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Perfectionnements aux ciment et mortier pour ouvragea hydrauliques
La présente invention se rapporte à un ciment et aussi à un béton et à un mortier spécialement prépara pour ouvragea. sur lesquels passe de l'eau.
Un mortier fait, suivant la manière usuelle, avec du ci. ment de Portaland et du sable ou une autre matière 'demplissa- ge, ne peut pas être manipulé sous l'eau d'une façon satisfais sante, parce que les courants d'eau, même ceux établis par la main ou l'outil de l'ouvrier, emportent le ciment et la matière d'emplissage, avant que le ciment ait eu la temps de prendre.
Il y a dea cas où un mortier de ciment ordinaire peut être em- ployé sous l'eau, par exemple quand le mortier n'est pas travail- lé ou moulé, ou quand il est protégé par des moules ou autrement contre les effets de dispersion par les. courants d'eau.. Mais, en général, quand une surface de mortier n'a pas de support ou est exposée à l'action de l'eau en mouvement, ou quand le mor- tier doit être travaillé en forme, ou dans dea crevasses,
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le mortier ou ciment usuel se trouve emporté par l'eau avant d'avoir eu le temps de prendre.
Or, l'objet de la présente invention est un ciment et un mor tier d'une grande efficacité pour un travail sous l'eau, un produit qui n'est pas emporté par les courants liquides dans lesquels il est submergé, et qui peut être fait en incorporant un liant insoluble dans l'eau avec du ciment de portaland et, en particulier, avec un ciment de ortland présentant la caracté- ristique que voici. Le liant forme avec le ciment ou le mortier une masse homogène dans laquelle le ciment et la matière d'em- plissage sont retenus et ne se trouvent pas dispersés, quand ils sont sous l'eau, toute la. masse pouvant être travaillée comme un mastic auquel on fait prendre la configuration qu'on veut.
La consistance de cette matière peut être modifiée, suivant les usages auxquels on l'emploie, en faisant varier la quantité d'eau ajoutée au mortier dans le mélangeur à ciment; le liant maintient l'union des éléments du mortier et les empêche de se disperser sous l'action de forts courants d'eau pendant le temps qui est nécessaire pour faire prendre le ciment.
Divers liants ont été essayés, tels la gélatine, la caséi- ne etla bentonite insolubles dans l'eau. Tous ces liants ont donné de bons résultats: et empêchent l'usure, du mortier par le frottement du courant liquide passant dessus. Le liant qui a été trouvé le meilleur à bien des égards est la bentonite, connue aussi sous le nom de wilkinite; c'est une terre argileuse suscep- tible d'être divisée beaucoup plus finement que le ciment.
Pour faire la composition du ciment résistant à l'eau, sui- vant la présente invention, on mélange la. bentonite avec le ci- ment de Portaland, de façon à obtenir une dispersion parfaite de la bentonite dans toute la masse du ciment. Pour cela on agite fortement le mélange des deux produits, ou on les broie ensem- ble dans un malaxeur.
Pour avoir un béton résistant bien à l'ac- tion d'usure d'une eau courante, et présentant une force satis-
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faisante, il convient qs la bentonite employée dans le mélange représente environ douze pour cent du poids du ciment*
Le mélange est amené à l'état de mortier par l'addition d'eau et d'une matière d'emplissage usuelle, telle que du sab le, suivant la manière ordinaire* Au lieu d'être un agglomérat de parcelles dissociées, aisément dispersables comme le mortier au ciment de Portland, ordinairement employé, le nouveau ci- ment constitue une masse adhérente ayant la consistance du mas- tic dans laquelle lea éléments sont liés ensemble par l'action de la bentonite.
La force de la matière peut être modifiée en ajoutant plus ou moins d'eau, mais partout où le produit doit servir à faire un béton solide, le liant empêche la dispersion des parties.
La bentonite gonfle en absorbant l'eau; pour faire un mor- tier avec ce produit, on fait absorber de l'eau par la bentoni- te pour qu'elle gonfle, car sa qualité, comme liant, est un rap- port direct avec l'importance du gonflement. One bentonite qui n'a pas gonflé n'est pas particulièrement indiqué comme liant, au moins pour la présente invention.
Le mortier ainsi constitué n'est paa dispersé ou usé dans une mesure nuisible avant que le ciment ait prias même quand il est soumis à de forts courants d'eau qui le submergent,
Les proportions.de bentonite peuvent varier dans certaines limites. Cependant, si la proportion de bentonite est inférieu- re à sept pour cent, l'action liante est faible, et le mortier, avant d'avoir pris, peut facilement etre usé par le frottement de l'eau* Si la quantité de bentonite dépasse quinze pour cent, la force du béton commence à décroître et peut devenir insuffisan- te dans certains cas d'emploi.
Dans le cas où la force du béton ne présenterait pas d'importance, la proportion de bentonite pourrait être augmentée si cette augmentation était indiquée pour une raison particulière, quoique, ordinairement, on n'ait pas besoin d'y recourir. Avec une proportion de bentonite de douze pour cent, la force du béton est la moitié de ce qu'elle serait
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si la bentonite était éliminée. La réduction de force du béton est un moyen de mesurer l'action liante de la bentonite.
Il a été trouvé que, tandis que la force de la composition bentonite-ciment est diminué par la bentonite, diminution ordi- nairement non nuisible dans un travail sous l'eau, l ecmpos à de ciment a beaucoup plus d'adhérence pour une construction en pierre et un ciment précédemment coulé. C'est un point important, car, sous l'eau, le ciment est largement employé pour assurer la aolidité des ouvrages de maçonnerie, tels que mura, culées, etc..
Il y a des ciments de Portland à basse teneur en alumine, d'autres à forte teneur d'alumine. Or, il a été constaté que la qualité, comme liant, de la bentonite pour résister au fort- tement d'usure du mortier par des courants d'eau, est remarqua- blement améliorée, sans augmentation notable de la consistance du mortier, quand la bentonite est employée avec un ciment de Portland contenant beaucoup d'alumine; les résultats sont d'au- tant meilleurs que, pour les usages courants, il est préférable d'employer en combinaison la bentonite avec un ciment à forte teneur d'alumine, dans lequel il y aura, par exemple quanante pour cent d'alumine.
Dans des essais effectués sur deux mortiers similaires, contenant tous deux les mêmes pourcentages de ciment, de bentonite et une matière d'emplis sage, et soumis tous deux aux mêmes courants d'eau, mais ces mortiers contenant l'un beau- coup et l'autre peu d'alumine, le mortier à forte teneur d'alu- mine prend, sans usure perceptible, de la surface par frottement, la masse même conservant les marques légères laissées par l'ou- til qui a servi à lui donner sa forme. Par contre, la structure pour laquelle a été employé un ciment à faible teneur en alumine a présenté des traces d'usure par frottement, à la fin du même temps.
L'usure n'a pas été assez sérieuse pour rendre le mortier inutilisable pour des ouvrages sous l'eau, mais elle a cependant manifesté l'infériorité dudit ciment par rapport à celui à forte teneur en alumine.
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Il est préférable d'incorporer à sec la bentonite, ou un au- tre liants dans la composition de ciment, comme il est dit plus haut; toutefois, on pourrait introduire le liant dans. l'eau ou dans une partie de l'eau employée pour faire le mortier.
RÉSUMÉ
Un procédé pour faire, en vue de son emploi sous l'eau, une composition au ciment ou un mortier avec un mélange de ciment et d'un liant, tous deux sous la forme de solides finement divi- sés, consistant en ce que:
On ajoute de l'eau à la composition pour faire gonfler for- tement le liant et pour lier d'une/facon adhérente les parties constitutives du ciment et les inclure dans une masse adhérente moulable qui paut être mise sous l'eau pour permettre au ciment de prendre pendant qu'elle est submergée;
Les parcelles solides du liant forment, en présence de l'eau, avec le ciment et une matière d'emplissage qui peut être prés en** te dans le mortier, une masse adhérente moulable dont les par- celles sont fortement liées ensemble, de manière à résister à l'usure de frottement causée par les courants d'eau dans les- quela la masse est submergée, pendant le temps nécessaire pour fai re prendre le ciment.
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