BE495579A - Procédé de préparation d'un agent moussant. - Google Patents

Description

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  PROCEDE DE PREPARATION D'AGENTS DE MOUSSAGE ET LEUR UTILISATION A LA 
PREPARATION DE MORTIERS ET   DE   COMPOSITIONS DE BETON. 



   Il est connu que des mélanges de caséine et d'hydrates de calcium possèdent des propriétés de moussage. On a par exemple proposé d'utiliser des mélanges de caséine, 'hydrate de calcium et eau à la prépa- ration de béton poreux. Dans ce procédé, cependant, on ajoute d'autres substances à côté de la caséine et de l'hydrate de calcium, entre autres dans le but d'améliorer la capacité de poussage. En outre, dans la fa- brication de ces agents de moussage, on mélange la caséine et l'hydrate de calcium'de telle sorte qu'il se produit une décomposition de la caséine, pour former des substances collantes ou grasses qui réduisent le pouvoir de moussage et la stabilité de la mousse. 



   La présente invention est relative à la production d'un agent de moussage, en utilisant de là caséine et de l'hydrate de calcium ou un autre hydroxyde de métal alcalinoterreux, et l'invention est basée sur l'observation qu'il est d'une importance décisive pour l'obtention d'une mousse stable ayant des propriétés constantes, de faire réagir la caséine avec l'hydroxyde de métal alcalinoterreux de façon spéciale. 



   Ainsi,suivant la présente invention, on démontre que la réaction initiale entre la caséine et l'hydroxyde considéré doit avoir lieu à une valeur du pH qui ne dépasse pas 7. Que la matière de départ soit de la caséine industrielle sèche,trempée dans une quantité convena- ble d'eau ou fraîchement précipitée, en suspension dans une quantité d'eau convenable, on doit ajouter   l'hydroxyde   en question de manière que la va- leur du pH du milieu ne dépasse 7 à aucun moment au cours de l'addition. 



   Si on observe cette règle, et qu'on ajoute l'hydroxyde considéré jusqu'à ce que la valeur du pH du mélange soit 7, il est possi- ble dans la suite d'ajouter les quantités additionnelles d'hydroxyde né- 

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 cessaires à la formation d'une solution colloïdale   clàire   ayant un pouvoir de moussage marqué, sans décomposer la caséine en produits de décomposition collants indésirables. 



   Conformément à ce qui précède, le procédé suivant l'inven- tion est caractérisé en ce qu'on ajoute un hydroxyde d'un   Fêtai   alcalino- terreux, de pré-férence de l'hydroxyde de calcium,   à une   suspénsion aqueuse de caséine, jusqu'à ce que le mélange ait une valeur de pH de 7, en effec- tuant le mélange de manière qu'une valeur du pH dépassant 7 ne soit jamais atteinte, et qu'on ajoute des quantités additionnelles de l'hydroxyde consi- déré jusqu'à ce qu'il se forme une solution colloïdale claire. 



   Au cours de l'addition citée d'hydrate de calcium ou d'un hydroxyde de l'un ou l'autre des métaux alcalinoterreux,   jus.qu'à   ce que le mélange ait un pH de 7, l'hydroxyde réagit avec les groupes carboxyles libres de la caséine sans qu'il ne se   produire   aucune décomposition de la molécule de caséine. Au cours de l'addition ultérieure d'hydroxyde, qui s'effectue der préférence après un certain laps de temps, la molécule de caséine se décompose au cours de la fixation de l'hydroxyde, et il se forme des molécules unies entre elles à structure cyclique, qui sont le siège des propriétés de moussage, et il se produit en même temps une solution colloïdale claire. 



   Pour que cette décomposition puisse avoir lieu comme on le désire, il est préférable, suivant l'invention, que le mélange additionnel de l'hydroxyde considéré dans le-premier cas soit réduit à une quantité tel- le que le mélange, tout en conservant sa consistance laiteuse, prenne une valeur de pH de   8-9,   et que ce ne soit qu'après, par exemple immédiatement avant l'emploi, qu'on transforme le mélange en solution colloïdale claire par mélange additionnel de l'hydroxyde considéré. 



   Par ce procédé, on est assuré que la caséine ne se   déqompo-   se pas de façon indésirable en produits de décomposition collants et grais- seux, qui ne produisent pas de mousses. 



   En partant de caséine industrielle ordinaire pulvérulente on doit ajouter suivant l'invention environ 50 grammes de Ca(OH)2 ou une quantité équivalente de l'hydroxyde d'un autre métal alcalinoterreux par kilogramme de caséine industrielle, à une suspension aqueuse de la caséine pour obtenir une valeur du pH de 7 dans-le mélange, sans que ce pH ne soit dépassé à aucun moment au cours de l'addition, puis on ajoute une quantité de l'hydroxyde suffisante à la transformation du mélange en une solution   colloidale   claire. 



   Théoriquement, la caséine pure fixe environ 67 grammes de Ca(OH)2 par kilogramme sans se décomposer, mais en général la caséine in- dustrielle renferme environ 15% d'impuretés, de sorte qu'en pratique la quantité à ajouter est d'environ 50 grammes. Cette quantité peut cependant varier d'environ 5% suivant la nature de la caséine industrielle considérée. 



   Suivant la présente invention, on peut effectuer l'addition des autres quantités d'hydroxyde en ajoutant d'abord environ 15 grammes de   Ca(OH)2 ou une quantité équivalente de l'hydroxyde d'un autre métal alcalinoterreux par kilogramme de caséine industrielle, de manière que le mélan-   ge conserve sa consistance laiteuse, et on n'ajoute que plus tard, par exem- ple immédiatement avant l'emploi, les quantités additionnelles d'hydroxyde pour transformer le mélange en une solution colloïdale claire. 



   Si l'agent de moussage doit être utilisé à la production de béton léger, de béton à air entraîné, de mortier de chaux poreux ou de com- 

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 positions de mortiers analogues contenant de la chaux ou par le durcis- sement duquel il se forme de la chaux, il est commode de saturer la solu- tion colloldale claire en hydrate de calcium. En général, cette satura- tion consomme environ 1 kilogramme de Ca(OH)2 par kilogramme de.caséine industrielle. Si la solution n'est pas saturée de cette manière, un cer- tain nombre des bulles de mousses peuvent éclater, et produire ainsi un certain collage dans les produits finis formés au moyen de la Composition de mortier poreux. 



   Suivant la présente invention, on ajoute de préférence l'hydroxyde du métal alcalinoterreux, par portions successives sous la for- me d'une suspension aqueuse. De cette manière, on évite facilement de pro- duire une valeur du pH dépassant 7, même localement au cours de la premiè- re addition. Lorsque la première addition est terminée, il faut ajouter la suspension aqueuse goutte à goutte pour s'assurer que la valeur du pH de 7 n'est pas dépassée. 



   La caséine utilisée doit de préférence être de la caséine précipitée par un acide, par exemple l'acide chlorhydrique, l'acide sulfu- rique ou l'acide lactique, mais on peut également employer de la caséine de présure. 



   Dans le but de représenter avec plus de détails le procédé suivant l'invention, on donne l'exemple qui suit, qui indique le procédé de production préféré-de l'agent de moussage décrit ici pour l'emploi à la fabrication de béton léger ou de béton à air entraîné, mais l'invention n'y est pas limitée. 



    EXEMPLE.   



   On fait gonfler par une addition d'eau par portions succes- sives, 17 kilogrammes de caséine acide pulvérulente, broyée de manière à passer à travers un tamis ayant au moins 40 mailles par centimètre (100 mesh par pouce), la quantité totale d'eau ajoutée étant   de-120   litres. Sur un intervalle de temps de 4 heures, on ajoute en remuant 3 litres de lait de chaux contenant un total d'environ 850 grammes de Ca(OH)2, en ajoutant la dernière partie du lait de chaux goutte à goutte. Au cours du mélange, on vérifie le pH pour la réaction neutre. Après avoir laissé le mélange au repos pendant 4-5 jours, on ajoute 0,9 litre de lait de chaux contenant 255 gramines de Ca(OH)2, en remuant.   Au   cours de cette addition, le mélan- ge conserve sa consistance laiteuse.

   Finalement, on ajoute de nouvelles quantités de lait de chaux avant l'emploi, et on produit ainsi une solution colloïdale claire qui est saturée de chaux. Cette saturation consomme un total de 100 litres de lait de chaux, contenant environ 28 kilogrammes de Ca (OH)2. 



   L'agent de moussage ainsi préparé convient particulièrement bien à la production de béton léger. On peut adopter le procédé suivant : On introduit dans un mélangeur 35 litres de sable de plage ordinaire (0-1 mm) et 55 litres de sable fin de   0-0,4   mm, et on ajoute 15 litres d'eau au cours du mélange. On ajoute ensuite 65 kilogrammes de ciment Portland, et on continue le mélange jusqu'à obtention d'une masse homogène. On ajoute à cette masse 3-4 litres de l'agent de moussage, décrit dans ce qui précè- de, en mélangeant, et on transfère le mélange de béton ainsi produit dans une machine à mortier, dans lequel on injecte de l'air dans la masse pen- dant 5-6 minutes, l'air étant retenu dans la masse sous forme de petites bulles. On coule la masse dans des moules et on la durcit   à   l'air.

   Le produit obtenu a une densité de   0,7   et une résistance à la compression de 
 EMI3.1 
 À,0 kgr/cm2e 

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Comme on peut le voir dans l'exemple donné plus haut, le rapport eau/ciment est d'environ   0,23   sans compter l'eau contenue à l'état naturel dans les matières pierreuses. Dans aucun des procédés de production de béton léger ou de béton à air entraîné connu antérieurement, il n'était possible d'appliquer un rapport aussi bas d'eau au ciment.   A l'aide   du nouvel agent de moussage, il est possible de produire du béton léger et du béton à air entraîné et d'autres compositions de mortier poreux ayant une résistance accrue grâce au faible rapport eau/ciment.

   En outre, par suite des propriétés importantes de renforcement de l'agent de moussage, il est possible-de faire vibrer le béton coulé léger de la même manière qu'on fait vibrer du béton ordinaire, humidifié par la terre, pour construction de routes, etc. Ces vibrations du béton léger produisent une structure ex- cessivement fine et une résistance accrue. 



   Dans les procédés connus antérieurement, pour la prépara- tion de béton léger et de béton à air entraîné, il était nécessaire d'em- ployer un rapport eau/ciment dépassant de toute manière 0,40, en utilisant du ciment Portland. Une caractéristique de l'emploi du nouvel agent de moussage à la préparation de béton léger et de béton à air entraîné con- siste par conséquent en ce qu'on utilise un rapport eau/ciment de 0,40 et moins, sans tenir compte, comme antérieurement, de l'eau contenue à l'état naturel dans les matériaux pierreux. 



   Le rapport de   0,23   utilisé dans l'exemple décrit donne ce- pendant les meilleurs résultats, et en général il ne sera pas possible en pratique d'utiliser un rapport moindre. 



   On peut également utiliser l'agent de moussage correspon- dant'à l'invention à la préparation d'autres compositions de mortiers ayant une structure poreuse, par exemple du mortier de chaux, des plâtres ou des mortiers de chaux-ciment. 



   Dans tout ce texte, le terme "béton" désigne un conglomérat préparé artificiellement au moyen de particules ou fragments d'aggrégats grossiers, tels que du gravier, des roches broyées, scories ou autres ma- tières chimiquement inertes, enfouies dans une matrice de sable, eau et milieu cimentant, comprenant du ciment naturel et/ou artificiel, tel que le ciment Portland, la chaux et/ou des produits de gypse, tandis qu'un "mortier" désigne un mélange d'un milieu de cimentage analogue, eau et aggrégats fins. 



   REVENDICATIONS. 



   ------------- l.- Procédé de préparation d'un agent de moussage, caracté- risé en ce qu'on ajoute un hydroxyde de métal alcalinoterreux, de préféren- ce de l'hydrate de   calcium, .à   une suspension aqueuse de caséine, jusqu'à ce que le mélange ait un pH de 7, en effectuant l'addition de manière que la valeur du pH ne dépasse 7 à aucun moment, et en ce qu'on ajoute des quan- tités additionnelles de l'hydroxyde considéré, jusqu'à ce qu'on obtienne une solution colloïdale claire.

Claims (1)

1. 2. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on réduit l'addition ultérieure de l'hydroxyde de métal alcalinoterreux dans le premier cas à une quantité telle que-le mélange, tout en conser- vant sa consistance laiteuse, acquiert un pH de 8-9, et que ce n'est que plus tard, par exemple immédiatement avant l'emploi, qu'on le transforme en solution colloïdale claire par une nouvelle addition de l'hydroxyde con- sidéré.

   3. - Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce <Desc/Clms Page number 5> qu'on ajoute environ 50 grammes de Ca(OH)2 ou une quantité équivalente de l'hydroxyde d'un autre métal alcalinoterreux par kilogramme de caséine in- dustrielle à une suspension aqueuse de caséine pour obtenir une valeur du pH du mélange de 7, sans dépa.sser cette valeur du pH à aucun moment au cours de l'addition, et en ce qu'on ajoute ensuite une quantité suffisante d'hydroxyde pour transformer le mélange en une solution colloïdale claire.

   4.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on ajoute environ 50 grammes de Ca(OH)2 ou une quantité équivalente de l'hydroxyde d'un autre métal alcalinoterreux par kilogramme de caséine in- dustrielle, à une suspension aqueuse de caséine pour obtenir une valeur du pH du mélange de 7, sans dépasser cette valeur du pH à aucun moment au cours de l'addition et en ce qu'on ajoute ensuite environ 15 grammes de Ca(OH)2 ou une quantité équivalente de l'hydroxyde d'un autre métal alcalinoterreux par kilogramme de caséine industrielle, de manière- que le mélange conserve sa consistance laiteuse, et que ce n'est qu'après, par exemple immédiate- ment avant l'emploi du mélange, qu'on ajoute des quantités additionnelles d'hydroxyde pour transformer le mélange en une solution colloïdale claire.

   5. - Procédé suivant les revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la solution colloïdale claire est saturée en hydrate de calcium ou en un hydroxyde d'un autre métal alcalinoterreux.

   6.- Procédé suivant les revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'on ajoute l'hydroxyde du métal alcalinoterreux par portions suc- cessives sous forme d'une suspension aqueuse.

   70- Utilisation de l'agent de moussage, produit suivant une quelconque des revendications 1 à 6 à la production de compositions de mortiers ayant une structure poreuse, de préférence de béton léger et de béton à air entraîné.

   8.- Procédé suivant la revendication 7 pour la fabrication de béton léger et de béton à air entraîné au moyen de ciment Portland ou d'autres.variétés semblables de ciments, caractérisé en ce qu'on utilise un rapport eau/ciment inférieur à 0,40, de préférence voisin de 0,23.