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" Procédé de réduction de l'addition d'eau de gâchage au mortier et au béton",
Il est connu que par des additions de substances ayant une activité superficielle, on peut obtenir de. s améliorations dans la fabrication du béton. Ainsi, il est possible d'obte- nir, pour la même quantité d'eau de gâchage , une masse de béton plus fluide ou,pour la même consistance du béton,de ré- duire l'addition d'eau de gâchage , c'est-à-dire d'abaisser le facteur eau-ciment. De cette manière, on obtient des amé- liorations de la résistance, on augmente sensiblement le dé- gré de dispersion des particules de ciment les plus fines, qui ont d'ordinaire tendance à former des flocons et des conglo- mérats et par conséquent on obtient une répartition plus ré- gulière du ciment dans la structure ou texture du béton.
Toute une série de substances qui appartiennent à la classe des agents de mouillage et de dispersion ont été pro- posées dans ce sens en tant qu'additions au béton. Ces substan- ces ont été en partie également destinées à servir d'agents rendant le béton compact, cette action étant également interpré-
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tée comme résultat de la réduction du facteur eau-ciraent et de l'augmentation du degré de dispersion .
Ainsi, les'substan- ces suivantes, par exemple, qui sont connues comme agents de mouillage et de dispersion ont été proposées : des produits de dégradation de l'albumine, tels que les acides protalbini- que et lysabinique, des solutions alcalines de produits de condensation de la phénolaldêhyde, des produits de condensa- tion des acides naphtalinesulfoniques avec des aldéhydes,des produits dérivés des pyridines, des sulfonates d'alcools gras, des acides humiques ainsi que-des matieres ligneuses solubles,tels que les lignates alcalins, la lignine chlorée, 'les dérivés phénoliquede la lignine et les sulfonates de li- gnine hydrosolubles, tels qu'ils se présentent,par exemple, dans la lessive résiduaire sulfitée industrielle.
On connaît également des procédés qui séparent les sulfonates de lignine d'avec les matières étrangères indésirables de la lessive résiduaire sulfitée industrielle, telles que le sucre, qui exercent une Influence nuisible sur le phénomène de durcisse- ment (prise) du ciment. Les substances purifiées de cette ma- nière sont ensuite ajoutées au ciment.
Toutes ces substances ont toutefois une propriété qui est considérée en général comme indésirable, à savoir la tendance à former de l'écumé . On ne fait avantageusement usage de cet- te propriété que pour la fabrication de matériaux de construc- tion légers, mais dans tous les autres cas, la réduction de poids spécifique du béton provoquée par la tendance à former de l'écume implique une certaine diminution des résistances, de sorte que les avantages se rapportant à l'augmentation de la résistance qui sont obtenus par la réduction dufacteur eau-ciment sont ainsi de nouveau plus ou moins annulés.
Or, il a été constaté , selon l'invention, qu'en chlo- rant l'acide ligninosulfonique industriel, tel qu'il se pré- sente dans la lessive résiduaire de la fabrication de la cel- lulose sulfitée, il se forme deux corps que se comportent dif- féremment vis-à-vis de l'action xxxxxx relargante des électro-
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lytes et qui peuvent par oonséquent être facilement.et complètement séparés. On a fait ainsi la constatation que, ohose surprenante, les corps séparés se comportent tout différemment lors de ltaddition au béton.
Le produit relargable de chloruration a une action liquéfiante rela- tivement faible et aussi un pouvoir moussant prononcé qui se manifeste fortement en particulier en présence et lors de l'addition simultanée de sels de calcium solubles, tels que le chlorure de calcium . Par contre, le produit de la chloruration séparé insensible aux électrolytes ne présente plus,, malgré l'action prononcée de mouillage et de disper- sion, aucun pouvoir moussant même en cas d'addition et en présence de sels de calcium solubles, de sorte qu'aucune réduction du poids spécifique du béton ne se produit. Au contraire, on peut même obtenir des augmentations du poids spécifique.
On peut opérer la chloruration de l'acide ligninosul- fonique non seulement en y introduisant du chlore gazeux, mais encore en faisant agir le chlore à l'état naissant par l'action d'un mélange d'acide chlorhydrique et de chlorates., La chloruration doit être considérée comme terminée, dès que du chlore libre apparaît et qu'un virage au rouge jaunâ- tre des produits de chloruration se produit. La chloruration par le mélange d'acide chlorhydrique de chlorates exige qu'on ait six molécules-grammes d'acide chlorhydrique par molécule-gramme de chlorate employé; cette condition est remplie dans l'exemple 1 donné plus loin, vu que pour 100 parties en poids de lessive résiduaire sulfitée, on em- ploie 80 parties en poids d'acide chlorhydrique concentré.
Pour obtenir une saturation suffisante en chlore, on fait usage, dans la lessive employée, d'environ 13 à 15 parties en poids de chlorate de potassium, de sorte qu'une réaction selon la formule KOLO + GUCL = KCl + G Cl est assurée.
Or, on a encore trouvé, selon l'invention qu'on obtient
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une transformation du corps ligninosulf onique de la lessi- ve résiduaire sulfitée dans le sens d'une séparation par relargage en un corps électrolytiquement stable utilisable aux fins de la réduction de l'addition d'eau de gâchage au mortier et au béton, et une séparation des sue stances nui- sibles même dans le cas où, au lieu d'une chloruration par des mélanges acide chlorhydrique-chlorate, une oxydation, éventuellement avec chloruration partielle, est opérée par un procédé consistant en ce qu'au lieu de la quantité d'aci- de chlorhydrique nécessaire pour la transformation complète en chlore,
on emploie des quantités plus faibles d'acide chlorhydrique ou bien on remplace l'acide chlorhydrique par une quantité correspondante diacide sulfurique. Il se produit donc alors au lieu de la chloruration , une oxydation équiva- lente du fait qu'électivement au lieu d'un atome (le Cl, un demi-atone équivalent de 0 est amené à agir sur le corps ligninosulfonique. On a pu constater dans ce cas, que la transformation complète de la lessive résiduaire sulfitée, de manière qu'une séparation complète par relargage puisse s'obtenir dans le sens voulu, dépend essentiellement et uni- quement de l'emploi d'une quantité suffisante de chlorate.
Dans -ce cas, il est indifférent pour le but de l'emploi en tant que substance de réduction de la quantité d'eau de gâchage nécessaire) que la quantité d'acide chlorhydrique employée suffise pour la transformation complète de l'oxygè- ne du chlorate en chlore, ou qu'elle soit réduite jusqu'au point que par molécule-gramme de chlorate;
il n'y ait plus qu'une molécule-gramme d'acide chlorhydrique ou qu'une quan- tité équivalente d'un autre acide minéral fort, de sorte qu'uniquement l'acide chlorhydrique du chlorate parvient, en étant mis en liberté, à l'action oxydante pure sur le corps ligninosulfonique. cette quantité minimum d'acide minéral, on doit encore ajouter pour le moins autant d'ex- cès d'acide qu'il faut pour mettre en liberté l'acide ligni- nosulfonique combiné sous forme d'un sel de'sodium ou de cal-
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EXEMPLES:
1) On mélange 100 parties en poids d'une lessive rési- duaire sulfitée purifiée et concentrée avec 80 parties en poids d'acide chlorhydrique concentré et l'on introduit lente- ment en remuant une solution de chlorate de potassium dans 5 parties d'eau très chaude, jusqu'à ce que l'apparition du chlore libre et le virage des produits de la chloruration au rouge jaunâtre indiquent que la saturation en chlore est atteinte . Grâce à Inaction relargante de l'acide chlor- hydrique et du hlorure de potassium formé , un des produits de la chloruration se sépare et lon peut en faisant bouillir la solutionobtenir la quantité totale de celui-ci sous for- me d'un gâteau aggloméré et l'éliminer facilement et complète- ment de la solution, qui contient le second produit de la chloruration.
La solution séparée du gâteau par filtrage fait environ 200 parties en poids.
Pour la comparaison de l'effet sur le ciment, on a dis- sous également dans l'eau, le produit de la chloruration re- largaé et séparé et on 1 'amène à une quantité totale de 20C parties en poids . On a essayé au point de vue de leur compor- tement avec le mortier de ciment les deux matériaux avec la lessive résiduaire sulfitée initiale, qui a été préalablement diluée avec de lteau dans la proportion de 100 à 300 parties en poids pour obtenir une quantité totale qui doit être ren- due égale à la quantité totale des deux produits de la chlo- ruration .
En employant le même facteur eau-ciment on ob- tient les mesures d'étalement et poids spécifiques suivants :
EMI5.1
<tb> Sans <SEP> addition <SEP> Addition <SEP> 1 <SEP> Addition2 <SEP> Addition <SEP> 3 <SEP> Addition <SEP> 4
<tb>
<tb> Mesure <SEP> d'é-'
<tb>
<tb> talement <SEP> 265 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> par
<tb>
<tb>
<tb> litre <SEP> 2185 <SEP> g
<tb>
<tb>
<tb> Mesure <SEP> d'é-
<tb>
<tb> talement <SEP> 340 <SEP> mm <SEP> 315 <SEP> mm <SEP> 335 <SEP> mm <SEP> 295 <SEP> mm
<tb>
<tb> Dilution
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> :50
<tb>
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EMI6.1
<tb> Poids <SEP> par
<tb>
<tb> litre <SEP> 2185 <SEP> gr. <SEP> 2215 <SEP> gr. <SEP> 2205 <SEP> gr. <SEP> 2210 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>
Mesure <SEP> d'é-
<tb>
<tb> talement <SEP> 315 <SEP> mm. <SEP> 270 <SEP> mm. <SEP> 295 <SEP> mm. <SEP> 345 <SEP> mm.
<tb>
<tb>
<tb>
Dilution
<tb>
<tb> 1 <SEP> :100
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> par
<tb>
<tb> litre <SEP> 2180 <SEP> gr. <SEP> 2200 <SEP> gr. <SEP> 2165 <SEP> gr. <SEP> 2225 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Mesure <SEP> d'é-
<tb>
<tb> talement <SEP> 295 <SEP> mm. <SEP> 280 <SEP> mm. <SEP> 300 <SEP> mm. <SEP> 337 <SEP> mm.
<tb>
<tb>
<tb>
Dilution
<tb>
<tb> 1:200
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> par
<tb>
<tb> litre <SEP> 2180 <SEP> gr. <SEP> 2200 <SEP> gr. <SEP> 2165 <SEP> gr. <SEP> 2220 <SEP> gr.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Mesure <SEP> d'éta-
<tb>
<tb> lement <SEP> 265 <SEP> mm. <SEP> 285 <SEP> mm. <SEP> 280 <SEP> mm. <SEP> 320 <SEP> mm.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
Dilution
<tb>
<tb>
<tb> 1:400
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Poids <SEP> par
<tb>
<tb> litre <SEP> 2175 <SEP> gr. <SEP> 2170 <SEP> gr. <SEP> 2160 <SEP> gr. <SEP> 2220 <SEP> gr.
<tb>
L'addition 1 est la lessive résiduaire sulfitée initiale qui a été préalablement diluée -avec de l'eau dans la proportion 1:3, l'addition 2 est le produit de chloruration relargué qui a été dissous dans l'eau pour former une quantité to- tale de 200 parties en poids , 1 addition 3 est le même matériau que l'addition 2, mais avec addition de chlorure de calcium, l'aduition 4 est le produit de chloruration non relargable; l'addition du chlorure de calcium ne modifie pas les tissures d'étalement et les/poidspar litre.
Les additions comme solutions initiales sont diluées comme le tableau le fait voir, avec l'eau de gâchage dans la proportion de 1:50, 1:100, 1:200 e; 1:400. Le tableau montre que le produit de chloruration non relargable exerce encore une action liquéfiante ("fluidifiante") extraordinai- rement forte même jusqu'à la dilution de 1:400 pour, en de 'même temps, Mu très bons poids spécifique.6de la bouillie de mortier.
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En contraste avec ceci, le produit relargué de la ohloru- ration est écumant, en particulier en présence de sels calcai- res solubles, de sorte que les poids spécifiques de la bouil- lie de mortier sont fortement réduits.
Dans un autre essai, on a déterminé la réduction du fac- teur eau-ciment avec le produit de chloruraticn non rélar- gable - ajouté en dilution de 1 :100 - qui se produit lorsque la mesure d'ertension du mortier avec addition'est réduite à
EMI7.1
la mesuc'e à'kZm/sàn qui se produit sans addition. Le facteur eau-ciment a pu dans ce cas être réduit de 0,51 à 0,44, le poids spécifique est monté de 2185 gr. à 2230 gr.
2) On mélange 100 parties de la même lessive résiduaire sulfitée Que dans l'exemple le 1 avec 30 parties en poids diacide chlorhydrique concentré et on ajoute en remuant et en chauffant une solution concentrée de 15 parties en poids de chlorate de sodium. Il se produit une violente réaction avec,- et en même temps une partie du,produit de réaction se précipi- te. Par addition du chlorure de sodium, la précipitation de cette partie du produit de réaction, est complétée et la solu- tion résiduaire restante est séparée par filtration d'avec le produit de réaction solide à relarguer. La solution obtenue de cette manière est employée pour le gâchage du béton et du mortier de la même manière et dans la même proportion que :'est indiqué ci-dessus.
REVENDICATIONS.
EMI7.2
-tl-4 ---------------
1. Procédé de réduction de l'addition d'eau de gâchage au mortier et au béton,caractérisé en ce que lors de la prépa.-, ration du mortier ou du béton, on ajoute en petites quantités les produits de chloruration nan relargables qui se forment lors de la chloruration de l'acide ligninosulfonique indus- triel.