BE495093A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE POUR LA FABRICATION DU CIMENT. 



   Dans la fabrication de ciment Portland, on emploie, comme matières premières, de l'argile et du calcaire dans des proportions telles que le module   d'hydraulicité M   soit compris entre 1,8 et 2,2, ce qui s'exprime comme suit : 
 EMI1.1 
 le8 CaO 2,2., 1,8 S'02 + Ar2o3 2,20' 
L'argile et le calcaire peuvent être remplacés par d'autres matiè- res premières contenant en ordre principal du CaO, du SiO2 et du Al2O3, à con- dition que le module d'hydraulicité reste compris entre les susdites limites. 



   En soumettant le mélange intime de ces matières premières à la cuisson jusqu'au ramollissement, on obtient un klinker qui est ensuite-broyé finement pour obtenir la poudre qui est le ciment Portland. 



   Ce ciment a un pouvoir hydraulique très grand et permet de réali- ser des bétons ayant des résistances mécaniques très élevées. On a toutefois constaté depuis quelque temps que ces ciments sont loin d'être indécomposables et qu'ils résistent relativement mal aux agents agressifs, en particulier à l'eau de mer, aux eaux séléniteuses et aux eaux pureso 
Les laitiers granulés de hauts-fourneaux sont composés des mêmes constituants principaux que le Portland, à savoir   CaO,   SiO2 et Al2O3, mais en ' proportions telles que le module d'hydraulicité M soit en général voisin de l'u- nité.

   Lorsqu'ils sont moulus très finement, ces laitiers possèdent un pouvoir hydraulique important, mais latent, qui ne se manifeste effectivement qu'après l'ajoute d'un catalyseur approprié qui produit, sous une forme ou sous une au- tre, une concentration suffisante en ions OH. Cette catalyse peut, par exemple être assurée par l'ajoute de piment Portland, qui par gâchage et hydrolyse, don- ne beaucoup de Ca (OH)2, ou par l'ajoute d'une solution basique, avantageusement du NaOH. 



   La masse doit évidemment contenir suffisamment de CaO pour former 

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 du monosilicate de chaux et de l'aluminate   bicalcique,   qui donnent des hydrates très stables. Par contre, en vue de l'obtention de béton indécomposable, il convient d'éviter une trop grande proportion de CaO, car cela donnerait lieu à la formation d'aluminates tétracalciques et à un excès de chaux, ce qui rend le ciment très peu stable. 



   On comprend dès lors que le laitier granulé moulu à une finesse suffisante constitue un ciment nettement supérieur au ciment Portland, lequel contient beaucoup trop de chaux pour pouvoir fournir un béton ou mortier indé- composable, et qui se conserve mal à cause du fait que son pouvoir hydraulique n'est pas latent. 



   Les laitiers de hauts-fourneaux présentent toutefois l'inconvénient que leur composition est très variable. Non seulement la nature- du laitier va- rie selon la source dont il provient, mais elle peut aussi varier dans une cer- taine mesure pour du laitier d'une même provenance. Il est par conséquent né- cessaire de réaliser un contrôle fréquent des caractéristiques chimiques et phy- siques des laitiers utilisés comme matière première. 



   L'invention a pour but de fabriquer un ciment qui ne présente pas les susdits désavantages du ciment Portland et-qui, tout en présentant les avan- tages des laitiers, n'en offre pas les inconvénients. A cet effet, l'invention prévoit un procédé de fabrication de ciment dans lequel on prépare du laitier artificiel ou synthétique de la composition désirée en partant de matières pre-   mières contenant principalement du CaO, du SiO2 et du Al2O3, qui sont mélangées intimement en des proportions correspondant à la dite composition, la masse   étant soumise à cuisson, au moins jusqu'au ramollissement, pour la soumettre ensuite à un refroidissement brusque assurant l'obtention d'un laitier artifi- ciel granulé qui possède un pouvoir hydraulique important, mais latent.

   Le refroidissement est de préférence tellement brusque qu'on obtient un laitier artificiel granulé aussi finement que du sable. Ce laitier synthétique est en- suite moulu selon l'un au l'autre procédé utilisable pour la préparation d'un liant hydraulique en partant de laitiers de hauts-fourneaux. 



   Les matières premières sont, de préférence, mélangées en propor- tions telles que le module d'hydraulieité M soit sensiblement égal à 1. 



   On peut utiliser des   matières/'premières   contenant les dits consti- tuants séparément ou en mélange, par exemple du laitier de hauts-fourneaux de composition inadéquate, auquel on ajoute alors la quantité voulue d'un ou plu- -sieurs des susdits constituants, pour soumettre le tout à cuisson selon l'in- vention. Cette ajoute peut déjà se faire dès la sortie du haut fourneau et avant granulation, ce qui réalise une économie supplémentaire. 



   L'invention permet de varier à volonté la composition du laitier artificiel. Si l'on désire utiliser du laitier de hauts-fourneaux de composi- tion inadéquate, il est aussi possible de préparer du laitier synthétique selon l'invention ayant une composition telle que, après mélange avec le dit laitier de hauts-fourneaux en proportions déterminées, on obtient une masse présentant la composition et le module d'hydraulicité désirés. 



   Le laitier artificiel obtenu selon l'invention peut, grâce à son hydraulicité latente, être moulu par voie humide, ce qui permet d'atteindre un très haut degré de finesse de mouture. La pâte obtenue de cette façon peut être additionnée d'un catalyseur et être utilisée directement pour la préparation de béton. Mais il est préférable de préparer du ciment en poudre, par séchage de la dite pête   à   une température suffisamment basse pour éviter toute altéra- tion, notamment par un début de prise, ce séchage étant avantageusement accom- pagné d'une action de dispersion, par exemple dans un séchoir rotatif à chaînes, de façon à obtenir un ciment en poudre très fine. 



   Pour amorcer la prise, il suffit d'ajouter un catalyseur approprié, soit à la poudre lors de la préparation de la pâte, soit à l'eau de gâchage, soit à la pâte déjà préparée. On peut en même temps ajouter du NaCl ou un au- tre régulateur de prise, dont la quantité, en combinaison avec celle du cataly- seur,permet de régler le commencement de la prise. 

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   L'invention permet d'obtenir un ciment indécomposable, résistant parfaitement aux eaux de mer, aux eaux séléniteuses, très pures, acides, etc.. 



  Sa résistance mécanique est très élevée, grâce au fait que la mouture peut être poussée jusqu'à un très haut degré de finesse, et est au moins égale à celle des meilleurs ciments Portland. Le ciment selon l'invention est inaltérable puisque l'importante hydraulicité de la poudre n'existe qu'à l'état latent. 



  De plus, l'invention permet d'obtenir un ciment de qualité très uniforme, puis- que la composition chimique et l'état physique du laitier synthétique peuvent, sans difficulté, être maintenus constants. Finalement, il est aisé de faire varier à volonté les caractéristiques du ciment en variant les proportions de mélange des matières premières. 



   REVENDICATIONS. 



   1 - Procédé de fabrication de ciment, caractérisé en ce qu'on pré- pare du laitier artificiel de la composition désirée en partant de matières   contenant en ordre principal du CaO, Si 2, et Al2O3, qui sont mélangées intimement en proportions voulues, et la masse est soumise a cuisson, au moins jus-   qu'au ramollissement, après quoi la matière est soumise à un refroidissement brusque pour obtenir un laitier artificiel finement granulé, ce refroidissement étant de préférence suffisamment brusque pour assurer l'obtention d'un laitier artificiel granulé aussi finement que du sable, lequel est ensuite moulu au degré de finesse voulu.

Claims (1)

1. 2 - Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que les dits constituants principaux sont employés en proportions telles que le modu- le d'hydraulicité du laitier synthétique obtenu soit sensiblement égal à 1.

   3 - Procédé suivant revendication 1 ou 2, caractérisé par l'emploi, comme matière première, de laitier de hauts-fourneaux auquel on mélange la quantité voulue d'au moins un des dits constituants.

   4 - Procédé suivant revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la mouture du laitier artificiel obtenu se fait par voie humide, et la pâ- te ainsi obtenue est séchée à température suffisamment basse pour éviter toute altération, ce séchage étant de préférence accompagné d'une action de disper- sion.

   5 - Procédé pour la préparation de ciment, caractérisé par la pré- paration d'un liant hydraulique par mélange de laitier de hauts-fourneaux et de laitier artificiel préparé suivant l'une quelconque des revendications pré- cédentes.

   6 - Procédé pour l'utilisation de ciment préparé suivant l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé par l'addition d'un ca- talyseur à un liant hydraulique préparé suivant l'une quelconque des revendi- cations précédentes, au moment de sa mise en oeuvre.

   7 - Ciment obtenu par le procédé suivant l'une quelconque des re- vendications précédentes 1 à 5.