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LIANT HYDRAULIQUE, TRANSPORTABLE PAR POMPES CONTENANT .DES MELANGES
POUR REMPLIR DES ESPACES CREUX.
L'objet de la présente invention est un mélange et un procédé pour fortifier et rendre solide des masses poreuses de terre, de maçonnerie rocheuse, de corps additionnels, de béton et analogues., En particulier, l'invention se rapporte à un mélange et à un procédé de préparation-de béton avec très peu de retrait pour la restauration de'masses poreuses anciennes ou dégradées par les intempéries, ainsi que pour de nouveaux travaux de constructiono
Un objet de 1?invention est la production d'un mélange amélioré, durcissable, contenant du ciment, qui, sous pression, s'écoule rapidement dans les espaces vides et les crevasses d'une masse de béton poreuse ou alvéolaire ou dans des espaces vides ou intermédiaires où on a introduit auparavant des matières d'addition,
Un autre objet de la présente invention est de produire un mélange convenable de grande fluidité, dans lequel le ciment et les autres matières solides restent partagés uniformément dans le mélange jusqu'à solidification, lequel ait tendance à se dilater quelque peu avant la prise, et qui, après dur- cissement, possède une grande résistance et une grande capacité liante.
Un autre objet de la présente invention est de fournir un procédé" pour rendre dense et faire devenir solides des masses poreuses dans lesquelles les vides, les crevasses, les fêlures et analogues peuvent être remplis complè- tement presque sans ressuage des matières constitutives, après quoi le mélange fait priser donnant lieu à une matière solide et ainsi adhère fortement aux joints de béton ou de maçonnerie, ainsi qu'aux divers morceaux de sable, de cailloux et de pierres dont il est entouré, ou se relie avec ceux-ci.
Dans la réparation d'endroite dégradés par les intempéries dans des joints en béton ou en maçonnerie, faits de la manière habituelle, les matières détériorées et devenues libres sont enlevées à coups de marteau et on remplit le creux qui se produit par injection de ou en y versant un mélange de ciment, de matières additionnelles et d'eau par dessus la surface irrégulière travaillée par\ les coups. Ce procédé n'est pas satisfaisant en ce que le retrait de la
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matière introduite dans la zone améliorée est relativement grand. Le fort re- trait peut être conditionné en partie par la grande proportion de particules de ciment et en partie par le fait que les éléments additionnels sont séparés par de la bouillie de ciment, de sorte qu'ils sont effectivement tirés l'un vers l'autre par le retrait lors du séchage de celui-ci.
La masse de matière nouvelle subit de ce fait un retrait d'ensemble. De cette manière, le garnis- sage des creux se détache du joint lors du séchage, suivant les circonstances.
Gomme les surfaces du joint sont habituellement irrégulières après enlèvement du matériau détaché et que dans le procédé par injection les creux n'en peuvent être remplis complètement qu'avec de grandes difficultés, il s'est révélé en outre qu'entre la zone améliorée et le joint qui existe, il y a effectivement encore des vides; une conséquence de ceci est que cette zone d'amélioration ne se relie pas solidement avec le joint et devient défectueuse au bout de relati- vement peu de tempso
Un autre objet de la présente invention est de procurer un nouveau procédé pour améliorer des endroits dégradés par les intempéries à la surface de joints, avec ce résultat, qu'on obtient une très forte liaison entre la ma- tière de réparation et l'ancien joint;
la matière de réparation a alors un re- trait relativement faible,de sorte qu'il ne se produit presque pas de fissures ou de vides entre les endroits soumis à réparation et les joints existantso
Un autre objet est de procurer un procédé de remplissage d'espaces creux, et en fait aussi bien dans des travaux de réparation que dans le cas de travaux nouveaux;
alors l'espace creux est garni en couches ou rempli de morceaux d'une matière déjà solide, par exemple de produits d'addition grossiers, et ces morceaux sont ensuite reliés les uns aux autres au moyen d'une matière con- tenant du ciment,
Dans les brevets américains antérieurs du demandeur, noso 202540252, 2.313.107 et 2.3130110, il est question habituellement d'un mélange et d'un procédé pour les buts dont question plus haut.
La bouillie aqueuse suivant les brevets antérieurs du demandeur contient, outre de l'eau, un ciment hydraulique, par exemple, du ciment Portland, un corps de remplissage contenant de la silice colloïdale acide ou des substances pouzzolaniques, un plastifiant en quantité relativement faible, par exemple des substances huileuses, des sels et esters d'acides gras, ou un petit pourventage d'huile minérale.
Cette bouillie est forcée de pénétrer sous pression dans les masses poreuses, par exemple dans le béton poreux, pour produire la solidification de celles-qi, ou bien aussi dans des masses additionnelles préalablement introduites dans un moule ou dans un espace creux, pour provoquer un liaisonnement solide des particules et former ainsi un béton n'ayant que très peu de retrait, aussi bien pendant le temps de la prise que, aussi, pendant le temps du séchage.
Comme cela a été réalisé, également dans les brevets antérieurs du demandeur, on peut ajouter, outre le plastifiant huileux pour maintenir une é- mulsion permanente, des colloïdes de protection tels qu'alginates, gélatine, colle, caséine, bentonite, gomme adragante et analogues,, ainsi que des agents de dispersion. Il s'est révélé que de tels colloïdes de protection, en parti- culier la bentonite, peuvent être employés pour empêcher la floculation de particules en suspension et maintenir celles-ci en suspension.
Si l'on emploie ces colloïdes en quantités actives dans des bouillies de béton à base de ciment Portland ou de liant hydraulique, ils provoquent une forte chute de la résistan- ce du béton ou du mélange cimenteux durcie
Pour obtenir les résistances requises, il fallait donc, dans les bouillies à base de ciment Portland qui devaient se solidifier en articles de béton utilisables, employer ces colloïdes de protection en quantités insuffisan- tes pour obtenir l'effet plastifiant souhaité pour rendre possible l'introduc- tion par pompage de la bouillie dans les joints de béton ou dans les masses po- reuseso Si la bouillie ne contient pas de corps plastifiant huileux et si les colloïdes de protection sont employés en quantité sans effets nuisibles sur la prise du ciment, les conduites souples,
ainsi que les espaces vides à remplir et les espaces intermédiaires à remplir, deviennent le siège de dépôts qui se collent ensemble, et s'obstruento Des canaux de diamètre égal à un multiple
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des; plus grosses particules de la bouillie., jusque au diamètre d'un pouce ou plus peuvent rapidement donner lieu à des dépôts se cillant ensemble et s'obstruer,
lorsque la bouillie n'a pas la fluidité voulue et en même temps est de composi- tion telle que les corps solides qui y sont contenus sont maintenus en suspen- sion dans la même mesure que diminue la vitesse d'écoulement de la bouillie à travers les espaces vides et intermédiaires de la masse poreuseo
La présente invention s'appuie dans une large mesure sur la décou- verte que l'éther de cellulose soluble dans 1.1'eau, à l'inverse 'des colloïdes de protection éthérés, en concentrations plus faibles que celles qui influencent défavorablement la solidité des mélanges durcis de béton ou de ciment, sont, aussi bien que des plastifiants actifs, des stabilisateurs actifs.
En petites quantités, ces éthers cellulosiques solubles dans 1-'eau maintiennent de fines substances en suspension dans la bouillie et réalisent en même temps une plas- tification de la masse de bouillie sous. pression. En faisant passer des bouil- lies suivant la présente invention par des ouvertures étroites, la chute de pres- sion, pour une certaine teneur en eau de la bouillie, est alors notablement plus faible que pour les bouillies employées jusqu'à présent avec un plastifiant hui- leux et une quantité petite mais tout de même insuffisante d'un autre colloïde de protectiono
A coté du ciment hydraulique et des éthers cellulosiques solubles dans 1?eau,
les mélanges suivant la présente invention peut contenir de préfé- rence aussi une quantité appréciable d'un corps de remplissage finement divisé, qui contiennent une silice colloïdale acide, ou qui peut être une substance de remplissage relativement inerte, par exemple de la-chaux pulvérisée; De-tels corps sont présents à 1?état finement divisé et réalisent une séparation physi- que des particules de cimenta en même temps ils empêchent l'aggrégation en masse des grains de ciment.
La quantité employée de matériau siliceaux finement divisée éventuel- lement de silice colloïdale acide, se règle diaprés le genre et la qualité dé- sirés pour la bouillie produite et pour le ciment devenu dura Ordinairement on peut employer de la manière la plus avantageuse le matériau contenant de la silice$ et le ciment Portland,en quantités à peu près égales. Suivant la na- ture du matériau contenant de la silice employé., et les propriétés souhaitées pour la bouillie, le rapport indiqué plus haut peut être change de manière no- table.
La quantité de matière contenant de la silice peut être du tiers, jus- quau double, de la quantité de ciment Portland employéeo Aux éthers de cellulose- employés appartiennent la méthyle et l'éthyl- cellulose (viscosités différentes) ainsi que leurs dérivés, par exemple l'hydroxy- éthylcellulose la carboxyméthylcellulose et leurs sels solubles dans 1-'eau,, par exemple, la carboxyméthylcellulose sodique etc... De ces corps, laméthyl- cellulose est à préférera
Les éthers cellulosiques solubles dans l'eau ont un effet marqué dans des substances contenant du ciment suivant la présente invention pour autant qu'elles sont présentes notamment en petites quantités.
On donne ci-après un court exposé du procédé pour réparer des joints de béton ou de maçonnerie @
Dans la surface, de la masse de béton ou de maçonnerie:;! on pratique, par exemple par perforation, des trous jusqu'à une profondeur prédéterminée et d'après un modèle prévu à l'avance. Ces trous peuvent être lavés à leau pour retirer les matériaux qui ne tiennent plus, hors des espaces vides et des poches de l'intérieur poreux de la masse de béton ou de maçonnerie. Pour enlever 1-'eau ou l'autre liquide de lavage on peut insuffler dans les trous de Pair comprimé.
A présenta on injecte le mélange dans les trous, sous pression, de telle sorte qu'il pénètre dans tous les espaces vides et intermédiaires, les fissures etc.. dans la région de la masse de béton ou de maçonnerie, avoisinant les trouso
Pour donner de la solidité à des couches de terre, de rocs et de graviers, comme cela se présente sur des chantiers de barrages et de construc- tion, on emploie un mélange correctement détermine de ciment Portland chimique-
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ment actif, de substances silicheuses finement divisées, comme indique plus haut, d'eau en quantité suffisante pour pouvoir faire une bouillie, de préféren- ce, en ajoutant un ou plusieurs des plastifiants précités, de la même manière que pour rendre solides d'autres joints poreux,
par exemple de maçonnerie de béton. Le mélange peut être conduit sur de longs parcours à travers des espa- ces vides ou des canaux dans les couches de roches, de cailloux et de terre, avec une perte par frottement très faible de sorte qu'on ferme de manière étan- che autant que c'est possible, les fentes et les fissures formant sous la digne etc... un passage pour l'eau d'infiltration.
Pour Inapplication d'un béton qui n'a que peu de retrait, respecti- vement pour remplir un espace creux dans des joints de béton, l'espace creux à remplir ou qui se trouve dans le béton présent est entouré d'un coffrage ou bien l'espace creux formé par un coffrage est rempli de matériaux d'addition grossiers et ceux-ci sont classés de la manière la plus avantageuse, pour serrer l'un contre l'autre les divers fragments de matière additionnelle.
La matière ajoutée disposée en couche, entourée de manière complète et étanche par les parois solides de l'espace creux ou par le coffrage, est alors transfor- mée en une masse solide par injection d'une bouillie fluide suivant la descrip- tion précédente, à travers et entre, les morceaux de matière d'addition, comme décrit en détail dans le brevet des Etats-Unis antérieur du demandeur, N 2.313.110, et dans sa demande déposée le 22 juillet 1942 et encore pendante, n de série 451.959. La présente demande en constitue partiellement une suite.
REVENDICATIONS
1. Mélange transportable par pompes pour le garnissage de petits espaces creux et espaces intermédiaires dans des masses poreuses, telles que terre,rochers, maçonnerie, béton et analogues, caractérisé en ce qu'il consis- te en une suspension dans de l'eau d'un ciment hydraulique et d'un corps de remplissage (ou charge) finement divisé contenant de la silice,, contenant une petite quantité d'éther cellulosique soluble dans l'eau.
2. Procédé pour garnir de petits espaces creux et espaces intermé- diaires dans des masses poreuses, telles que terre, rochers, maçonnerie, béton et analogues., avec un mélange à base de ciment, pouvant faire prise, caracté- risé en ce que celui-ci consiste en un ciment hydraulique et en un corps de remplissage (charge) finement divisé contenant de la silice, contenant une pe- tite quantité d'éther cellulosique soluble dans l'eau.
3. Mélange, respectivement procédé, suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité d'éther de cellulose s'élève à environ 0,005 % à 0,25 du poids du ciment hydraulique.
4. Mélange, respectivement procédé, caractérisé 'en ce que la ma- tière de remplissage (charge) contenant de la silice contient de la silice col- loidale acide.
5. Mélange; respectivement procédé, caractérisé en ce que l'éther de cellulose est de la méthylcellulose.
6. Mélange, respectivement procédé, caractérisé en ce que l'éther de cellulose est de la carboxyméthylcellulose.
70 Mélange respectivement procédé¯, caractérisé en ce que l'éther de cellulose est un sel de métal alcalin de'la carboxyméthylcellulose.
8. Mélange, respectivement procédé, caractérisé en ce que la quan- tité de matière de remplissage (charge) est à peu près un tiers, jusqu'au double du poids du ciment hydraulique et la quantité d'éther de cellulose à peu près 0,01% à à peu près 0,10% du poids du ciment hydraulique.
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