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procédé de préparation d'un béton poreux à haute résistance et ses utilisations.
Il est connu de fabriquer des bétons de faible densité par les prooédés les plus divers, notamment en incorporant de l'air à un mortier de oiment additionné de produits spumigènes ou encore en créant un dégagement ga- zeux dans la masse. On obtient aihsi des bétons contenant une multitude de petits pores, ce qui leur confère des pro- priétés isolantes par rapport à la chaleur et aux sons.
Ces propriétés sont d'autant plus marquées que les pores sont nombreux et que la densité apparente de la masse est plus faible.
Il est possible d'obtenir des bétons de densité très faible, mais on observe que l'on est assez limité dans cette voie, les propriétés mécaniques de la matière devenant ra- pidement mauvaises au.point d'en restreindre grandement l'em- ploie
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On observe, en effet, qu'à densité égale, un béton dont les pores sont très fins, donc très nombreux, a une résistance mécanique moindre qu'un béton dont les pores sont moins nombreux et plus gros.
Le béton à gros pores aura un pouvoir calorifuge moindre que le béton à pores fins, mais la différence ne sera pas considérable, tandis que, par contre, ses propnétés mécaniques seront considérablement supérieures.
Pour avoir un pouvoir calorifuge égal, un béton à gros pores devra avoir une densité apparente plus faible qu'un béton à pores fins, mais malgré cela ses propriétés mécaniques seront très supérieures.
Ceci s'explique par le fait que les parois séparant les pores auront une épaisseur plus forte et pourront ainsi supporter des efforts plus élevés.
L'objet de la présente invention est un procédé de fabrication de béton poreux à pores de dimensions pouvant varier à volonté dans de larges limites.
La présente invention permet, par exemple, de pré- parer des bétons poreux de densité apparente 0. 4 - 0,3 ayant une conductibilité thermique de 20 à 30 fois inférieure à celle du béton ordinaire et possédant une résistance à l'écra- sement de l'ordre de 100 Kgs. au cas et plus.
Ces propriétés permettent un large emploi du matériau dans la construction et en particulier dans l'isolation à la chaleur et aux sons.
Ce résultat est obtenu en utilisant dans la prépa- ration du mortier destiné à la fabrication du béton poreux, une solution aqueuse d'alcool polyvinylique.
En incorporent,par brassage, ou tout autre moyen, de l'air ou un autre gaz au mortier ainsi préparé, on obtient,
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après durcissement, un béton poreux dont les pores ont des dimensions variables suivant la quantité de solution d'al- cool polyvinylique utilisée pour la préparation du mortier.
On observe que l'air ou le gaz s'incorpore d'abord sous forme de bulles très fines qui se réunissent par la suite pour former des bulles plus grosses, atteignant ra- pidement une dimension limite.
Le volume de gaz incorporé au mortier reste sensi- blement constant pendant toute la durée du phénomène, et le volume apparent de la masse reste pratiquement inchangé.
La concentration en alcool polyvinylique de la so- lution utilisée et la quantité de solution à ajouter a@ ciment pour préparer le mortier varient suivant la qualité du aiment, sa finesse , les charges additionnées, mais peuvent être rapidement déterminées par tout homme de mé- tier en vue du résultat à obtenir, c'est à dire les dimen- sions que l'on désire donner aux pores du béton .
D'autre part, il est possible de diminuer considé- rablement la quantité d'alcool polyvinylique nécessaire à la préparation du matériau, tout en obtenant les mêmes ré- sultats, en préparant à l'avance une émulsion d'air au moyen d'une solution d'alcool polyvinylique additionnée d'une faible quantité d'un agent abaissant la tension su- perficielle et en mélangeant ultérieurement à l'émulsion un mortier de ciment préparé de façon usuelle.
L'agent abaissant la tension superficielle doit être choisi parmi ceux qui sont insensibles aux composants du ciment. Nous citerons plus particulièrement les alcools gras fortement sulfonés et de PM élevé, et certains dérivés sulfonés du naphtalène alkylé, par exemple les produits connus sous le nom commercial de "Sandopane" et de "Nekal "BX".
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On constate que, dans ces conditions, la quantité d'alcool polyvinylique néoessaire à l'élaboration du matériau est 2 ou 3fois plus faible que celle qui serait nécessaire en l'absence des adjuvants indiqués au paragraphe précédent.
Le mortier destiné à être mélangé à l'émulsion. peut être préparé à l'aide de ciments divers, purs ou additionnés de charges, par exemple: sable fin, terre d'infusoires, pour- vu que ces charges soient réduites en poudre fine. Ici égale- ment, on peut régler la dimension des pores du matériau en agissant sur la concentration en alcool polyvinylique et en agent mouillant de la solution destine à la préparation de l'émulsion.
La densité du matériau fini est conditionnée par la quantité de mortier incorporée à l'émulsion.
Les exemples qui suivent permettront de comprendre plus facilement l'invention ; ils ne sont bien entendu aucu- nement limitatifs et toute variante concevable dans le même esprit rentre également dans le cadre de l'invention.
Exemple I.
90 parties de ciment ordinaire et 10 parties de ci- ment à prise rapide sont additionnées de 45 parties d'une solu- tion aqueuse à 3% d'alcool polyvinylique à haut degré de poly- mérisation- le mélange est brassé pour lui incorporer de l'air, lequel se répartit dans la masse en fines bulles. On poursuit le brassage jusqu'à ce que la masse atteigne un volume de 200cm3 et on la coule dans un moule ; après 48 heures, on démoule un bloc poreux dont les pores ont un diamètre moyen de 1.5mm. Après durcissement et séchage, le bloc de béton poreux obtenu a une densité apparente de 0,55 et présente une résistance à l'écra - sement de 70 à 100 kg. au cm2, sa conductibilité thermique est 20 à 30 fois plus faible que celle d'un béton ordinaire.
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EXEMPLE 11.
On opéra comme dans l'exemple i en utilisant 55 par- ties de solution d'alcool polyvinylique à 3% et en poursui- vant le brassage jusqu'à ce que la masse atteigne un volume de 250 cm3. On obtient un bloc de béton poreux dont la den- sité apparente est de 0,45 et dont les pores ont un diamètre moyen de 4 mm.
EXEMPLE III.
On opère comme dans l'exemple I en utilisant 65 par- ties de solution d'alcool polyvinylique à 3%'.et en poursuivant le brassage jusqu'à ce que la masse atteigne un volume de 300 cm3. On obtient un bloc de béton poreux dont la densité apparente est de 0,40 et dont les pores ont un diamètre moyen de 6 mm.
EXEMPT IV.
On opère comme dans l'exemple I en utilisant 75 par- ties d'une solution d'acool polyvinylique à 4,50% et en pour- suivant le brassage jusqu'à ce que la masse atteigne un vo- lume de 350 cm3, on obtient un bloc de béton poreux dont la densité apparente est de 0,33 et dont les pores ont un dia- métre moyen de 10 mm.;sa résistance à l'écrasement est de l'ordre de 100 Kg. au cm2.
EXEMPLE V.
On prépare une solution aqueuse oontenant 1,5% d'alcool polyvinylique à haut degré de polymérisation et 0,125% de "Sandopane N". A 20 parties de cette solution, on incorpore de l'air par brassage ou tout autre moyen jusqu'à, obtenir une mousse d'un volume 10 fois supérieur à celui de la solu- tion.
On additionne à cette mousse un mortier préparé à l'ai- de de 100 parties de oiment et 27 parties d'eau. On brasse le tout jusqu'à obtenir un mélange homogène qui est coulé dans un moule
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Après 48 heures, on démoule un bloc poreux dont les pores ont un diamètre moyen de 1 mm.5. Après durcissement et séchage, le bloc en béton poreux a une densité apparente de 0,55 et présente une résistance à l'écrasement de 70 à 100 kgrs. au cm2. Sa conductibilité thermique est 20 - 30 fois plus fai- ble que oelle d'un béton ordinaire.
Pour obtenir le même résultat d'après l'exem- ple 1, il aurait fallu utiliser une quantité d'alcool polyvi- nylique deux fois plus élevée.
EXEMPLE VI.
On opère comme dans l'exemple V, en remplaçant dans la solution destinée à préparer l'émulsion, les 0,125% de "Sandopane N" par 0,08% de "Nekal BX". On obtient le même résultat.
EXEMPLE VII.
On opère comme dans l'exemple V en utilisant pour préparer l'émulsion 65 parties d'une solution à 1% d'al- cool polyvinylique à haut degré de polymérisation, contenant en outre 0,15% de "Sandopane N".
On obtient un bloc de béton poreux de densité apparente 0,40 dont les pores ont un diamètre moyen de 6 mm.
Pour obtenir le même résultat d'après l'exemple III, il aurait fallu utiliser une quantité d'alcool polyviny- lique trois fois plus élevée.