BE540335A

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Publication number: BE540335A
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Description


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   la   présente invention concerne un liant hydraulique (ciment com-   posé) à base des déchets humides ou secs (poudre) de la fabriction du gaz acétylène ou tout autre produit tiré du carbure de calcium. Elle concerne,    en ordre principal, un nouveau liant hydraulique de résistance supérieure convenant à la fabrication, sur chantier ou en usine, de tout   matériau..de   construction et notamment tous ceux entrant dans l'activité des fabricants d'agglomérés -de béton et, en ordre subsidiaire, un nouveau liant.plus ou moins hydraulique, de résistance moindre, pour fabriquer, sur chantier.ou en usine, n'importe quelle matière de remplissage et, notamment toutes   cel-   les entrant dans l'activité des fabricants d'isolants thermiques   et,

  acous-   tiques. 



   On sait que le déchet de la fabrication du gaz acétylène ou de tous autres produits tirés du carbure de calcium est représenté, en général, par une pâte dont l'humidité peut varier dans de fortes proportions et at- teindre   70 %   et plus; exceptionnellement, ce déchet se présente sous la forme   d'un   produit sec (poudre). 



   On sait que ce déchet, en dehors de l'eau incluse, est représenté par de la chaux grasse complètement éteinte qui, pour le bon rendement des fabrications antérieures, doit provenir d'une chaux contenant 95 % au moins d'oxyde d calcium pur et qui, par suite, ne peut renfermer une proportion d'impuretés supérieure à 5 %, ces impuretés devant contenir   moins-de-1,5%   de magnésie et d'alumine, des traces négligeables de phosphate de.calcium et le moins possible de silicates, sulfates et fer. 



   On sait encore que le   carbure   de calcium à base de la chaux ci- dessus   ot   de charbon de coke en général, est obtenu dans des fours électri- ques, à des températures pouvant atteindre 4000 C. 



   On sait d'autre part que certains ciments sont obtenus par réac- tion, à uno température voisine de 1500 C, de la silice, de l'alumine et de la chaux. et que si on augmente la température de cuisson, on rend plus com- plète la combinaison de la silice avec la chaux et on améliore ainsi l'hy- draulicité du produit; que pour le cas de chaux grasse, l'extinction est obtenue   peu   arrosage de la chaux vive avec une quantité d'eau   spécialement   abondante. des facteurs importants existent en puissance dans le déchet de la fabrication du gaz acétylène ou de tout autre produit tiré du carbure de calcium, puisqu'il s'agit d'une chaux grasse parfaitement éteinte ayant été cuite entre 3000 et   4000 .   Suivant l'invention, il est ajouté à ce dé- chet las éléments qui lui manquent:

   silice et alumine, sous les formes et suivant les dosages appropriés pour obtenir, soit un liant hydraulique- de résistance supérieure pour matériaux de construction, soit un liant plus ou moins hydraulique pour matières de remplissage, de résistance moindre, mais présentant de hautes propriétés d'isolation thermique et   acoustique./'   
Jusqu'à présent, ce déchet n'était utilisé que par certains usa- gers qui le faisait entrer dans la composition de mortiers servant à la fa- brication d'agglomérés de peu de valeur ou dans la composition de mortiers bâtards ou de   plafonnage.   



     @uivant   l'invention, pour utiliser ces déchets en présence de la silice et de l'alumine, nécessaires pour en faire un liant hydraulique, la préférenc est donnée, mais nullement limitée, à un laitier finement moulu contenant environ 30 % de son poids en silice soluble et à un ciment métal-   lurgique   de haut fourneau finement moulé également qui, outre la silice so- luble de même nature, contient l'alumine nécessaire aux réactions voulues. 



   A titre d'exemple non limitatif, est décrite ci-après la mise en 

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 oeuvre du ciment composé, défini plus haut, sous forme de béton cellulaire, cette mise en oeuvre étant la plus démonstrative de la valeur de l'inven- tion et la plus probante de la valeur de résistance pour le liant hydrauli- que de construction parce que plus difficile à obtenir sous cette forme où le pourcentage important d'eau handicape à priori et considérablement cette 
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 valeur de résistance; et étant également-la. 'pluâ"pr '6nië-'d. la valeur iso- lante pour le liant plus ou moins hydraulique pour masse de remplissage, puisque sous cette forme, les hautes qualités d'isolation thermique et acoustique peuvent être démontrées par les essais de laboratoire. 



   La mise en oeuvre du ciment sous forme de béton cellulaire est réalisée dans une simple bétonnière ordinaire à trois palettes munies de treillis pour faciliter l'émulsion. Chacun des essais cités totalise le mmê poids de matières sèches, soit 50 kg. 



   La quantité de ciment choisie est invariable, soit 15   %   = 7,5 kg. 



  En supposant que le déchet de la fabrication du gaz acétylène contient au moment de l'opération 50% d'eau, on puise dans la fosse, pour la première opération, 15 kg, représentant 7,5 kg de chaux sèche, soit 15 %. On di- lue ces 15 kg humides dans 30 litres supplémentaires d'eau. On verse ces 15 kg. humides dilués dans la bétonnière. Dès la mise en marche de la bé- tonnière, on verse dans la chaux humide diluée 2 litres d'un bon émulsion- nant du marché convenant aux matières mises en oeuvre.

   On laisse tourner ainsi, sans aucune ajoute, pendant vingt minutes environ, pour que tout le lait de chaux soit transformé en une masse cellulaire bien formée: On verse alors sur la masse cellulaire, en pluie, par petites pelletées, 7,5 kg du ciment choisi représentant 15   %'   On fait immédiatement suivre cette charge d'une charge de laitier de 35 kg, représentant donc 70   %   des 50 kg. 



  On finit l'opération en versant sur la masse cellulaire bien mélangée 0,5 litre de silicate de soude dilué dans un litre d'eau, en prenant soin de verser cette solution par filet dans la masse. On laisse encore tourner la bétonnière quelques minutes pour permettre à cet accélérateur de prise de se mélanger intimement. Le contenu de la bétonnière est déversé ensuite dans une cuve. 



   Si l'opération a bien été exécutée comme ci-dessus, on peut con- stater qu'on a obtenu un volume sensiblement égal à 100 litres. 



   Le contenu de la cuve est déversé, dans les coffrages appropriés qui, s'ils sont en bois sont garnis de papier et qui sont huilés, s'ils sont en   fer.   



   Dans les essais suivants, le poids total est invariablement main- tenu égal à 50 kg. On maintient invariable la quantité   d'eau   totale incluse entre 37 et   40   litres. On maintient invariable le poids du ciment choisi égal à 7,5 kg. A chaque essai successif, on augmente de   5%   la teneur en chaux sèche et on diminue le laitier dans la même proportion. Au fur et à mesure que le mélange est plus chargé en chaux et que l'émulsion atteint de plus en plus difficilement le volume désiré, on dilue dans l'eau supplémen- taire de gâchage de faibles doses, mais de plus en plus importantes, de ma- tières favorisant la fluidité.

   On augmente dans le même sens la quantité de silicate de soude pour maintenir dans les limites voulues l'indice ou mo- dule   d'hydraulicité.   Il est à remarquer qu'on pourrait aussi bien pousser' les essais dans l'autre sens, par exemple avec un pourcentage de ciment de plus en plus important au lieu de le laisser invariable. 



   Le lendemain on peut constater que dans tous les coffrages, le dur- cissement des matières cellulaires coulées la veille, est suffisant pour pouvoir les scier en blocs, décoffrer et stocker. 

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   On peut constater qu'entre les limites qui répondent aux rapports donnés par l'indice ou module d'hydraulicité, l'indice de résistance chi- mique et les modules ou indices hydrauliques et siliciques, les résultats obtenus en ciment cellulaire sont équivalents à ceux qui sont obtenus dans les mêmes conditions avec les meilleurs ciments purs du marché. On peut également constater que les morceaux prélevés sur ces blocs, bien que char- gés d'humidité, flottent indéfiniment dans l'eau et continuent à durcir sous eau. 



   Ces constatations prouvent que dans ces limites, le déchet de car- bure de calcium retiré de la fosse, sans aucune propriété de liant hydrau- lique par lui-même, a été transformé par la mise en présence de la silice et de l'alumine sous des formes appropriées, en un véritable ciment de qua- lité supérieure aussi longtemps que les dosages répondent aux exigences de l'indice ou module   d'hydraulicité,   de l'indice de résistance chimique, du module ou indice hydraulique, du module ou indice silicique. 



   Les constatations prouvent qu'en dehors de ces limites, les mélan- ges perdent une partie des qualités hautement hydrauliques au fur et à me- sure qu'ils s'éloignent des rapports exigés par les indices ou modules d'hy-   draulicité,   mais qu'ils conservent suffisamment de résistance et de durcis- sement rapide pour constituer, surtout sous la forme de matière cellulaire, une masse de remplissage de haute isolation thermique et acoustique. 



   REVENDICATIONS. 



   1. liant hydraulique ou ciment composé, caractérisé en ce qu'il est constitué par les déchets humides ou secs (poudre) de la fabrication du gaz acétylène ou de tout autre produit tiré du carbure de calcium, mis en présence des quantités de silice et d'alumine sous une forme appropriée et suivant les dosages nécessaires aux réactions pour en provoquer   l'hydrauli-   cité.

Claims

2. Liant hydraulique ou ciment composé, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits déchets sont mis en présence, à l'état humide, des quantités de silice et d'alumine, sous une forme appropriée, suivant les dosages nécessaires aux réactions, les dits dosages étant main- tenus dans les limites exigées par les indices ou modules d'hydraulicité pour constituer uri ciment de grande résistance de prise et de durcissement rapide, convenant à la fabrication, sur chantier ou en usine, de tout maté- riau de construction portant.

3. Liant hydraulique ou ciment composé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits déchets sont mis en présence, à l'état hu- mide, des quantités de silice et d'alumine, sous une forme appropriée, sui- vant des dosages s'écartant des limites exigées par les indices ou modules d'hydraulicité, mais cependant suffisants pour constituer un ciment de moin- dre résistance, convenant pour la fabrication, sur chantier ou en usine, de matériaux de construction non-portants.

4. Liant hydraulique ou ciment composé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les dits déchets sont mis en présence, à l'état hu- mide, des quantités de silice et d'alumine sous la forme d'un laitier fi- nement moulu et sous la forme d'un ciment métallurgique de haut fourneau, suivant les dosages nécessaires aux réactions.

5. Liant hydraulique ou ciment composé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les dits déchets sont mis en présence, à l'état hu- mide, des quantités de silice et d'alumine sous la forme d'un laitier fine- ment moulu et sous la forme d'un ciment métallurgique de haut fourneau,sui- <Desc/Clms Page number 4> vant des dosages s'écartânt des limites exigées par les indices ou modules d'hydraulicité.

6. Liant hydraulique ou ciment composé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les dits déchets sont mis en présence, à l'état humi- de, de silice et d'alumine sous forme d'une matière pouzzolanique quelcon- que, finement moulue, et d'un ciment quelconque, également finement moulu, suivant les dosages nécessaires aux réactions.

7. Liant hydraulique ou ciment composé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les dits déchets sont mis en présence, à l'état humide, de silice et d'alumine sous forme d'une matière pouzzolanique quel- conque, finement moulue, et d'un ciment quelconque, également finement mou- lu, suivant des dosages s'écartant des limites exigées par les indices ou modules d'hydraulicité.

8. Liant hydraulique ou ciment composé suivant les revendications 2, 4 et 6, caractérisé en ce que les déchets secs (poudre) de la fabrica- tion du gaz acétylène ou de tout autre produit tiré du carbure de calcium sont mis en présence de la silice et de l'alumine-sous les formes appro- priées et suivant les dosages nécessaires aux réactions pour en provoquer l'hydraulicité.

9. Liant hydraulique ou ciment composé suivant les revendications 3, 5 et 7, caractérisé en ce que les déchets secs (poudre) de la fabrica- tion du gaz acétylène ou de tout autre produit tiré du carbure de calcium sont mis en présence de la silice et de l'alumine sous lés formes appro- priées et suivant des dosages s'écartant des limites exigées par les indi- ces ou modules d'hydraulicité.

10. Procédé de.fabrication de liant hydraulique ou de ciment com- posé, caractérisé en ce qu'il est fait usage des déchets humides ou secs de la fabrication du gaz acétylène ou de tout autre produit tiré du carbure de calcium, les dits déchets humides ou secs étant mis en présence des quan- tités de silice et d'alumine sous une forme appropriée suivant les revendi- cations 1 à 9.

11. Procédé de fabrication d'un liant hydraulique ou ciment com- posé suivant les revendications 1 à 10, caractérisé par l'ajoute à la sili- ce et alumine d'un adjuvant courant dans' la fabrication des ciments ou des matériaux, pour en augmenter la compacité, la résistance à la compression ou à la traction, augmenter la rapidité de durcissement, augmenter l'expan- sion ou diminuer le retrait ou au contraire stabiliser le matériau, sans ex- pansion ni retrait.

12. Procédé de fabrication d'un liant hydraulique ou ciment com- posé suivant les revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il peut com- porter, outre la silice, l'alumine et les ajoutes éventuelles supplémentai- res, l'inclusion de cellules d'air, par n'importe quel moyen en usage, chi- mique, physique ou mécanique, isolément ou en combinaison, pour fabriquer des matériaux aérés ou béton cellulaire.

13. Procédé de fabrication de bétons au moyen d'un liant hydrauli- que ou ciment composé, avec ou sans agrégat, suivant les revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est fait usage d'un quelconque des processus physiques ou mécaniques usuels, employé isolément ou en combinaison, pour fabriquer les divers types de bétons connus, béton coulé, béton projeté, béton aéré, béton cellulaire, béton colloïdal, béton cavernéux (ou na - fine), béton fibreux, béton comprimé, dammé, pilonné, piqué, vibré ou per- vibré, béton essoré ou désaéré, béton fretté ou centrifugé, béton non-armé ou armé, non-contraint ou pré-contraint. <Desc/Clms Page number 5>

14. Procédé de fabrication au moyen duquel, par séchage, chauffage, étuvage et réactions favorables complémentaires qui en résultent, les ma- tériaux réalisés et caractérisés par les revendications 1 à 13 sont amélio- rés par l'un quelconque des processus en usage employé isolément ou en com- binaison, que ces phénomènes favorables soient provoqués -par : air chaud, eau chaude, vapeur sous pression, gaz, électricité, en application directe ou indirecte, rayonnement infra-rouge, etc...

15. A titre de produits industriels nouveaux, les matériaux de construction, de remplissage ou d'isolation fabriqués sous forme de briques, blocs, plaques, panneaux, granulés ou concassés, à base des déchets de car- bure de calcium en provenance de la fabrication du gaz acétylène ou de tout autre produit tiré du carbure de calcium, soit à l'état humide, soit à l'é- tat sec (poudre) et les éléments de construction, de remplissage ou d'isola- tion fabriqués avec ces matériaux, sur chantier ou en usine, ou en préfa- brication, seul ou en combinaison avec un ou plusieurs autres bétons connus, en substance suivant les revendications 1 à 14.