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Publication number: BE454278A
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Description


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    "PROCEDE     ECONOMIQUE   D'UTILISATION DU LAITIER DE BAMT FOURNEAU 
POUR L'OBTETICT   D'UN     BETON   A   DURCISSEMENT   RAPIDE". 



   En refceidissant   brusquement,par   projection dans l'ecu, un laitier de haut   fourneau,   on   obtient   un laitier granulé possédant des propriétée pouzzolaniques, Sous cette forne,le laitier de haut fouraeauest utilisé pour fabriquer du ciment et préparer des bétons. 



   Différent^ moyens conduisentà de   résultat.,par:1   lesquels: - le laitier   granulé   et moulu est gâché tel quel avec de la chaux etdel'eau. 



  - le laitier granulé est moulu avec le quart environ de son poids de chaux éteinte. Le ciment   &insi   obtenu est appelé " ciment de 

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 laitier". 



  - le laitier granulé est broyé avec du clinker de ciment Portland raison de 30 à 85% de laitier granulé pour   70 à   15% de clinker. 



  On obtient ainsi le ciment   métallurgique.   



  - le ciment sursulfaté, obtenu par broyage de 4 parties environ de laitier granulé pour I partie d'anhydrite (sulfate de cal- ci um   anhydre).   



   On a aussi proposé de faire la granulation du laitier dans une eau alcaline ou d'ajouter de la soude caustique à la chaux dans la fabrication du ciment de   laitier.Des   recherches scienti- fiques ont mis en édivence le fait que l'agent actif au moment de la mise en oeuvre du ciment de laitier est de l'alcali caus- tique libre.

   Il en découle que l'on peut déclencher la réaction de prise du laitier par addition directe de soude caustique ou en ajoutant,soit au laitier sec moulu,soit à l'eau de gâchage, des corps qui, par réaction chimique mutuelle,produisent de l'alcali caustique libre* 
Tous les ciments dérivés du laitier obtenu par l'une quel- oonque des méthodes précédentes sont caractérisés par un durcis- sement lent et nécessitent surtout une atmosphère humide,sinon ils restent friables.Pour remédier à cet inconvénient,il a été proposé d'utiliser le procédé suivant:

   
Au lieu d'avoir recours à des additions massives de chaux, de clinker, d'anhydrite   ,etc..,on   déclenche la réaction de prise du laitier en faisant intervenir de la soude rustique, soit qu'on l'incorpore directement dans le lait ier, soit qu' on l'ajoute à l'eau de gâchage ou qu'on introduise dans cette eau des   réactifs   donnant naissance à de l'alcali caustique libre,en observant la   condition   que la concentration de l'eau de gâchage en alcali caustique libre reste comprise entre 5 et 8% .Selon ce dernier procédé, les poids des réactifs doivent être proportionnels au poids d'eau qu'on uti- lise pour gâcher le béton,et non proportionnels au poids de lai- tier   à   mettre en oeuvre. 

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  Le présent brevet a pour objet un. procédé économique d.'uti- 
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 liRaticn du 1: i'bier de haut fourneau pour l'obtention d'un béton à durci 8, 8me ,1t rapide et il api,)or'De une grande simplification de réalL;,-;:1,ll1 '7'1- -vac den procédés rappelés ci-dessus. 



  La ,1ouve:-,tk,-té du 'f)roct'dé envisagé dans le présent brevet consiste a. ajouter au laitier sec moulu ou à l'eau toe gâchage un très fsible 00rcentase dû Elément de réaction,tel que la Choux hydratée, et a employer comme eau de gâchage de l'eau de mer .iaturellc ou artificielle. DU'l:': 0el>':,'5ns cas,il y a avantage 
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 :-'- ajouter l'eau, de mer naturelle ou artificielle une quantité 
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 fmn1/1ü,.c .t2,re éiéter1l1i jée de sels marins et u.Le qU:3n-;ité 3uppl(- n.ent i: corrc;-oW :.n,e de chaux. 



  On Re tr01Jve cinsi e,i présence d'éléments nouveaux dans leur lat'jrR et dans leur mod'' d'emploi pour l'obtention d'un béton a dur- cir.rvn:icnt rapide. Certee,1"additio l h sec de chuux au laitier ou È l'ecu de gâchage cst co¯,'me,iu.::i.8 ppo dans le faible pourcentage errviv:, c.e.d. Ll,> z, 30 gr par litre d'eau de mer naturelle ou artificielle,ni da 1[-' le uiode o)srGtoire envisagé dans le présent 
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 brevet. 
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  I1 est évident que cette e z.1i.d>¯ ài .t àL ;; de chaux pourrait être ''up'orimcn si l'analyse du laitier en révélait ute quantité suffi- santé pour réaliser les réactions nécessaires avec les sels alca- lins présente dons l'eau de gâchage selon les équations chimiques 
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 connues. L'emploi comme eau de gâchage d'eau de mer naturelle ou artificielle éventuellement additionnées de chaux n'était pas 
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 non plur connu ni divulgué. 



  Dans le op- oh l'on ajoute È1. l'eau de gâchage une quantité .'ipplémentire de sels marins,il est avantageux que cette quantité 
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 soit comprise entre 50 et 70 gr .par litre d'eau de mer.La quantité 
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 3u'O'nlémentaire correspondante cie chaux est de 35 , 50 gr.par litre 
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 d'eau de gâchage. 
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  Il est recommandable de mettre dans tous les cas ur4éger excès de chaux qui peut être de l'ordre de 10% de la quantité 'stric- 
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 tement nécessaire,selon ce qui est dit ci-dessus. 

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   Enfin, au lieu d'eau de mer naturelle ou artificielle, on peut aussi employer comme eau de gâchage une solution de sels alcalins par exemple une eau sulfatée à 12% de sulfate de   poude   sec.la quantité correspondantede chaux étant de 8% du poids d'eau sulfatée utilisée. 



   L'emploi des éléments de réaction dont l'un peut être additionné au laitier et dont l'autre est constitue par de l'eau de mer naturelle ou artificielle,ou pa.r une eau alcaline d'une concentration déterminée,n'était pas non plus connu et consti- tue ainsi une caractéristique nouvelle dans l'application du procédé présentement envisagé. 



   Le présent brevet a donc pour but de faire connaitre   l'em-   ploi du laitier de haut fourneau avec des réactifs se présentant sous des aspects et conditions d'emploi totalement nouveaux, dans des .conditions économiques et techniques inconnues jusqu'à   présent.-   
Pour fixer les idées, on donnera ci-dessous des exemples de réalisation de l'invention.

   Suivant ces exemples, un béton à base de laitier de haut fourneau,conforme à l'invention, est préparé comme suit: 
Le laitier employé est du laitier granulé moulu,   d'une   com- position semblable celle du laitier provenant d'une usine métal- lurgique belge,c.à.d. ayant la composition suivante:

   - Silice   ..............................     28,8   à 31,7 - Alumine ............................ 14,9 à 11,3 - Oxyde de fer 2,8 à 3,3 - Oxyde de manganèse .................. 1,0   à   1,4 - Chaux ............................... 46,3à 48,1   Magnésie .............................   4,5 à 1,1 - Anhydride sulfurique ................ 0,2   à   1,2   -   Soufre de   sulfure    @   1,2 à 1,7 
Ce laitier, qui présente au tamis de 4900 mailles/cm3 un refus de 8/10è %, est mélangé   intimement 4   sec avec de la chaux 

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 hydratée industrielle.

   Comme matière inerte, on emploie du sable 
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 non;.fl belge ou du sable du mü- 0/3. 
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 Les matériaux sont dosés dans les proportions suivantes: 
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 î  ) Gâchage à l'eau, de mer naturelle (Ier exemple) : - Sable, gr .............................. I..500 - Laiti2r, gr (de composition 
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 ci-dessus)............... 293,7 
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 - Eau de mer naturelle, cm3............. 300 - Ohcux hydratée 30 gr par litre d'eau 
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 de mer. 
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  - Compression 34 h., en kg/c:n'........ ' I9,3 - Coiior >r s i on [1 3 j jours, en kg/cm"...... 53 - Compression a 7 jours, en itg/crn'...... ' ' 8 , ' 2 ) Gcha.ge a l'eau de mer artificielle,comportant un supplé- ment de sels' (2è exemple): :r-^¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯.¯¯¯¯¯¯ .'r '' .;: e , â ' . s ............................ 1.500 - Laitier, gr.(de Couiposition ci-dem;Ç).......>....... 353, - Ea.u de mer artificielle a 84 gr de sel par litre d'eau de gâchage,cm3.. 300 Chaux ................................63 gr.par litre d'eau Cohiprecsion a 34 pn 13 19,3 de gâchage. 



  - Compression a 3 jours, e i 1Lg/Cmù..... 46,6 - oi:,jr . . <J, : 1. 7 jours, en -=ri; m " ..... 74 3 ) Gâchage à l'eau sulfatée (3è exemple) : - Sr¯ble, gr...."....",. ...... 1 .... "......... 1. SQQ - Lr.lti2r, gr. (de composition c i-d 0 ::; " 11 8) ............. 383,3 Eau,cm3.............................. Is8 - Chaux, 1 G =- ') ..... , .... '" ...... , , ...............

   I I, - Sulfate el soude, gr................. 31,3 - Compression a 3 j jours, en kg/om2..... î Q5 - Ü c;Í;:;'- ,02 8i on 8. 7 jours, en l{g/ C1r18 ..... 136 A ti);:'-:: ùe comioaraison,voici les résultats donnés par un 
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 ciment Portland normal gâché avec de l'eau de mer naturelle : 

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 - Sable gr........................ 1,5000 
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 - Ciment Portland normal.gr........ 393,7 - Eau de mer naturelle, eu3........ 200 - Compression a 24 heures, en kg/cm 19,3 Compression à 3 jours,en kg/cm3... 40 - Compression à 7 jours en lsg/cm.. 67 
Le procédé qui fait l'objet de la présente invention offre les avantages des procédés antérieurs connus et, en outre, 
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 le béton durcit rapidement dans les premie-rss j.ours de sa mise en oeuvre et acquiert   une bonne   résistance mécanique finale.

   Il 
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 est plub économique et le béton résiste parfai.terrent aux eaux oorrosives (notamment aux eaux salées),sa mise en oeuvre est plus simple et plus aisée. 



  Il s'applique avec la plus grande facilité,non seulement aux 
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 ouvrages sis au bord des mers,mais encore en tout autre en.droit(uti- lisation de l'eau de mer artificielle). 



  R E V E iv i I C A T I 0 ia S 
1.- Procédé économique d'utilisation du laitier de haut fourneau pour l'obtention d'un béton à durcissement rapide,caractérisé en ce que les éléments de réaction sont répartis,l'un dans le laitier de haut fourneau, et l'autre dans l'eau de gâchage, ou unique- ment dans cette dernière qui peut constituer elle-même de par sa nature un des éléments de réaction. 



    II.-   Procédé économique d'utilisation du laitier de haut fourneau 
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 pour l'obtention d'un béton à durcissement rapide,selc¯ la

Claims

revendication I, caractérisé en ce que les produits de réaction sont, d'une part,l'un la chaux additionneau laitier de haut fourneau ou à l'eau de gâchage dans une proportion de 25 à 30 gr. par litre d'eau de gâchage, d'autre part,l'autre,constitué EMI6.6 soit par l'élément de gâchage lui-même,tel que l'eau de mer naturelle ou artificielle, soit par une solution de sels aies..- EMI6.7 Á"1 -CI. lins,par exemple de l'eau sulfatée à 13% de sulfate de coude <Desc/Clms Page number 7> sec, la quantité correspondante de choux étant d'environ 8% du poids d'eau sulfatée utilisée. EMI7.1

III.- Procéda économique Q,'utilisatio!l du laitier de haut fourneau pour l'obtention d'un béton à durcissement rapide, selon EMI7.2 1 revendications I et II, caractérise en ce que l'on ajou- te, d'une part, à l'eau de gâchage si celle-ci est une eau de mer naturelle ou artificielle,une qantit supplémentaire EMI7.3 de fels U::-.rL# co-.;i?ri3e 8Jltre Sa et 70 gr. pcr litre d'eau :.Le 0, , d'autre; part, au laitier ou 8 1'=au de gâchage une qUi] tit,j 2l1p'.Jl()iM,lt2-ire ',c' chaux d8l1S une proportion de 35 a &0 jg.<. Dfi,(, litre d'eau de gâchage.

IV.- Froc;. de éCCJ;1omic-i'.'C': d'utilisation du laitier de haut fourneau Dour l'obtention ,-1 d Il' ',) to : h durcissement rapide, selon les re,'p dic2ti(',18 I ou II ou III, caractérisé er, ce que l'on ajoute dans tOU2 les OFF '.1l léger excès de chaux,de l'ordre de le',.) de le quantité strictemcrlt ;-iél<:Qsa.ire, selo.i les reven- (j-ic. t; j,(',l" recede'tc^.

V.- Procéda économique 0¯"cltiliRé1.tjon du laitier de haut fourneau pour ?¯' c1>te.it i<:.L d'u i béton 8, durcissement rapide, selon les re'J'e,1dicct:'iJ';li' I ou II ou III ou IV, caractérisé et ce que l'on additionne au laitier ou à l'eau de gâchage un pour- centage de chaux compris entre 5 et 30 gr. par litre d'eau de gâchage et ece que l'on gâche le mélange ainsi obtenu, soit avec de l'eau de mer naturelle ou artificielle,soit avec u@e solution de sels alcalins telle que par exemple de EMI7.4 l'eau C'ulfe:

téc à 13 S de sulfate de soude sec,la quantité de chaux correspondant à. ce derni er cas étant de 8 @ environ du ocids d'eau sulfatée utilisée.

VI.- Procède t el que décritet revendiqué,et produits en résultant.