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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  " PROCEDE DE FABRICATION DE CIMENT   "   
L'invention a pour objet principal un procédé de fabrication de ciments, en vue d'obtenir des ciments soit à moindre retrait que ceux qui sont déjà connus, soit sans aucun retrait, soit même expansifs, qui constituent de nouveaux pro- duits industriels compris dans le cadre de la dite invention, ainsi d'ailleurs que les corps ou éléments de construction obte-   nus à   l'aide de tels ciments, employés seuls ou en combinaison, sous forme de mortier ou de béton, ou encore associés à des armatures métalliques. 



   Le procédé selon l'invention consiste de manière gé- nérale à préparer un liant contenant du sulfate de calcium et de la chaux (comme   µ'ailleurs   il en existe déjà), puis à y ajou- ter de l'alumine par simple mélange, en proportions variables selon le résultat cherché. 



   La Demanderesse a déjà proposé, par son brevet fran- çais n    815.977   en date du 14 Février 1936, un procédé de fabri- cation de ciments à faible retrait ou expansifs, qui consiste en principe à opérer la cuisson d'un mélange de sulfate de cal- cium (par exemple sous forme de gypseou d'anhydrite) .avec de l'alumine (par exemple sous forme d'argile ou de bauxite) le 

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 tout avec ou sans addition de calcaire. On obtient par ce procédé du sulfo-aluminate de calcium qui peut être utilisé soit seul, soit en mélange avec d'autres constituants, tels notamment que les laitiers de haut-fourneau et les ciments artificiels.

   On voit que par rapport à ce procédé déjà connu, celui qui fait l'objet principal de l'invention se distingue en ce qu'il évite la cuisson des constituants du ciment, qui est obtenu par simple mélange, les réactions mutuelles de ces constituants donnant naissance au sulfoaluminate de calcium lors de l'hydratation du liant ainsi obtenu. 



   Après la prise initiale d'un ciment selon l'invention, et durant la période de durcissement en   présence   d'humidité, il se produit une cristallisation complémentaire reterdée, qui commence d'abord par remplir les pores occupés par l'eau en excès, ce qui corrige déjà. le retrait physique dû à l'attraction moléculaire après le départ de l'eau, d'où un premier résultat avantageux. 



   Le corps nouveau qui se forme, peut aussi, suivant les proportions des constituants en présence, dépasser la compensation stricte, et fournir des ciments qui, après prise et durcissement, accusent des dimensions supérieures à celles du solide initial. Cette modification se produit sans diminution des résistances mécaniques et sans altérer la stabilité, lorsque les proportions relatives entre les constituants sont bien choisies. 



   Le phénomène, d'apparence très complexe à diriger, s'est montré réglable par la méthode stoechiométrique en agissant sur la concentration du constituant le moins abondant dans le complexe, c'est-à-dire l'alumine, comme cette substance est aussi la plus coûteuse des trois composants à degré de pureté égal, il est indiqué d'en diminuer d'ailleurs l'emploi le plus possible. C'est donc en variant les proportions d'alumine que l'on peut conférer aux liants de ce nouveau type les qualités de ciments expansifs ou de ciments sans retrait, suivant la dose de l'addition d'alumine. 

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   Le fait que   l'addition   d'alumine, par simple mélange, donne le résultat industriel précité est en lui-même des plus surprenants. En effet, l'addition de poudres aux liants augmente en général le retrait de ceux-ci, selon les auteurs qui ont    étudié cette question ; etcette opinion est confirmée par l'ex-   périence suivante montrant que le retrait d'un ciment portland augmente nettement par l'addition de 9,75 % de bauxite crue ou cuite, 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Temps <SEP> jours <SEP> ; <SEP> Changements <SEP> de <SEP> longueurs <SEP> en <SEP> mm
<tb> Temps <SEP> en <SEP> jours:

   <SEP> par <SEP> mètre <SEP> :
<tb> 
 
 EMI3.2 
 -------------------------- ----------------7------------------- 
 EMI3.3 
 
<tb> 
<tb> Mortier <SEP> 1/3 <SEP> Bauxite <SEP> Bauxite
<tb> témoin <SEP> crue <SEP> cuite
<tb> --------
<tb> 7 <SEP> jours <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> ..... <SEP> + <SEP> 0.40 <SEP> + <SEP> 0.04. <SEP> + <SEP> 0.08
<tb> 14 <SEP> " <SEP> à <SEP> l'air <SEP> ..... <SEP> - <SEP> 0.08 <SEP> - <SEP> 0.44 <SEP> - <SEP> 0.44
<tb> 21 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> ..... <SEP> -0.24 <SEP> - <SEP> 0.52 <SEP> - <SEP> 0.52 <SEP> 
<tb> 28 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> ..... <SEP> - <SEP> 0.28 <SEP> - <SEP> 0.64 <SEP> - <SEP> 0.60 <SEP> 
<tb> 56 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 0.36 <SEP> - <SEP> 0.68 <SEP> - <SEP> 0.68 <SEP> 
<tb> 84 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> .....

   <SEP> - <SEP> 0.48 <SEP> - <SEP> 0.88 <SEP> - <SEP> 0.88 <SEP> 
<tb> 105 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> 0,48 <SEP> - <SEP> 0.84 <SEP> - <SEP> 0.88 <SEP> 
<tb> 
 
 EMI3.4 
 147 fa rr if , , , , - p , 48 z 0 . 84 - 0.88 
Ces chiffres montrent que l'addition de bauxite seule a pour effet d'augmenter le retrait.      



   Par contre, comme exposé, le procédé selon   l'invention,   per- met de conférer à un liant un pouvoir certain d'expansion par la présence simultanée, en simple mélange, de chaux, de sulfate'de calcium et   d'alumine;   oette présence peut avoir lieu pour chacun des composants, sous des formes chimiques variées et présentant des degrés de pureté très différents, dont les principales sont : - pour la chaux : la chaux grasse, la chaux hydraulique, le clin- ker. 



  - pour le sulfate de calcium : le gypse et l'anhydrite, - pour   l'alumine :   les argiles et la bauxite crue ou cuite. 



   Indépendamment des proportions dans lesquelles les consti- tuants sont mélangés, il est possible de régler la stabilisation 

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 du volume à un taux déterminé, en agissant sur'la   finesse   de broyage. 



   On peut opérer par   nonobroyage,   c'est-à-dire broyer ensemble tous les constituants du ciment final. On peut, également, opérer ultérieurement un   Mélange   de constituants broyés séparément à des finesses différentes. 



   A titre d'exemple de ciment expansif on peut citer la composition suivante : Laitier' de haut fourneau ....   64,35 %   parties en poids clinker   20,00   % " anhydrite ........... 8,50 % " bauxite ............ 7,15% "   100,00 %   
Le mélange étant amené au degré de finesse habituel, des barrettes confectionnées en pâte pure avec ce ciment présentent après un séjour d'une semaine dans l'eau, une expansion de 6,56 mn par mètre. 



   On peut mettre en évidence le rôle de la bauxite en faisant varier sa proportion par rapport au laitier dans la composition ci-dessus ; on observe alors en pâte pure, les expansions suivantes : 
 EMI4.1 
 
<tb> 
<tb> Bauxite <SEP> % <SEP> Expansion <SEP> à <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> Gonflement <SEP> Le
<tb> Laitier <SEP> + <SEP> Bauxite <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> en <SEP> mm. <SEP> par <SEP> Chatelier <SEP> à
<tb> Laitier <SEP> + <SEP> Bauxite <SEP> mètre <SEP> chaud <SEP> en <SEP> mm
<tb> ------------------------------------------ <SEP> --------------
<tb> 8 <SEP> 5.64 <SEP> 14
<tb> 6 <SEP> 5.04 <SEP> 11
<tb> 4 <SEP> 3,76 <SEP> 8
<tb> 
 
Ce tableau montre le parallélisme entre la proportion de bauxite avec l'expansion d'une part, et le gonflement   d'autre   part. 



   Si l'on réduit l'addition de bauxite, on dininue   l'inten-   sité du phénomène et on obtient des cinents sans retrait dont la composition suivante est donné à titre d'exemple : 

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   @  
Laitier de haut fourneau ..... 68,64 % parties en poids   Olinker .............   20,00 % "     Anhydrite   ............ 8,50 % " 
Bauxite .............   2,86 %   "   100,00   % amenées au degré de finesse habituel ; ce ciment présente en pâte pure une expansion de 3,76 mm/m après   sa jour   d'une semaine dans l'eau. 



   Il résulte enfin des expériences faites que l'addition de bauxite effectuée en quantité caloulée, pour produire soit une expansion soit la compensation du retrait, améliore considérable-      ment les résistances mécaniques du liant hydraulique comme le dé- montre le tableau suivant relatif aux essais mentionnés plus haut:

   
 EMI5.1 
 
<tb> 
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb> Bauxite <SEP> compression
<tb> Laitier <SEP> + <SEP> Bauxite <SEP> 1 <SEP> jour <SEP> 2 <SEP> jours <SEP> 7 <SEP> jours
<tb> 
 
 EMI5.2 
 ---------------------------- --------- 
 EMI5.3 
 
<tb> 
<tb> 8 <SEP> 90 <SEP> K  <SEP> 272 <SEP> K  <SEP> 448 <SEP> K 
<tb> 6 <SEP> 68 <SEP> 250 <SEP> 427
<tb> 4 <SEP> 128 <SEP> 244 <SEP> 377
<tb> 
 
Bien entendu, les compositions précédentes ne sont données qu'à titre d'exemples, et ne doivent être considérées à aucun titre, comme ayant un caractère limitatif vis-à-vis de la présente invention.

   Il faut considérer comme rentrant dans le domaine de l'invention, son application à tous liants hydrauliques connus sous les noms de ciments naturels et artificiels, ciments de laitier, métallurgiques, et   sursulfatés,.purs   ou composés, en tant que justiciables de l'application du procédé précité, ainsi que tous corps résultant'de   l'emploi   de ces liants, seuls ou associés à des armatures métalliques, sous forme de mortiers ou de bétons armés,
REVENDICATIONS. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

1.) Procédé de fabrication de ciment à partir d'un liant contenant du sulfate de calcium et de la chaux, caractérisé en ce <Desc/Clms Page number 6> qu'on mélange de l'alumine à ce liant à la température ordinaire. , 2.) Procédé selon la revendication 1 pour régler le sens et le taux de variation du ciment lors de sa prise et après elle, caractérisé en ce qu'on modifie la proportion d'alumine ajoutée en mélange.

3.) Procédé selon la revendication 1 pour régler le sens et le taux de variation du ciment lors de sa prise et après elle, caractérisé en ce qu'on modifie la finesse de granulation de l'un au moins des constituants.

4.) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on effectue d'abord le mélange des constituants et leurs broyage ensuite.

5.)Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on opère d'abord le broyage des divers constituants, et leur mélange ensuite.

6.) Procédé selon les revendications 1 et 5, caractérisé en ce que le broyage de certains au moins des constituants est ef- fectué à une finesse différente de celui des autres.

7.) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la chaux qui entre dans la composition du ciment est de la chaux grasse, de la chaux hydraulique ou du clinker.

8.) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sulfate de calcium qui entre dans la composition du ciment est sous la forme de gypse ou d'anhydrite.

9. ) procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alumine entrant dans la composition du cinent est sous la forme d'argile ou de bauxite crue ou cuite.

- R E S U M E - Procéda de fabrication de Ciment à partir d'un lient contenant du sulfate de calcium et de la chaux, caractérisé en ce qu'on mélange de l'alumine à ce liant à la température ordinaire.