénients. Il est possible d'abréger à volonté la floculation ou la coagulation, de les rendre même instantanées, en mélan- geant certaines substances à ces solutions.
Un très grand nombre de corps activent la coagula- tion des solutions étendues de silicate. Certains sont d'un prix élevé, quelques uns d'un emploi difficile ou dan- gereux, plusieurs provoquent instantanément une floculation
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partielle ou totale qui est gênante pour la pénétration de la solution dans le terrain, d'autres enfin amènent la for- rnation d'un gel inconsistant.
Parmi les plus pratiques, nous citerons simplement à titre d'exemple les suivants :
Bicarbonate de soude ou de potasse dans la propor- tion de 5 à 30 % du poids du silicate employé,
Au bicarbonate de soude il y a avantage à ajouter du chlorure de sodium dans la proportion de 5 à 30 % du poids de silicate employé ou des hypochlorites de soude ou de potas- se en quantité telle que le poids du chlore actif varie de 0,5 à 2 % du poids de silicate employé.
On peut employer simultanément les corps indiqués ci-dessus dans les proportions suivantes Bicarbonate de soude ou de potasse 3 à 15 % Chlorure de sodium 3 à 15 % du poids de Hypochlorite de soude ou de potasse 0,3 à 1% silicate employé. de chlo- re actif.
Quand le terrain à traiter peut être remué à la pelle, on peut lui incorporer, avant malaxage ou arrosage avec la solution de silicate, dans le but d'activer la coa- gulation de celle-ci, 100 kilos environ de chaux grasse en poudre ou de plâtre.
La rapidité avec laquelle a lieu la coagulation de la solution étendue de silicate sous l'influence des substan- ces indiquées ci-dessus dépend non seulement de la tempéra- ture à laquelle on opère, de la composition centésimale du silicate et de sa concentration, mais parait influencée également par d'autres facteurs comme son ancienneté, la température à laquelle il a été conservé, etc...
C'est dire que les quantités des dites substances à ajouter à la solution de silicate peuvent varier dans des limites très étendues. Les proportions indiquées plus haut sont données à titre de première approximation et ne
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constituent d'ailleurs ni des minima ni des maxima. Dans chaque cas particulier on peut, au moyen de quelques essais, très faciles à faire, déterminer, en raison du temps de coagulation qu'on s'est fixé, du degré de dilution de la so- lution, les quantités exactes de substances à employer avec le silicate dont on dispose.
Les substances coagulantes signalées ci-dessus sont indiquées simplement à titre d'exemple. On pourrait employer d'autres substances, d'un effet équivalent, sans pour cela que l'on sorte du domaine de l'invention.
L'incorporation dans un terrain du silicate et, s'il y a lieu des substances coagulantes ajoutées peut se faire de différentes façons. S'il s'agit d'un terrain à rapporter dans un endroit déterminé on peut effectuer le mé- lange et le malaxage préalablement à sa mise en place. Un pilonnage soigné, effectué au fur et à mesure de la mise en oeuvre permet d'augmenter la compacité du terrain et, en réduisant les vides, de diminuer la quantité de silicate utilisé. Si le lieu d'emploi se trouve sous l'eau il est nécessaire d'employer pour l'immersion, les mêmes procédés que pour la mise en place du béton immergé. Toutes les pré- cautions prises habituellement dans ce cas doivent être stric- tement observées pour éviter la dilution et l'entraînement du silicate.
Il y a lieu d'augmenter le dosage de ce dernier pour tenir compte des pertes, à peu près inévitables.
S'il s'agit du terrain naturel. ou de terrain rap- porté, déjà en place, on peut, si l'imperméabilisation ou la consolidation doivent être superficielles, procéder par arrosage.soit à sec soit sous l'eau.
Si le terrain à traiter est profond, il sera néces- saire de procéder par injections en opérant comme pour les injections de ciment. Le silicate peut être injecté sous forme de solution ou, dans les terrains aquifères, en poudre très fine contenant de 35 à 40 % d'eau introduite dans le
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terrain par l'action de l'air comprimé.
Pour économiser le silicate on pourra dans le cas où le terrain présente de grands interstices et si le trai- tement doit être superficiel, recouvrir ce dernier d'une mince couche de sable fin; s'il doit être profond procéder à des injections préalables de sable.
Quand aux substances coagulantes, la méthode la plus rationnelle est de les mélanger au silicate avant emploi, mais on pourra également les intrcduire dans le ter- rain en solution ou en poudre soit avant soit après l'in- corporation du silicate en employant les mêmes méthodes (malaxage, arrosage, injection) que pour celui-ci.
Les procédés d'incorporation au terrain signalés ci-dessus sont indiqués simplement à titre d'exemple. On pourraitemployer tout autre procédé sans pour cela que l'on sorte du domaine de l'invention.
Les principales applications du procédé sont l'emploi de sable ou de béton silicatés pour la constitution des batardeaux et contre-batardeaux; l'étanchement des fouilles pour fondations, des puits, galeries, égouts, tunnels foncés dans des terrains aquifères; la constitution de chapes en sable ou en béton silicatés, recouvrant les ouvrages d'art; l'étanchement des terrasses, canaux, rigoles d'alimentation, cours d'eau, cuvette des lacs, étangs, réservoirs, retenues d'eau de toutes sortes; la constitution d'enduits, placages ou masques imperméables sur les parois des barrages, digues en maçonnerie, murs de réservoir ; l'ob- turation au moyen de sable ou de béton silicatés des fissures dans les maçonneries; le remplacement dans les différents systèmes de joints des canalisations de toute nature du plomb, du caoutchouc ou du cuir par du sable si- licaté;
la confection de chemises en sable ou en béton sili- catés autour des joints des tuyaux, la constitution de gaines entourant les canalisations.sur toute leur longueur
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pour les rendre imperméables; la constitution, par du terrain silicaté rapporté, des injections ou des arrosages au silicate, de couches ou d'écrans imperméables dans le terrain pour protéger les nappes aquifères, courants sou- terrains, puits, sources contre les pollutions, pour amé- nager, créer, capter les sources, pour éloigner l'eau des talus ou des tranchées des voies de communication, des bâ- timents, etc...; l'établissement dans les mursde bâtiment d'une couche continue imperméable en sable en en béton si- licatés pour empêcher l'eau de remonter par capillarité;
l'imperméabilisation du sol des caves; le rabattement des nappes aquifères; la constitution jusqu'au sol d'une che- mise, en sable ou en béton silicates autour des poteaux électriques ou autres en bois, palissades, etc... pour empêcher la pourriture du bois et augmenter leur résistance au renversement; l'établissement d'une chemise en sable ou en béton silicatés autour des pieux et palplanches en bois pour empêcher leur pourriture ; consolidation du sol de fondation ; l'injection de silicate autour ou à la base des pieux pour augmenter leur capacité de charge; l'assainisse- ment et la consolidation du sol et du sous-sol des routes et voies ferrées ; laconsolidation du ballast ;
garnissa- ge au sable ou au béton silicatés des joints des pavages de toute nature ; constitution au moyen de sable ou de béton silicatés de la fondation des pavages de toute nature.
Les applications énumérées ci-dessus sont indiquées simplement à titre d'exemple. Il va de soi que tous les emplois de silicates alcalins, avec ou sans addition de subs- tances coagulantes à l'imperméabilisation ou à la consolida- tion de terrains, soit en place, soit rapportés, rentrent dans le domaine de l'invention.