BE522230A - - Google Patents

Description

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  PROCEDE POUR PROTEGER CONTRE LA ROUILLE DES ELEMENTS RENFORCATEURS DU BETONo 
La présente invention est relative à un procédé pour protéger con- tre la rouille les éléments renforçateurs en fer et acier destinés à être noyés dans du béton ou des structures analogues. 



   Répondant à ce but, on connaît déjà des procédés consistant à en- duire lesdits éléments avec une composition minérale, par exemple en les traitant avec un produit de scellement contenant du ciment, ou avec des so- lutions contenant du silicate ou analogues. De tels enduits peuvent être très effectifs, mais ils ne procurent pas une protection absolue contre la rouil- le, étant donné qué leur rôle se borne à empêcher plus ou moins, par suite de leur étanchéité, l'accès de l'oxygène jusqu'aux éléments renforçateurs, retardant ainsi la formation de la rouille. 



   Afin d'améliorer l'effet de protection contre la rouille de tels enduits minéraux, on a proposé de mélanger,à la composition de l'enduit, du chromate de potassium ou d'autres chromates solubles, en présence de quoi le fer ne peut pas rouiller, par suite de l'effet de passivation des ions chromate sur le fer. L'utilisation de tels chromates présente cependant deux inconvénients. D'abord, du point de vue sanitaire, l'emploi de solutions de chromates présente l'inconvénient que les ouvriers qui manipulent les solu- tions contractent souvent de très graves maladies allergiques.

   Ensuite, on n'est pas sûr que le chromate soluble reste dans l'enduit protecteur pendant un temps suffisant, car il est facilement répandu et distribué dans le béton par suite du cheminement de l'humidité dans la structure de renforcement du   béton de telle sorte que la concentration des ions chromate autour des fers peut etre bientôt insuffisante pour produire le résultat recherché.   



   Selon la présente invention, les inconvénients et dangers susmen- tionnés sont éliminés par l'adjonction du chromate sous la forme du chromate 

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 de baryum très difficilement soluble. 



   L'invention est basée sur les faits que le sulfate de baryum est encore moins soluble que le chromate de baryum, tandis que les chromates de ' métaux alcalins aussi bien que le chromate de calcium sont aisément solubles, et en outre, que les masses hydrauliques et autres, dans lesquelles les élé- ments renforçateurs sont généralement enrobés,  9 contiennent   généralement des sulfates;,ou bien;,sans inconvénient, peuvent être mélangées à une petite quantité de sulfates, à la suite de quoi peut se produire une conversion suc- cessive du chromate de baryum avec formation de sulfate de baryum et un chro- mate aisément soluble. 



   En conséquence,en vue du fait que l'on a ajouté le   chrômate   sous la forme de ' chromate de baryum au produit de scellement ou lut qui,selon   l'invention,  est employé pour le traitement des éléments renforçateurs,le- dit produit ne contiendra pas d'ions chromate à des concentrations dangereu- ses pour la santé. Lorsque les éléments,après l'application sur eux de l'en- duit et après que celui-ci a   séché,,   ont été noyas dans le béton contenant du sulfate,ou dans des masses de nature analogue contenant du sulfate, l'eau présente dans la masse (béton) qui contient toujours en dissolution   de"peti-   tes quantités de sulfate, pénètre à l'intérieur de l'enduit protecteur, ce par quoi le chromate de baryum contenu dans l'enduit réagit très lentement sur le sulfate.

   Il en résulte la précipitation du sulfate de baryum et la formation d'un chromate soluble, ce par quoi la concentration en ions chro- mate s'élève jusqu'à des valeurs suffisantes pour assurer la passivation des fers de renforcement. Si on laisse sécher complètement la masse coulée lors- qu'elle a fait prise,ou si l'on provoque sa dessication complète, il est clair que cette conversion est arrêtée, mais que simultanément est également éliminée la cause principale de formation de rouille, puisqu'il n'y à pas d'humidité. Si le béton devait absorber ultérieurement de   l'humidité,  le sulfate est de nouveau capable de se diffuser jusqu'au chromate de baryum dans l'enduit déposé sur les fers, ce par quoi la concentration en ions chromate requise pour obtenir la passivation des fers est de nouveau réta- blie. 



   La teneur en sulfate requise dans la masse à l'intérieur de la- quelle doivent être noyés les éléments de renforcement recouverts d'un en- duit contenant un chromate de baryum selon l'invention,n'a pas besoin d'é- tre élevéeIl a été trouvé, dans le cas de béton de ciment ordinaire,dont le liant est du ciment de Portland contenant un sulfate correspondant à l   à 3 % de SO3, que la réaction du chromate de baryum dans l'enduit, se produit comme prévu.

   Même si le liant de la masse coulée consiste'en chaux vive   ordinaire,dans laquelle la teneur'en SO3 atteint rarement 1 % mais n'est souvent que dans le voisinage de 01, à 0,2   %,   le résultat souhaité est ob- tenuo Si,en tous cas,il arrivait que la masse coulée ne contienne pas de sulfate correspondant aux concentrations susmentionnées,cela peut être com- pensé en ajoutant une quantité appropriée de sulfate, par exemple de sulfate de calcium ou de sodium. 



   La quantité de chromate de baryum qu'il faut ajouter à la compo- sition de l'enduit peut varier à l'intérieur de limites relativement grandes. 



  En vue du fait que même de très faibles concentrations en ions chromate sont suffisantes pour produire' l'effet de passivation voulu des fers de renforce- ment, et étant donné que, de la différence relativemént faible dans la solu- bilité du chromate de baryumet du sulfate de baryum, résulte une très lente formation d'ions chromate, même une teneur relativement faible en chromate de baryum dans l'enduit suffit à assurer le maintien de la concentration en ions chromate voulus au voisinage des éléments renforçateurs'pour un très long laps de temps.

   En outre, ainsi qu'il a déjà été indiqué lorsque le bé- ton coulé a fait prise et que sa teneur en humidité a diminue, les possibi- lités de diffusion des ions sulfate aussi bien que des ions chromate ont éga- lement diminué; il en résulte simultanément une production retardée et un re- tard dans l'élimination des ions chromate. 

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   Eu égard aux faits susmentionnés, même une teneur en'chromate dé baryum d'environ 1 %, basée sur les composants solides de l'enduit, est sou- vent suffisante et convenable pour obtenir le résultat voulu. Cependant,il peut être préférable . dans certains cas, d'ajouter le chromate de baryum -sous une concentration considérablement plus élevée spécialement dans le cas de structures en béton qui sont exposées à la forte influence de l'humidité-pen- dant de longues périodes. C'est ainsi que dans de tels cas la teneur en chro- mate de baryum peut atteindre 5,10, 20 ou même 40à 50 % des autres compo- sants solides dans   l'enduit.   



   En dehors de la teneur en chromate de baryum, la composition de l'enduit selon l'invention peut être établie de toute manière appropriée, par exemple comme décrit et revendiqué dans les brevets américains antérieurs n  2.591.625 du 1 novembre 1948 et n    2.611.945   du   11   septembre 1.950. 



   Le principal composant minéral de la composition est de préféren- ce le ciment hydraulique, tel que le ciment de portland. L'enduit peut éga-' lement contenir de façon appropriée un liant colloïdal organique hydrophile, lequel au moins gonfle dans l'eau en une quantité suffisante pour rendre l'en- duit flexible et tenace et pour produire une action liante dans   l'enduit   et qui retarde la prise de la composition, de telle sorte que l'enduit reste ca- pable de réagir avec l'eau et de s'unir au béton dans lequel sônt ultérieure- ment enrobés les éléments renforgateurs recouverts de l'enduit, ainsi que dé- crit dans les brevets susmentionnés. 



    Comme exemples de tels liants, on peut citer les substances protéiques telles que la caséine et la colle d os et en outre les hydrates de car=   bone tels que la dextrine, et des dérivés cellulosiques solubles dans l'eau par exemple la méthyl-cellulose et d'autres esters ou éthers de cellulose so- lubles dans l'eau. Dans le cas de béton léger traité à la vapeur le ciment peut également être remplacé par un mélange'd'un matériau siliceux réactif tel par exemple que du sable finement broyé, de la cendre de schiste,de la cendre volante, et de la chaux, lesquels matériaux au cours de l'opération de traitement à la vapeur réagissent l'un sur l'autre en formant des silica- tes de calcium, comme décrit dans le susdit brevet n    2.611.945.   



   Ainsi qu'il est bien connu, du béton de ciment ordinaire,compacte constitue en lui-même une protection relativement efficace contre la rouille pour les fers de renforcement enrobés à son intérieur. Cependant, ce n'est pas le cas avec le béton léger et, pour ce motif, l'invention présente sa plus grande importance lorsqu'on l'applique à un béton de ce dernier type. 



  Par "béton léger" selon l'application, il faut entendre du béton qui a été produit à partir d'agrégat léger avec les liants habituels, aussi bien que du béton qui a été fabriqué en produisant des pores dans la masse du béton par l'addition d'agents développant du gaz ou produisant de la mousse,indé- pendamment du fait que l'on laisse le béton léger ainsi produit faire prise sous l'influence de l'humidité et de l'air ou bien qu'on le traite à la va- peur au moyen de vapeur sous pression, par exemple sous une surpression de 8 à 12 kilogrammes. Dans ce dernier cas, il a été trouvé que l'application de l'invention était   particulièrement   favorable, en tant qu'il a été prouvé que la teneur en sulfate du-béton traité à là vapeur est généralement pré- sente sous une forme très aisément soluble. 



    Lorsque l'on met en oeuvre l'invention en pratique la composition de l'enduit minéral contenant du chromate de baryum est d abord préparée   en mélangeant les composants à un liquide homogène, de préférence une sus- pension aqueuse. Les éléments de renforcement en fer ou acier.sont alors en- duits avec le produit de scellement ou lut résultant, d'une manière quelcon- que appropriée, par exemple par trempage, passage au pinceau, projection pul- vérisée ou autres procédés. L'enduit ainsi appliqué est alors séché en l'ex- posant à l'air, ou bien,si l'on veut accélérer le séchage,en l'exposant à un courant d'air chauffé à une température d'environ   30 ,   par exemple. 



   Les éléments renforgateurs recouverts ainsi d'enduit sont enrobés dans du béton, du béton léger ou dans des masses analogues et l'enduit fait corps avec le béton au cours de la prise ou du traitement à la vapeur et 

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 constitue, lorsque la prise du béton est terminée et qu'il a durci, un lien effectif entré les éléments renforçateurs et le béton; il sert simultanément de protecteur effectif contre la rouille pour'lesdits éléments, grâce à la présence du chromate de baryum qu'il contient, ainsi qu'indiqué ci-dessus. -
L'application de l'invention est décrite plus en détail dans les exemples spécifiques suivants, non limitatifs. Les parties citées dans ces exemples sont des parties en poids. 



   EXEMPLE 1
Ciment de Portland 100 parties
Chromate de baryum 2 "
Eau 40 " et on trempe dedans les éléments renforçateurs en fer ou acier. Après séchage de l'enduit, les éléments sont noyés dans du béton ordinaire consistant en ciment de Portland, sable, gravier et eau. 



     EXEMPLE   2
Des tiges de renforcement en fer ou acier sont traitées avec   un .   mélange de
Solution de verre soluble (produit commercial ordinaire) 100 parties
Chromate de baryum 50 " Une fois l'enduit séché,les tiges sont noyées dans une mousse de ciment préparée à partir de ciment de scories, sable   fin, eau   et agent faisant moussera
EXEMPLE 3
On prépare un mélange à partir de
Ciment de Portland 100 parties
Chromate de baryum 20 "
Caséine 6 "
Eau 42 " et on trempe dedans les éléments renforçateurs en fer ou acier.

   Une fois l'enduit séché, les éléments sont noyés dans un béton léger préparé à partir de ciment de Portland , sable broyé contenant du quartz, eau et poudre   d'aluminium,   lequel béton léger, après avoir fait prise, est traité à la vapeur dans un autoclave sous une surpression de 10 kilogrammes. 



   EXEMPLE 4
Des éléments renforçateurs en fer ou acier sont enduits d'un mélange consistant en
Sable finement broyé contenant du quartz 100 parties
Chaux éteinte 35 "
Chromate de baryum 10 "
Un éther cellulosique soluble dans l'eau 3 "
Eau 50 " Une fois l'enduit séché,les éléments sont noyés dans un mélange de béton léger consistant en chaux vive broyée, cendre volante eau et poudre   d'alumi- -   nium et si désirée 1 % de gypse, dans un moule. Apres que la prise a eu lieu, 

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 les corps en béton renforcé ou armé sont traités à la vapeur dans un autoclave, la vapeur ayant une surpression de 8 kilogrammes. 



    EXEMPLE 5   
Des éléments renforçateurs en fer ou acier sont traités avec un mélange préparé à partir de
Ciment 100 parties
Chromate de baryum 15 parties
Alcool 35 parties Une fois l'enduit séché, les éléments sont noyés dans un béton'léger préparé à partir de ciment, laitier de haut-fourneau granulé et eau, dans un moule, après quoi la prise et le durcissement des corps en béton ainsi produits sont accélérés en exposant lesdits corps à une atmosphère saturée d'humidité à 80 .

Claims (1)

1. RESUME.

   La présente invention est relative à un procédé pour protéger contre la rouille les éléments de renforcement en fer ou acier destinés à être enrobés dans du béton, spécialement dans du béton léger, ou dans des masses analogues contenant de petites quantités de sulfates solubles dans l'eau, en appliquant un enduit d'une composition minérale sur lesdits éléments; elle est caractérisée par l'emploi d'un enduit dans la composition duquel entre du chromate de baryum, convenablement en quantités d'au moins environ 1% en poids, basées sur les composants solides de ladite composition.