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M E M'O 1 R E, D E S 0 R 1,P T I F déposé à l'appuid'une demande de
BREVET D'INVENTION
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Henry A'T.Tu.3N et Rolf LILIDUS "Procédé d'obtention d'un moyen solidifiant pour béton" priorité d'une demande de brevet déposée.en Suède le , 13 janvier 1943.
Les propriétés utiles du béton en tant que matériau pour la construction sont fréquemment et rapidement diminuées ou détruites à la suite de la réaction chimique de liquides et de gaz, particulièrement lorsque ceux-ci contiennent des acides et des sels. La solidité du béton en est diminuée, ce qui conduit graduellement à sa désintégration complète.
Ainsi, par exemple, l'action destructive de l'eau de mer sur des objets en béton est-bien connue.
La destruction de'la structure du béton est due dans une large mesure' au mouillage des composés de calcium.
Dans cet ordre d'idées, la porosité est une cause qui y contribue., étant donné qu'elle permet aux liquides, vapeurs ou gaz de pénétrer facilement dans le corps de béton ou de
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le saturer complètement.
On a fait des essais pour rémédier à ces inconvénients en ajoutant au béton des substances qui, en remplissent les pores, sont destinées empêcher le mouillage des composés de calcium. Parmi les substances de cette nature, on peut citer le trass, la chaux grasse, le chlorure d'ammonium, de faibles solutions de silicates et des huiles lourdes. De telles substances exercent ùn effet très variabla La même substance peut se comporter différemment selon la quantité de ciment dans le béton.
Des essais ont été effectués également pour augmenter l'efficacité par l'emploi d'uncertain nombre de différentes substances en combinaison. Cela donne lieu à des difficultés dans ce sens, soit que les substances réagirent les unes avec les autres, déjà en les mélangeant, de sorte qu'elles ne purent plus exercer aucune activité protectrice, soit qu'une substance contrebalançât l'activité d'une autre dans le béton. Ainsi, par exemple, le chlorure de calcium et le silicate de soude, mélangés entre eux ou ajoutés en même temps au béton, deviennent complètement inactifs, puisqu'ils réagissent immédiatement l'un avec l'autre et ne font que donner un silicate de calcium qui, n'a tout au plus qu'une valeur de remplissage et ne produit aucun effet solidifiant. D'autres moyens solidifiants agissent de façon similaire.
Les difficultés énumérées ci-dessus ont été sur- montées maintenant au moyen de la présente'invention,suivant laquelle un moyen solidifiant de béton, possédant de bonnes propriétés solidifiantes et imperméables à l'eau, est obtenu de telle manière que les constituants dont il se compose ne peuvent pas réagir les uns avec les autres avant que le moyen solidifiant ne soit venu en contact avec le béton.
La préparation est effectuée comme suit :
On prépare une émulsion d'eau, de savon, ou de savon mou, et d'huile lourde,.émulsion à laquelle on ajoute à
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différents stades et dans des proportions données, des substances anorganiques qui réagissent entre elles, telles ,que la chaux, le chlorure de calcium, le silicate alcalin, de telle manière que ces substances émulsionnent Chacune séparément de sorte qu'elles ne peuvent pas réagir l'une avec l'autre.
Une autre caractéristique de l'invention consiste en l'addition subséquente d'une certaine quantité calculée d'acide concentré qui neutralise complètement les constituants alcalins, sépare l'acide sébacique dans le savon et précipite un gel de silicate colloïdal à haute activité dont les propriétés réactives ne peuvent ce-pendant pas êtres libérées immédiatement en raison de la présence des constitu- ' ants organiques qui agissent comme colloïdes protecteurs.
Cet.effet protecteur ne cesse que lorsque le moyen solidifi- ant a été dilué et mélange avec le béton et que les parties constituantes sont capables de réagir les unes avec les autres et avec le ciment.
Les proportions quantitatives des constituants sont d'une grande importance si l'on veut obtenir les meilleurs résultats. Cela est le cas particulièrement en ce qui concerne les quantités d'huile et de savon. Une bonne recette éprouvée est la sùivante :
Approximativement 400 parties en poids d'eau id. 20 parties--en poids de savons sous' forme de savon mou ou 16 parties d'oléine'et jusqu'à 4 parties de potasse, id. 100 parties en poids d'huile lourde comme l'huile de colza, id. 180 parties en-poids de calcium ou , de marbre broyé, id. 400 parties en poids de silicate . de potasse, id. 50 parties en poids de chlorure de calcium, id
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id. 30 parties en poids d'acide chlorhy- drique concentré.
Le savon ou le savon mou est d'abord dissous dans l'eau ou l'on y ajoute l'oléine en agitant ; àla suite de quoi on ajoute la potasse en agitant constamment. On ajoute, en agitant l'huile lourde à cette solution de savon, produisant ainsi une émulsion. Les constituants qui restent sont alors ajoutés en agitant vigoureusement de la façnn décrite ci- dessus. Avant l'addition d'acide une nouvelle quantité d'eau peut être ajoutée si nécessaire. L'acide chlorhydrique provoque une neutralisation complète et une précipitation donnant ainsi une pâte visqueuse ou une masse oléagineuse qui peut être conservée pendant longtemps sans que les substances constituantes n'exercent une activité quelconque les unes sur les autres.
D'autres substances, telles que l'acide borique, peuvent y être ajoutées également. Les différemts constituants peuvent également être remplacés par d'autres substances à activité similaire.
Le moyen solidifiant sera d'autant meilleur que l'on aura ajouté plus de substances sous forme colloïdale au dit moyen solidifiant. De la masse citée ci-dessus, précipitée par l'acide, on prélève trois parties pour cent parties de ciment employé dans ùn béton. Avant de l'introduire, on dilue fortement avec de l'eau. On peut, à cet effet, utiliser l'eau employée dans ma préparation du béton. La dilution de la préparation assure sa répartition homogène dans le béton et dans le ciment ajouté, l'activité des différentes constituants du moyen solidifiant freinée jusqu'ici, en particulier la propriété réactive des Silicates est libérée et exerce son plein effet sur le béton.
Les composés de calcium contenus dans le cimént sont partiellement convertis en silicates insolubles, de sorte que le savon d'huile et ce calcium formé, contribue également à solidifier le béton.
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Le meilleur effet est obtenu avec un béton qui contient au moins 300 kgs de ciment, ou plus, au m3 de béton.
Il est également possible d'ajouter plus de 3% de la préparation au mélange de béton.
La préparation influe sur le temps de prise du ciment et du béton respectivement. Cette action qui est trop rapide dans certains tas, peut être freinée en ajoutant du chromate .de potassium à la préparation, de sorte que le béton reprend son temps de prise normal.
Toutes ces propriétés de la préparation agissent sur le ciment portland seulement. Les chlorures formés,par les réactions de la préparation sont inoffensifs et de plus ils sont immédiatement portés à la .surface par l'eau, même pendant laprise, d'ou ils sont éliminés par exemple par l'eaudespluie.
La préparation agit également sur le béton de telle manière qu'elle fait edhérer plus fortement les unes aux autres les petites parcelles de béton. Cet avantage est particulièrement remarquable dans le cas d'un enduit ou d'un revêtement, la perte de 15% du mortier de ciment qui intervient habituellement peut être évitée par l'emploi d'un mortier de béton ou de ciment qui est additionné de la préparation suivant l'invention. Ce pouvoir adhésif accru constitue un grand avantage également dans le cas d'assembla- ge de plaques.