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Procédé de fabrication de béton cellulaire @
La présente invention est relative à un procédé de fabri- cation de béton cellulaire convenant tout spécialement pour son application dans l'industrie du bâtiment et qui peut y être u- tilisé aux usa ges et aux endroits les plus divers.
Le béton cellulaire, dénommé aussi parfois béton poreux, '.gazo-béton et autres, en dehors.des procédés par lixiviation et incorporation de masses ou,de corps naturellement poreux était réalisé soit par uns'production de gaz dans la masse de mortier par réaction chimique, soit par formation de pores par l'addition de matières qui forment mousse par manipulation mécanique ou, par l'entremèlage de masses mousseuses préala-. blement préparées,soit encore par formation de pores par re- lâchement physique.
La 'pratique a montré que ces procédés connus peuvent présenter de sérieuses difficultés de réalisation; ainsi, lôra- que les pores sont' obtenus dans la masse de béton par voie chimique, donc formés par l'action de gaz, il faut vaincre deux difficultés essentielles. Il faut, notamment, que l'action , des gaz soit justement terminée a la fin de la prise et au commencement du durcissement, mais autant que'possible pas avant, parce qu'alors les gaz formés s'échappent et la masse- s'affaisse; ensuite, le formateur de gaz. doit être pulvérisé très finement afin que les petits grains assurent la formation de bulles p,etites et'régulières, sans cependant être trop fi-' nes, afin que la réaction ne se fasse pas d'une manière vio- lente.
Par formation d'une mousse destinée à la formation de pores, l'on rencontre des difficultés énormes à mélanger inti-' mement les ingrédients, et la'matière des'corps en.présence, nuisent aux.opérations, ainsi qu'à la répartition régulière. des expansifs dans lamasse.' L'on avait aussi'déjà songé,à reprendre un ancien moyen suivant lequel,-pour la fabrication de béton cellulaire avec des liants hydrauliques, des matiè-..
res de remplissage finement divisées et de l'eau sont forte-' ment remuées en les mélangeant .et le' maintien de, la masse étant alors assuré en'soumettant les matières insolubles, pré-' alablement à leur introduction dans les mélanges fluides, à - une pulvérisation suffisante pour qu'elles flottent dans le liant durant .le temps révolu à la durée de la prise, les mé- langes étant agités et dilatés dans des appareils appropriés.
Cependant, il était encore nécessaire de se servir d'un mécànisme spécial,d'une main d'oeuvre expérimentée, de prévoir avec très grande finesse des matières'de remplissage ce qui est toujours onéreux.
La présente invention a pour but d'obvier à ces multiples inconvénients tout en permettant d'activer les différents stades de l'opération de fabrication et de donner au produit fini une résistance'particulièrement grande. '
Par l'étude approfondie de la question, 'il a été observé
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que pour obtenir un béton cellu'laire réuniss.,nt toutes les qualités re,uises, il faut, par aes ajoutes aa ,1",Uits appropriés d'une'part corriger les défauts que possède le ciment normal lorsqu' il 'est transf ormé en béton cellulaire, et d'autre part lui donner aes qualités qu'il ne possède pas.
Suivant l'invention, l'on opère à l'aide de catalyseurs, de sorte à ajouter le moins possible de corps étrangers à l'emulsion d'air, d'eau et ciment, pour que ces corps n'aient pas
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d'influence secoLicLaire néfaste sur la résistance finale, ou sur la bonne conservation des bétons cellulaires obtenus.
Une aes caractéristiques du procédé suivant l'invention résiàe en ce que la masse formée pour la fabrication du béton
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cellùlaire, par du ciment et de l'eau, éventuellement aes matières de remplissage, de colorants et d'izyarofuge, est trans- formée en une émulsion qui préalablement au phénomène de rupture, est soumise à des catalyses, évitant l'échappement ues
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bulles d'air tout en permettant l'obtention d'un béton cellu- laire sans retrait et de grande résistance.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que l'émulsion produite par voie mécanique estsoumise à trois catalyses de manière à stabiliser l'émulsion, à accélérer la prise au ciment ainsi que pour favoriser la formation de la structure cristalline en vue a'une augmentation de la résistance.
Suivant le présent procédé une masse composée uniquement d'eau en excès et de ciment est battue énergiquement en vue
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de l'obtention d'un mélange intime d'eau, oe ciment et cL',ir, mélange qui ser-l d'autant plus léger qu'il contient plus d'air, c'est à aire qu'il a etc. battu plus longtemps.
Au moment où l'on arrête de battre, l'émulsion se rompt
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d' elle-.;.én?e, et l'air que contenait la masse s'échappe tandis que le ciment tombe au fond de l'eau. Pour y obvier il est prévu un catalyseur a'émulsion qui intervient en vue de sta-
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biliser l'émulsion aiuand on arrête de battre. 'Le butylnapnta- lènesulfonate de soude couvre très bien comme catalyseur d'emulsion. L'air ne s'échappe pas de la masse et le ciment y
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reste parfaitement en suspension; les dites bulles a'air sont d'autant plus stables ,lue leur tension superficielle sera plus rapprochée ae la viscosité du mélange.
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Comme l'sL ulsioi2 stabilisée est composée essentiellement d'eau, de ciment et d'air, elle se présente sous forme a'une u.asse fluiùe plus ou moins liquide pour permettre facilehieut la coulée.
Il est connu que la prise du ciment he se fait générale- ment que dans un ternes relativement long ; plusieurs heures sont normalement nécessaires.. Si la prise ne se fait pas rapide-
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ment, l'eau slévapore et provoque une C041tractioici de la masse, par suite c,,B ce départ d'eau, ce qui inévitablement provoque un affaiss8eut du béton.
Pour éviter cet affaissement il est ajoute, avan-c la coulée, un catalyseur de pris3, QS manière à assurer que la prise au ciment soit terminée en quelques minutes, ce qui évi- te tout affaissement.
Le catalyseur de prise suivant la présente invention est
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du diéthylène glycol où autres dérivés au glycol qui ne ruoai-
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fie pas la qualité du béton.,. comme c'est le cas pour les catàlyseurs de prise déjà employés comme la potasse, la soude et le chlorure de , calcium qui diminuent l'a plupart du temps la', résistance finale du béton.
, Le catalyseur de prise suivant l'invention est dond un produit qui, par sa seule présence,.agit sur la vitesse de' la réaction. La prise indique en effet un certain stade de la réaction chimique-des ingrédients du ciment entre-eux, et avec l'eau de gâchage, réaction qui en se poursuivant ultérieurement, à mesure que l'eau en excès s'évapore, conduit à transformer la masse amorphe du ciment en un produit à structure cristalline ou micro-cristalline, structure à laquelle semble due la résistance finale du produit.
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L'émulsion telle qu'elle est obtenue avec le catalyseur d'émulsion est donc'un.système qui se trouve dans un. état as= sez fluide, qui par 1'.intervention du catalyseur de prise se transforme très rapidement en système solide, c'est à dire' que les divers composants du liquide perdent leur mobilité; le système ne peut donc plus s'affaisser ni se contracter.
Pour augmenter la résistance du béton, on ajoute un cata- lyseur de résistance, tel le sulfate de manganèse.
Le catalyseur de résistance favorise la formation de la structure cristalline, et augmente ainsi la dureté finale du béton. En effet, la résistance finale d'un produit à base,de ciment ou autre liant hydraulique semble être due au passage de la masse à la structure cristalline, de sorte qu'en favorisant la formation de la dite structure l'on améliore la rêsistance du produit ainsi traité.
Suivant l'e présent procédé-pour la fabrication d'un béton cellulaire, il est ajouté pendant le malaxage, soit simultanément, soit successivement, les catalyseurs d'émulsion, de prise et de résistance.
,L'on comprend que sans s'écarter de l'esprit de la présente invention il est possible d'incorporer à 'la masse des produits accessoires, en vue d'obtenir des qualités spéciales comme par exemple des hydrofuges, des colorants et autres.
Les catalyseurs, cités à titre exempletif sont, de préférence employés dans les proportions suivantes : catalyseur d'émulsion : du butylnaphtalènesulfonéte de soude à'la dose de 1 à 5%. catalyseur de prise : du di'éthylène glycol et autres dérivés du glycol, à la 'dose de 1 à 5%. catalyseur de résistance;du sulfate de manganèseà la. dose ' @ de 1,5 à 2,5%.
Voici, à titre d'exemple, un mode, de 'fabrication de béton céllulaire suivant la présente invention : 100 litres d'eau, 150 kg de ciment , 0,5 kg de diéthylène glycol 0,5 kg de butylnaphtalènesulfonate de soude @ 1,5 kg d'hydrofuge et.0,050 kg de sulfate, de' manganèse, sont introduits dans un mélangeur quelèonque et malaxes 'éner- giquement'pendant un .temps suffisant pour obtenir un mélangé intime, émulsionnéau degré désir;: , suivant la densité que .l'on ' désire donner au produit fini.
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Il ne reste plus alors qu'à verser dans le moule ou l'endroit désiré l'émulsion obtenue qui, par les trois cataly- seurs qui ont été introduits, ne retombera point, prendra rapidement prise et acquérera une haute résistance.
Il va de soi que l'on peut faire varier les qualités des différents catalyseurs, la durée de malaxage, la forme des malaxeurs, de sorte à obtenir différentes quantités bien déterminées de béton cellulaire ayant des caractéristiques bien dé- finies.et constantes quand il est travaillé dans les môes conditions.