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PERFECTIONNEMENTS AUX CIMENTS RESISTANT AUX ACIDES.
L'invention est relative aux ciments et bétons résistant aux acides, qui comprennent un aggrégat inerte et un liant consistant en un silicate soluble dans l'eau additionnés de préférence d'une substance telle que du fluosilicate de sodium ou de l'acétate d'éthyle pour accélérer la prise du mélange.
On sait que des ciments ordinaires de ce genre sont rapidement attaqués par des liqueurs alcalines et lentement par l'eau elle-même et un but de la présente invention est de rendre ces ciments substantiellement résistants aux alcalis.
Un autre but de l'invention est de produire un ciment du genre indiqué, comprenant un accélérateur de prise au fluosilicate de sodium et dont les joints avec des briques, pierres et analogues ne soient pas sujets à l'action destructrice d'un acide minéral de concentration moyenne ou élevée, dont l'acide sulfurique à 77 % représente le type,et qui, quoi- que n'agissant pas sur le ciment lui-même, agit sur la liaison entre ce ciment et les pierres, briques ou analogues.
D'autres buts apparaîtront au cours de la description.
Suivant la présente invention dans un procédé de traitement d' un ciment ou béton du genre précité, on chauffe le ciment ou béton, quand il est en place, à une température de l'ordre de 100 C ou plus? de préfé- rence d'environ 125 C.
Avec des ciments qui ne renferment pas d'accélérateur de prise, il est'de pratique courant d'appliquer de la chaleur pour durcir le ciment., Toutefois, les températures auxquelles on chauffe ces ciments à cet effet sont considérablement inférieures à celles qui doivent être appliquées con- formément à la présente invention; les températures appliquées étaient nor- malement dé l'ordre de 50 C.
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Le chauffage conforme à la présente invention est appliqué de pré- férence après la mise du ciment qui a pu être effectuée à la température usuelle plus modérée ou bien à froid par l'action d'un accélérateur de prise chimique.
On a constaté que le traitement suivant la présente invention permet d'atteindre de façon très satisfaisante les buts indiqués de l'in- vention, que le ciment devient substantiellement résistant à la soude caus- tique froide jusqu'à une concentration de 20% et que, même si on le fait dur- cir à l'aide de fluosilicate de sodium., il forme avec des briques ou pierres de construction des joints dans lesquels le liant n'est pas attaqué par l'a- cide sulfurique à 77%.
Le tableau ci-après indique des résultats d'expériences effectuées au moyen d'un ciment du genre décrit, dont l'agent de durcissement était de l'acétate d'éthyle et qu'on a chauffé pendant une nuit aux températures mentionnées ci-dessous après l'avoir fait durcir à la température ordinaire pendant un jour.
EMI2.1
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Température <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> une <SEP> solution <SEP> froide <SEP> de <SEP> soude
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<tb> ######caustiaue <SEP> après <SEP> chauffage
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<tb> 50 C <SEP> Rapidement <SEP> détruit <SEP> par <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 2%.
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80 C <SEP> Ramolli <SEP> après <SEP> 18 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 2%.
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100 C <SEP> Bien <SEP> dur <SEP> après <SEP> 21 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 2%.
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<tb>
Très <SEP> mou <SEP> après <SEP> 21 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 5%.
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105 C <SEP> Pas <SEP> d'attaque <SEP> après <SEP> 6 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 2%.
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<tb>
<tb>
<tb>
Légèrement <SEP> ramolli <SEP> après <SEP> 6 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 5%.
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<tb>
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<tb>
125 C <SEP> Peu <SEP> d'effet <SEP> après <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 10%
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<tb> et <SEP> 20%
<tb>
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<tb> 280 C <SEP> Inaltéré <SEP> après <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> dans <SEP> NaOH <SEP> à <SEP> 30% <SEP> @
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On voit que l'influence du chauffage sur la résistance du ciment à l'alcali augmente avec la température de chauffage,et que l'effet obtenu est particulièrement intéressant quand le chauffage est poussé à des tempéra- tures de 105 C ou au delà.
La manière d'effectuer le chauffage conforme à l'invention dépend de la construction dans laquelle le ciment a été utilisé. Dans beaucoup de cas, on peut utiliser avantageusement dans ce but une soufflerie d'air chaud.
Quand le ciment est utilisé dans la construction de planchers en carrelages ou en briques, on peut le chauffer au moyen de plaques ou l'équivalent.
Un inconvénient des ciments et bétons ordinaires qui comprennent un aggrégat inerte et un liant consistant en silicate soluble dans l'eau tel que le silicate de sodium, réside en ce qu'ils sont poreux et perméable aux liquides. Ce défaut s'accentue si pour une raison quelconque, on les expose à un traitement thermique sec. Une autre caractéristique de la présente in- vention est d'écarter cet inconvénient.
Suivant cette autre caractéristique de l'invention on incorpore à un ciment ou béton du genre décrit une matière thermoplastique, de préfé- rence sous forme finement divisée. On met ensuite le ciment ou le béton en place et on le chauffe suivant la principale caractéristique de l'invention.
On a constaté que, de cette façon, le ciment ou le béton peuvent être rendus imperméables à l'eau ou même hydrophobes.
Une matière thermoplastique convenant très bien aux fins de cette caractéristique de l'invention, est celle vendue sous la marque "Alkathène" Elle offre l'avantage d'une bonne résistance chimique. Toutefois, on peut utiliser d'autres matière thermoplastiques telles que le chlorure de polyvi- nyle. On peut utiliser la matière vendue sous la marque "Fluon" bien qu'el- le nécessite une température de traitement considérablement plus élevée que 1' "Alkathène", c'est-à-dire une température d'environ 350 C ou de préfé-
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rence davantage.
Quand on utilise de l', "Alkathène", on doit ajouter au mélange un pourcentage en poids de plus de 5% de matière sèche, par rapport au mélan- ge de ciment initial, et pour obtenir les meilleurs résultats, d'environ 20%. Le ciment sans l'addition conforme à la caractéristique précitée. de l'invention, absorbe rapidement de l'eau par capillarité. A mesure qu'on ajoute de l' "Aïkathène" en quantités croissantes, l'absorption d'eau devient plus lente. L'amélioration est sensible à 5% de matière sèche en poids, par rapport au poids du mélange de ciment avant l'addition conforme à cette caractéristique de l'invention; elle est considérable à 10% alors qu'avec 20% la surface est effectivement hydrophobe, une goutte demeurant indéfini.'- ment sur sa surface sans la mouiller.
Le ciment devient imperméable à l'eau par addition de 5% ou davantage d' "Alkathène" sec et vulcanisation à 125 G comme l'ont montré des essais effectués sur ces ciments sous des colonnes d'eau s'élevant jusqu'à 3 mètres.
On peut utiliser une gamme étendue de température au delà de 100 C suivant la matière plastique ajoutée. On a trouvé qu'une température convenant au traitement thermique du ciment ou béton avec addition d' "Al- kathène" est de l'ordre de 125 C, c'est-à-dire du même ordre que la tempé- rature citée auparavant comme devant être préférée dans le but de conférer au ciment ou au béton une notable résistance aux alcalis.
Un autre effet obtenu par le traitement conforme à la caracté- ristique précitée de l'invention consiste en ce que l'adhésion du ciment ou béton à des céramiques telles que des briques résistant aux acides est nota- blement améliorée. Sans addition conforme à l'invention, un ciment du genre considéré donne une cassure en partie dans le ciment et en partie dans l'in- terface brique-ciment. Avec des additions d' "Alkathène" de plus de 2% envi- ron,la résistance du joint augmente de façon notable et la cassure se produit plutôt dans le ciment qu'à l'interface.
Bien qu'il soit préférable d'ajouter la matière thermoplastique sous forme de poudre sèche, on peut également l'ajouter sous forme d'un latex pourvu qu'il soit suffisamment concentré. Si le latex n'est pas assez con- centré,, son effet n'est pas suffisamment prononcé pour que son addition présente un attrait technique.
REVENDICATIONS. l.- Procédé de traitement d'un ciment ou béton du genre décrit., caractérisé en ce qu'on chauffe le ciment ou béton, quand il est en place, à une température de l'ordre de 100 C ou davantage.
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ACID RESISTANT CEMENT IMPROVEMENTS.
The invention relates to acid-resistant cements and concretes, which comprise an inert aggregate and a binder consisting of a water-soluble silicate preferably added with a substance such as sodium fluosilicate or acetate. ethyl to accelerate the setting of the mixture.
It is known that ordinary cements of this kind are attacked rapidly by alkaline liquors and slowly by water itself and it is an object of the present invention to make these cements substantially resistant to alkalis.
Another object of the invention is to produce a cement of the type indicated, comprising a setting accelerator with sodium fluosilicate and whose joints with bricks, stones and the like are not subject to the destructive action of a mineral acid. of medium or high concentration, of which 77% sulfuric acid represents the type, and which, although not acting on the cement itself, acts on the bond between this cement and stones, bricks or the like.
Other objects will become apparent during the description.
According to the present invention, in a process for treating a cement or concrete of the aforementioned type, the cement or concrete is heated, when it is in place, to a temperature of the order of 100 ° C. or more? preferably about 125 C.
With cements which do not contain a setting accelerator, it is common practice to apply heat to harden the cement. However, the temperatures at which these cements are heated for this purpose are considerably lower than those required. be applied in accordance with the present invention; the temperatures applied were normally around 50 C.
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The heating in accordance with the present invention is preferably applied after setting the cement, which could be carried out at the usual more moderate temperature or else cold by the action of a chemical setting accelerator.
It has been found that the treatment according to the present invention makes it possible to achieve very satisfactorily the stated objects of the invention, that the cement becomes substantially resistant to cold soda ash up to a concentration of 20% and that, even if it is hardened with sodium fluosilicate., it forms joints with building bricks or stones in which the binder is not attacked by 77% sulfuric acid .
The table below shows the results of experiments carried out using a cement of the kind described, the curing agent of which was ethyl acetate and which was heated overnight at the temperatures mentioned above. underneath after hardening it at room temperature for one day.
EMI2.1
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Temperature <SEP> Resistance <SEP> to <SEP> a <SEP> cold <SEP> solution <SEP> of <SEP> soda
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<tb> ###### caustiaue <SEP> after <SEP> heating
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<tb> 50 C <SEP> Rapidly <SEP> destroyed <SEP> by <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 2%.
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80 C <SEP> Softened <SEP> after <SEP> 18 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 2%.
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100 C <SEP> Good <SEP> hard <SEP> after <SEP> 21 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 2%.
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Very <SEP> slack <SEP> after <SEP> 21 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 5%.
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<tb>
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<tb>
<tb>
105 C <SEP> No <SEP> attack <SEP> after <SEP> 6 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 2%.
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<tb>
<tb>
<tb>
Slightly <SEP> softened <SEP> after <SEP> 6 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH
<tb>
<tb>
<tb> to <SEP> 5%.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
125 C <SEP> Little <SEP> of effect <SEP> after <SEP> 28 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 10%
<tb>
<tb>
<tb> and <SEP> 20%
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 280 C <SEP> Unaltered <SEP> after <SEP> 28 <SEP> days <SEP> in <SEP> NaOH <SEP> at <SEP> 30% <SEP> @
<tb>
It can be seen that the influence of heating on the resistance of the cement to alkali increases with the heating temperature, and that the effect obtained is particularly interesting when the heating is carried out to temperatures of 105 ° C. or above.
The manner of effecting the heating according to the invention depends on the construction in which the cement has been used. In many cases, a hot air blower can advantageously be used for this purpose.
When cement is used in the construction of tile or brick floors, it may be heated by means of plates or the equivalent.
A disadvantage of ordinary cements and concretes which include an inert aggregate and a water soluble silicate binder such as sodium silicate is that they are porous and liquid permeable. This defect is accentuated if for some reason they are exposed to a dry heat treatment. Another characteristic of the present invention is to eliminate this drawback.
According to this other characteristic of the invention, a thermoplastic material, preferably in finely divided form, is incorporated into a cement or concrete of the type described. The cement or concrete is then placed in place and it is heated according to the main characteristic of the invention.
It has been found that in this way cement or concrete can be made waterproof or even hydrophobic.
A thermoplastic material which is very suitable for the purposes of this characteristic of the invention is that sold under the trademark “Alkathene”. It offers the advantage of good chemical resistance. However, other thermoplastic materials such as polyvinyl chloride can be used. The material sold under the tradename "Fluon" can be used although it requires a considerably higher processing temperature than "Alkathene", i.e. a temperature of about 350 ° C or preferred. -
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there is more.
When using "Alkathene", a percentage by weight of more than 5% dry matter, based on the initial cement mix, should be added to the mixture, and for best results, of about 20%. %. Cement without the addition conforming to the above characteristic. of the invention rapidly absorbs water by capillary action. As more "Aikathene" is added in increasing amounts, water absorption becomes slower. The improvement is significant at 5% of dry matter by weight, relative to the weight of the cement mixture before the addition in accordance with this characteristic of the invention; it is considerable at 10% whereas with 20% the surface is effectively hydrophobic, a drop remaining indefinitely on its surface without wetting it.
The cement becomes impermeable to water by addition of 5% or more of dry "Alkathene" and vulcanization at 125 G as has been shown by tests carried out on these cements under water columns of up to 3. meters.
A wide range of temperatures can be used beyond 100 ° C. depending on the plastic material added. It has been found that a temperature suitable for the heat treatment of cement or concrete with the addition of "Alkathene" is of the order of 125 ° C., that is to say of the same order as the temperature mentioned above. as to be preferred for the purpose of imparting to the cement or concrete significant resistance to alkalis.
Another effect obtained by the treatment according to the aforementioned characteristic of the invention consists in that the adhesion of the cement or concrete to ceramics such as acid-resistant bricks is notably improved. Without addition in accordance with the invention, a cement of the type considered gives a break partly in the cement and partly in the brick-cement interface. With "Alkathene" additions of more than about 2%, the strength of the joint increases markedly and breakage occurs more in the cement than at the interface.
While it is preferable to add the thermoplastic material as a dry powder, it can also be added as a latex as long as it is sufficiently concentrated. If the latex is not concentrated enough, its effect is not sufficiently pronounced for its addition to be of technical appeal.
CLAIMS. l.- A method of treating a cement or concrete of the type described., characterized in that the cement or concrete, when it is in place, is heated to a temperature of the order of 100 C or more.