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PROCEDE POUR AMELIORER LES PROPRIETES SE'RESISTANCE ET DIMINUER LA
EMI1.1
PERMEABILITE 1 L 9 EàU DÉS "%1-àNWS HYDRAUDIQUES.
La plupart des liants hydrauliques, en particulier les ciments ne se laissent que difficilement mélanger à l'eau parce que la tension superficielle de l'eau abaisse l'aptitude des ciments pulvérulents à l'hu- mectationo Les matériaux d'addition tels le sable et le gravier par exem- ple, qui sont ajoutés au ciment lors du travail de celui-ci, offrent aussi à l'humectation par l'eau de gâchage plus ou moins de résistance. Pour cet- te raison, on est obligé en pratique, lors de la préparation de mortiers ou bétons plastiques, de travailler avec des quantités d'eau beaucoup plus grandes que celles qui seraient chimiquement nécessaires.
Cet excès d'eau, non désiré, exerce une influence préjudiciable en ce sens qu'il s'évapore au cours du phénomène de prise et de séchage du mortier ou du béton, de sorte qu'il subsiste des pores qui traversent le mortier ou le béton, géné- ralement sous forme de capillaires. Ces pores respectivement capillaires constituent vraisemblablement la raison pour laquelle la résistance et la perméabilité à l'eau du ciment, mortier ou béton pris laissent à désirer.
On sait déjà que ces propriétés non désirées des liants hydrau- liques peuvent être améliorées en ajoutant, aux liants ou à l'eau de gâcha- ge nécessaire pour les travailler, de petites quantités de matières qui diminuent les tensions superficielles' Des matières de l'espèce, recomman- dées déjà pour le but dont question ci-dessus, se trouvent par exemple dans les produits de dédoublement de l'albumine, dans les acides humiques, dans les sels acides lignino-sulfoniques, dans les sels d'acide oléique, dans les savons stéariques, dans les savons de résines ou les combinaisons de triéthanolamineo
L'invention ci-après donne un moyen nouveau pour améliorer les propriétés de résistance et de perméabilité à l'eau de liants hydrauliques,
propriétés qui se distinguent par une action beaucoup meilleure que celle
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qui pouvait être obtenue avec les moyens connus jusqu'ici. Cette action favorable est obtenue, selon l'invention, en ajoutant aux liants hydrau- liques ou à leurs,mélanges avec du sable, du gravier ou d'autres matières, ou à l'eau de gâchage-nécessaire pour les travailler, des quantités rela- tivement faibles, qui ne dépassent pas en général 0,2 à 0,3 % (rapporté au liant hydraulique) de combinaisons répondant à la formule générale :
R1 (S03H)x ou R1R2 (S03H)x ou des sels de celles-ci.
Dans les formules ci-dessus, il faut entendre par R1 une chaîne aliphatique droite ou ramifiée d'hydrocarbones, qui contient à peu près le même nombre d'atomes de carbone que les acides gras saponifiants, c'est-à-dire 8 à 20 atomes de carbone ; ilfaut enten- dre, d'autre part, par R2 un.noyau aromatique par exemple un noyau de ben- zol ou de naphtaliné. Le signe x représente un chiffre qui se situe entre 1 et 3. Parmi les combinaisons répondant à la formule 1, on compte donc les acides sulfoniques aliphatiques ou leurs sels qui, sous la dénomina- tion "mersolates" par exemple, sont devenus facilement accessibles.
Par- mi ces "mersolates", on compte des combinaisons qui se forment quand on fait agir du bioxyde de soufre et du chlore sur des hydrocarbures alipha- tiques, le cas échéant sous l'influence d'une lumière à ondes courtes, opération qu'on fait suivre d'une saponification dessulfochlorures obte- nus. Mais, au lieu de ces "mersolates", on peut aussi employer, de la fa- çon que prévoit l'invention, d'autres acides sulfoniques aliphatiques de composition analogue mais obtenus par d'autres moyens. Mentionnons ici, par exemple, les acides d'acajou (Mahoganysäure) obtenus au cours du raf- finage acides des huiles minérales. Parmi les combinaisons répondant à la formule 2, on compte les acides sulfoniques aralcoyles ou leurs sels.
Ces combinaisons peuvent être obtenues facilement en traitant des hydro- carbures aliphatiques avec des halogènes, lé chlore en particulier, en condensant les halogénures obtenus, selon le principe de la réaction con- nue de Friedel-Krafft, avec des combinaisons aromatiques telles que le benzol, le toluol ou la naphtaline et en sulfonant enfin les combinaisons aralcoyles obtenues.
L'action de ces matières, quand elles sont employées comme le prévoit l'invention, consiste entr'autres en ce que, pour la pré- paration de mélanges plastiques de ciment, de mortier ou de béton, il faut beaucoup moins d'eau de gâchage et en ce que ces mélanges accusent, après la prise, une résistance à la =:flexion et à la compression beaucoup plus grande ainsi qu'une perméabilité à l'eau meilleure que lorsque les di- tes matières n'ont pas été employées. Dans cet ordre d'idées, il convient de mentionner comme autre avantage des matières nouvelles d'addition le fait que les progrès réalisés n'entraînent pas d'inconvénients quelconques, par exemple le ralentissement du phénomène de prise des liants hydrauli- ques constaté lorsqu'on emploie certains produits étanchéifiants connus.
Il n'est pas absolument nécessaire, selon l'invention, que ces matières d'addition nouvelles soient employées pures ; peuvent aussi être employées mélangées l'une à l'autre ou mélangées avec d'autres pro- duits étanchéifiants du ciment comme, par exemple, les produits de dédou- blement de l'alumine du genre connu, ou mélangées avec des produits de sapo- nification de résines- parmi lesquels il y a lieu de mentionner spécialement le produit connu sous l'appellation commerciale "Vinsol-Resin". Il est éton- nant de constater que, en employant semblables mélanges, on peut très sou- vent arriver non seulement à ajouter à l'influence favorable des divers élé- ments mais aussi, en plus, à améliorer encore cette influence.
Quelques exemples illustreront mieux encore la présente inven- tion.
EXEMPLE I.
Un mélange à mortier, composé de 1 partie en poids de ciment et de 6 parties en poids de sable de calibre mixte, fut transformé eh un mor- tier plastique, avec 12-13% d'eau. Avec ce mortier, on prépara les poutres
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pour essai de flexion et les plaques pour essai de perméabilité à l'eau, telles que les prescrivent les normes. On fit un essai à l'eau pure et un essai avec une 'eau de gâchage à laquelle il avait été ajouté, par 1000 cm3, 3,5 grammes de mersolate de sodium. Les éprouvettes séjournèrent d'abord un jour dans les moules puis 28 jours sous des draps humides jus- qu'à exécution des essais de résistance et de perméabilité à l'eau.
Les résultats des essais de résistance furent les suivants :
EMI3.1
<tb> Eprouvettes <SEP> à <SEP> Eprouvettes <SEP> à <SEP> l'eau
<tb>
<tb> l'eau <SEP> pure <SEP> additionnée <SEP> de <SEP> mer-
<tb>
<tb> solate
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> flexion <SEP> Il,0 <SEP> kg/cm3 <SEP> 18,0 <SEP> kg/cm3
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> compression <SEP> 48,0 <SEP> kg/cm3 <SEP> 58,0 <SEP> kg/cm3
<tb>
Les essais de perméabilité à l'eau furent faits à l'appareil Burghartz comme suit : 5 heures à la pression de lm colonne d'eau, 5 heu- res à la pression de 3m colonne d'eau et 5 heures à la pression de 4m co- lonne d'eau; ils donnèrent les résultats suivants :
EMI3.2
<tb> Eprouvettes <SEP> sans <SEP> Eprouvettes <SEP> avec
<tb> addition <SEP> de <SEP> mer- <SEP> addition <SEP> de <SEP> mersolate. <SEP> solate.
<tb>
Volume <SEP> pénétré <SEP> 500 <SEP> cm3 <SEP> 250 <SEP> cm3
<tb>
En additionnant donc, selon l'invention, du mersolate à l'eau de gâchage, on diminue de 5/6 la perméabilité à l'eau.
En faisant varier l'addition de mersolate, on peut naturelle- ment augmenter ou diminuer l'effet de ce produit.
EXEMPLE 2. rour les essais qui suivent, on employa un ciment Portland de qualité commerciale et, comme addition, un mélange de sable composé comme suit :
EMI3.3
<tb> 20% <SEP> de <SEP> sable <SEP> fin, <SEP> diamètre <SEP> des <SEP> grains <SEP> 0,02 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 40% <SEP> de <SEP> sable <SEP> quartzeux, <SEP> diamètre <SEP> des <SEP> grains <SEP> 0,7 <SEP> à <SEP> 1 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30% <SEP> de <SEP> sable <SEP> quartzeux, <SEP> diamètre <SEP> des <SEP> grains <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 2 <SEP> mm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 10% <SEP> de <SEP> sable <SEP> quartzeux, <SEP> diamètre <SEP> des <SEP> grains <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 3 <SEP> mm
<tb>
a) On fit d'abord un essai comme suit :
on mélangea 1 partie de ciment Portland et 6 parties du mélange de sable comme décrit ci-des- sus puis on fit, avec de l'eau, un mortier se laissant bien travailler.
De ce mortier, on prépara comme d'habitude des plaques d'essai qui, après jours de séjour sous draps humides et 21jours de séjour à l'air, fu- rent éprouvées quant à leur résistance à le: flexion et à la compression.
Les chiffres repris sous le numéro 1 au tableau ci-après représentent la moyenne de 9 essais différents. b) le même mélange ciment-sablé fut travaillé avec de l'eau contenant 71 grammes de Vinsol par 100 kilos de ciment- Avec le mortier obtenu, on prépara des plaques d'essai, en procédant comme repris sous a), plaques qu'on éprouva ensuite quant à leur résistance et à leur per- méabilité à l'eau. Les résultats sont repris sous le numéro 2 au tableau ci-après. c) On employa une eau de gâchage contenant, par 100 kilos de ciment, 36 grammes de Vinsol et 36 grammes de mersolate H .(sodium acide sulfonique alcoyle). On procéda, pour le surplus, comme indiqué sous a).
Les résultats de l'essai de résistance sont repris sous le numéro 3 au tableau ci-après.
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d) On employa, pour le gâchage du mélange ciment-sable, une eau additionnée de sulfonate de benzol alcoyle d'origine allemande (Ba- sopal) puis on procéda, pour le surplus, comme indiqué sous a). Les ré- sultats obtenus sont repris sous le numéro 4 au tableau ci-après. e) Le mélange ciment-sable fut travaillé avec une eau conte- nant, par 100 kilos de ciment, 36 grammes de sulfonate de benzol alcoyle et 36 grammes de sulfonate alcoyle puis on procéda, pour le surplus, com- me indiqué sous a). Les résultats obtenus sont repris sous le numéro 5 au tableau ci-après.
TABLEAU.
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EMI4.1
<tb> Addition <SEP> en <SEP> 71 <SEP> gr <SEP> ensemble <SEP> 71 <SEP> gr. <SEP> ensemble
<tb>
<tb>
<tb> grammes <SEP> par <SEP> néant <SEP> Vinsol <SEP> 71 <SEP> gr. <SEP> sulfonate <SEP> 71 <SEP> gr. <SEP> sul-
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> kg <SEP> ciment <SEP> Vinsol <SEP> + <SEP> aralcoyle <SEP> fonate <SEP> aral-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Mersolate <SEP> coyle <SEP> + <SEP> Mer-
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> solate
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Diffusion <SEP> en <SEP> mm <SEP> 126 <SEP> 120 <SEP> 118 <SEP> 119 <SEP> 119
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Facteur
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> eau <SEP> ciment <SEP> 0,98 <SEP> 0,86 <SEP> 0,82 <SEP> 0,80 <SEP> 0,77
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> flexion <SEP> kg/cm2 <SEP> 24,5 <SEP> 30,1 <SEP> 33,9 <SEP> 28,5 <SEP> 32,
0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Résistance <SEP> à <SEP> la
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> compression
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> kg/cm2 <SEP> 3 <SEP> 5, <SEP> 5 <SEP> 41,7 <SEP> 44,5 <SEP> 40, <SEP> 7 <SEP> 43,3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> centimètres <SEP> cubes
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Pénétration <SEP> de
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> l'eau
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> 4 <SEP> h. <SEP> à <SEP> 10 <SEP> m.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> pression <SEP> d'eau <SEP> 800 <SEP> 163 <SEP> 78 <SEP> 93 <SEP> 73
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> 4 <SEP> h. <SEP> à <SEP> 20 <SEP> m
<tb>
<tb>
<tb> pression <SEP> d'eau <SEP> 1422 <SEP> 360 <SEP> 189 <SEP> 264 <SEP> 220
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> en <SEP> 4 <SEP> h. <SEP> à <SEP> 30 <SEP> m
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> pression <SEP> d'eau <SEP> 2281 <SEP> 566 <SEP> 333 <SEP> 404 <SEP> 304
<tb>
REVENDICATIONS.
1) Procédé pour améliorer les propriétés de résistance et diminuer la perméabilité à l'eau des liants hydrauliques, caractérisé en ce que dans une forme d'exécution du procédé on ajoute, avant ou pendant la préparation, aux liants hydrauliques ou à leurs mélanges avec du sable et du gravier, des sels alcalins des hydrocarbures sulfochlorés.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.