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Produite à baae de ciment.
La présente invention est relative à un produit Manufac- turé cimenteux, ainsi qu'à un procédé hydrothermique pour la formation de ce produit; elle se rapporte plus particulière- ment aux produite de réaction hydratés renforcés, à base de ciment, produite qui possèdent une résistance plus élevée aux attaques chimiques et des meilleures caractéristiques de rigidité mécanique.
Les compositions courantes en amiante-ciment et les pro- duits formés à partir de ces compositions, qui comprennent normalement du ciment portland en guise d'agent liant prin- cipal, ainsi que (bien qu'à un degré moindre, mais cependant toujours hautement préjudiciable) les matériaux cimenteux qui comprennent les ciments de laitier métallurgiques d'un usage moins répandu, consistent en systèmes qui contiennent
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des .13roport;ïbrWrelativement élevées de constituants ou phases telles que de la chaux libre ou des sources de celle-ci, de l'ettringite, et analogues, qui sont instables dans les sul- fates et/ou des milieux acides dilués.
Cette caractéristi-
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que, ainsi qu'une résistance nettement insuffisante aux sulfates et/ou acides, manifestée par ces matériaux à bas* de ciment, constituent un sérieux désavantage dans un grand nombre d'applications courantes de produits en amiante-ci- ment, tel que, par exemple, leur emploi dans la fabrication de tubes et analogues, en particulier lorsque le produit est employé pour les égouts, lescanalisations industrielles d'évacuation de gaz, ou lorsqu'il est installé dans un sol agressif ou est utilisé dans des conditions agressives.
La présente invention a pour objet principal d'établir de nouvelles compositions hydratées à base de ciment, qui possèdent une meilleure résistance vis-à-vis de sulfates et d'acides dilués ou de milieux contenant ces sulfates ou ces acides, compositions douées d'une rigidité mécanique élevée; elle concerne également le procédé pour la produc- tion de ces compositions.
La manière dont cet objectif et d'autres objectifs et avantages de la présente invention seront atteints ressorti- ra de la description détaillée qui suit et: des dessins an- nexés, dans lesquels :
Les figs. 1 et 2 sont des graphiques montrant la résis- tance comparative aux acides du produit suivant la présent* invention et des matériaux classiques.
Suivant la présente invention, le procédé pour produire des objets manufacturés à base de ciment armés de fibres, tels que des tuyaux, objets qui possèdent une résistance plus élevée aux acides - ce procédé comprenant la disposi- tion qui consiste à former, par voie hydrothermique, un pro- duit de réaction hydraté, qui contient des phases liantes choisies dans le groupe consistant en tobermorite et en hydrogranets, et en leurs mélanges, avec moins de 0,5% en poids d'ettringite est caractérisé par le traitement à
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l'autoclave d'une masse hydratée d'un mélange contenant (a)12,5%-85%, mais de préférence 20%-50%, en poids, de laitier de haut fourneau broyé et granulé, ayant une teneur cristalline inférieure à environ 15% en poids;
(b) environ
0,25%-32%, mais de préférence 3%-20%, en poids, de silicate de calcium ayant une solubilité dans l'eau qui fournit au moins 0,1 gramme de CaO par litre et au moins 2 moles de
CaO par mole de SiO2; (c) 10%-75%, mais de préférence
30%-50%, en poids, de silice, et (d) 0%-27,5%, mais de pré- férence 2%-15%, en poids, de sulfate de calcium ; avec des fibres de renforcement inorganiques en une proportion de 5%-50% en poids de la masse hydratée, à des pressions manométriques d'au moins 50 1bs par pouce carré à 600 1bs par pouce carré, pendant des périodes d'au moins 2 heures à 36 heures, qui varient proportionnellement à la pression.
Le constituant ciment de laitier consiste en un lai- tier de haut fourneau, granulé ou éteint, ou un laitier pro- venant de processus métallurgiques analogues et qui est d'une nature vitreuse ou à structure non orientée, ce lai- tier ne contenant pas plus de 15% environ, en poids, de structure cristalline. Afin de faciliter la réaction d'hy- dratation, on broie de préférence du laitier jusqu'à une grosseur de grain donnant une surface spécifique d'environ 3.000-6.500 cm2/g, résultant de l'essai Blaine.
Cinq pro- duits en ciment de laitier, pris à titre d'exemples, cons- titués à partir de laitier ordinaire de haut fourneau, éteint à l'eau, ont donné les compositions suivantes :
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A H C D E Pertes par cuisson O,t7 0,55 # # lô7* (à 1000.1) sio2 26,7 27,8 30,3 34,3 33,3 CaO 45,3 44,3 41,6 4301 3982 MgO 4,2 3,4 4,1 6,3 12,3 Ai 203 lits 12,0 14.4 1092 10,7
EMI4.2
<tb> TiO2 <SEP> 0,56 <SEP> 0,56 <SEP> 0,54 <SEP> 0,4 <SEP> 0,28
<tb> Fe2O3 <SEP> 0,83 <SEP> 1,3 <SEP> 0,86 <SEP> 2,28 <SEP> 0,72
<tb>
EMI4.3
Pz05 0,43 0,45 O,lO 0,15 0,009
EMI4.4
<tb> Na2O <SEP> 0,56 <SEP> 0,45 <SEP> 0,34 <SEP> 0,19 <SEP> 0,19
<tb>
<tb> K20 <SEP> 0,49 <SEP> 0,53 <SEP> 1,1 <SEP> 0,19 <SEP> 0,17
<tb>
<tb> Total <SEP> SO3 <SEP> 7,5 <SEP> 6,9 <SEP> 5,92 <SEP> 0,09 <SEP> 0,22
<tb> S- <SEP> 0,89 <SEP> 0,91 <SEP> 0,95 <SEP> 1,41 <SEP> 1,
2
<tb>
<tb> Traces
<tb>
EMI4.5
(B203' BaO, DSuz03f 0,3 0,3 z -- 0,8 100,0% 99,9% 100,21 lOOp2l% z
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bzz' à 18OO F) Les proportions convenables de ce constituant peuvent
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comprendre environ 12,5%-85% en poids de constituants réac- tifs; il est cependant préférable que le laitier finement
EMI4.8
broyé soit employé dans des proportions de 20%-$0% environ, en poids, de ces matières réactives.
Le silicate de calcium réagissant comprend des compo- sés anhydres ou hydratés de silicate de calcium, ayant une solubilité dans l'eau suffisante pour fournir au moins 0,1, mais de préférence environ 0,2 gramme, ou plus, de CaO par litre, ces composés étant d'une nature hautement basique, de sorte qu'ils attaquent effectivement les particules de laitier vitreuses, de manière à amorcer et à accélérer la décomposition des particules de laitier et la formation d'une teneur importante en gel, ayant une structure offrant un pouvoir liant élevé.
Des matières appropriées pour cet- te fonction, requise consistent eu silicates de calcium hy-
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drolisables à haute teneur en chaux, à savoir, les silica- tes où le rapport molaire CaO-SiO2 t'exprime par au moins 2 moles environ de chaux par mole de silice, les matières en question consistant avantageusement en le silicate tri- calcique, particulièrement favorable, ou en le silicate bêta-bicalcique, ou en compositions fournissant aisément de telles matières en milieux liquides.
Ordinairement, les ciments portland, comprenant jusque 70% environ en poids de silicate tricalcique et de silicate bêta-bicalcique, par exemple, constituent une source ou un moyen économique et efficace pour fournir ces matières sous les formes préfé- rées, à haute teneur en chaux, à savoir, le silicate tri- calcique et son produit de remplacement, le silicate blta- -bicalcique.
Bien qu'étant employés avantageusement dans desproportions allant de 0,25% à 32% en poids de ces cons- tituants actifs des matières hydratables, lesdits silicates de calcium sont employés dans la présente invention avec une plus grande efficacité, et donc de préférence, dans des proportions de 3% à 20% en poids environ des constituants actifs, ou bien, n'importe quelle proportion convenable de ciment portland ou d'une source analogue fournissant une quantité semblable de ces silicates de calcium peut être employée à la place de ceux-ci.
La silice doit être incorporée dans n'importe quelle de ses formes habituelles susceptibles de réaction hydro- thermique, y compris les matières siliceuses telles que le sable, la terre d'infusoires, le quarts, le gel de silice, le tripoli, etc., et leurs mélanges. Bien que la silice soit efficace en des proportions allant jusqu'à 75% environ en poids des corps en réaction, il est avantageux de l'in- corporer en des proportions d'au moins 10% en poids, mais de préférence en des proportions de 30% à 50% environ, en
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poids.
Lorsqu'on fait appel au sulfate de calcium, on peut ajou- ter celui-ci soit sous la forme de plâtre à mouler (2CaSO4.H2O) soit sous celle de l'anhytrite (CaSO4) ou de n'importe quel- le autre source de sulfate de calcium dans un milieu liqui- de, et cela dans les quantités prescrites, à savoir, jusque 27,5% environ en poids des matières réactives, la proportion étant calculée sur la base de l'anhytrite. De préférence, le sulfate de calcium est employé dans des proportions de 2% à 15% en poids, sur la même base.
Les fibres d'amiante sont incorporées et dispersées dans toute la masse des matières ou constituants à base de ciment, principalement sous la forme d'un renforcement mé- canique et, d'une manière générale, exercent la fonction habituelle, analogue à celle qu'elles remplissent dans les compositions amiante-ciment portland courantes ou dans les produits formés avec ces compositions. Le constituant fi- breux peut comprendre de 5% environ à 50% en poids, des cons- tituants réactifs précités, qui comprennent la matière ci- menteuse, soit, de préférence, environ 10%-40% en poids de ces constituants réactifs.
En outre, le mélange cimenteux peut comprendre le car- bonate de calcium en guise de produit de remplacement partiel pour la silice, dans des proportions allant jusque environ 20% en poids des constituants réactifs ou peut présenter un rapport silice/carbonate de calcium de 1,5 à 3. Le car- bonate de calcium exerce une double fonction, à savoir, cel- le qui consiste à fournir une source supplémentaire de chaux, en vue d'amorcer ou d'accélérer la décomposition de particules de laitier et, par conséquent, la ou les réac- tions d'hydratation; de plus, il joue le rôle d'un agrégat contenant le reste de la matière non entré en réaction.
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Etant donné que la calcite non entrée en réaction, contenue dans le produit cimenteux, est Plus réactive ou attaquable par les milieux acides corrosifs que les grains de ciment et les lianta de ciment, les particules de calcite aéraient attaquées préalablement aux autres constituants, et l'inten- sité de l'attaque acide contre la matière cimenteuse se ré- duirait à une action asses modérée.
Les mécanismes chimiques ou physico-chimiques, qui ap- paraissent lors de la mise en pratique de la présente inven- tion - qui font en partie l'objet d'hypothèses basées sur de nombreux examens approfondis et en partie sur les con- clusions tirées d'observations détaillées - sont supposés comporter les transformations et/ou systèmes ci-après.
L'hydratation et la réaction (ou les réactions) de prise
EMI7.1
tehésive de compositions courantes de ciment de laitier su- persulfaté - comprenant normalement environ 80%-90% de lai- tier granulé de haut fourneau et environ 10%-15% de sulfate de calcium, ainsi qu'un accélérateur constitué par de la chaux, ou une source de celle-ci, dans une proportion allant jusque 5% environ - sont amorcées à l'aide d'une faible pro- portion d'alcali présent, qui attaque les particules de lai- tier granulé et produit une désintégration superficielle de ce dernier, ce qui a pour effet de libérer graduellement les constituants du laitier, sous la forme d'oxydes hydra- tés métastables amorphes.
Ces oxydes hydratés métastables amorphes réagissent à leur tour aisément avec le silicate de calcium présent dans la phase liquide, en absorbant de grandes quantités d'eau, pour former les hydrates de sulfo- aluminate de calcium, comprenant le composé métastable
EMI7.2
3CaO.Al2O3.CaSO, ,13H2O et l'ettringite (3CaO.A10-.3CaSO,.31HO) Cette réaction peut être représentée d'une manière générale comme suit :
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3CaOoxH20 + A1203.yH20 + CaSJ4 (13-3x-y) H20 3Cao.A103.CaS44.13H20 (1) 3CaO.AX2O..CaSO4.13H2O + 18H20 + 20a30.
,cao.Alo3.caso.lHo (2) Ettrinnte La forme finement granulaire des sultoaluminates produits fournit des structurez de gel ayant un grand pouvoir agglo- mérant. Toutefois, et bien que l'ettringite soit relative- ment résistante vis-à-vis des solutions salines chargées de
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sulfate, telles que le CaSO,, ce composé et les aulfoalumi- nates & basse température sont particulièrement vulnérables aux attaques par les acides, la grande molécule complexe de l'ettringite étant facilement décomposable dans les mi- lieux acides, en particulier dans les solutions d'acide sul- furique. La réaction de la décomposition de l'ettringite par les acides produit le gypse, ce qui s'accompagne d'une augmentation appréciable du volume, laquelle est particu- lièrement destructive dans le cas de produits tels qu'un tuyau.
Au cours des stades initiaux de l'hydratation de lai- tier de haut fourneau finement divisé, dont il est question dans la présente invention, le silicate de calcium (par exem-
EMI8.3
ple, le silicate tricalcique ou le silicate bèta-bicalciquoo ou une source de ceux-ci) s'hydrolyse rapidement, en produi- sant des quantités importantes de gels de silicate de cal- cium hydratés (CSHI) et détermine des concentrations élevées de chaux (par exemple en assurant une alcalinité du milieu, équivalant à celui d'une solution saturée de Ca(OH)2' soit un pH de 12,4), lequel attaque de façon agressive et ra- pide les particules de laitier et les décompose.
L'hydra- tation du silicate de calcium à la température ambiante,
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dans l'eau, peut être représentée par l'équation
EMI9.1
3CaO.SiO2 # (n+2)H20 ## cao.8io2'nH20 + 2ca(OH)2 Outre que le ou les produite de l'hydrolyse du silicate de calcium déterminent une teneur élevée en gel et une structu- re de gel ayant des caractéristiques d'un liant à haute ré- sistance, ils se combinent avec les phases présentes d'alu- mine hydratée amorphe, en formant des composés inertes, chi- miquement stables.
Dans les conditions de traitement à l'au- toclave, les phases hydratées amorphes et réactives, qui comprennent l'alumine hydratée et le gel de silice, résultant de l'action du silicate de calcium hydrolyse sur la dalle, réagissent à leur tour avec l'excès de chaux, pour former - comme on a pu le constater par un examen aux rayons X - un silicate de calcium cristallin, soit, la tobermorite
EMI9.2
(4Ca0.9iC12.5H0) et des variétés d'hydrogrenat avec la phase ettringite rencontrée dans les produits hydratés mûris normaux décomposés au point où il ne peut pas être détecté dans le produit par des méthodes mettant en oeuvre des appa- reils.
Le silicate de calcium hydraté (CSHI), semblable & la tobermorite, qui résulte de la réaction d'hydratation du silicate de calcium, contribue au pouvoir de cohésion élevé du corps cimenteux, tandis que les hydrogrenats, qui sont particulièrement connus pour leur résistance à l'action chi- mique d'acides et de sulfates, y compris l'acide sulfurique, apporte une résistance aux attaques chimiques.
Des systèmes comprenant les phases d'hydrogrenat recher- chées, chimiquement stables, peuvent être formée sans le si- licate de calcium, mais uniquement dans les conditions de traitement à l'autoclave comportant une température et une
EMI9.3
pression relativement élevées, soit, de 20060 et de 210 lbe. par pouce carré de pression manométrique respectivement, pen- dant des périodes d'environ 24 heures ou plus; or, même dans
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des conditions aussi extrêmes, la tobermorite ne se forme qu'en quantités relativement réduites.
L'introduction du silicate de calcium, de préférence du silicate tricalcique ou d'autres sources aisément hydrolysables de silicate de calcium, riches en chaux, a pour effet la formation d'hydro- grenats dans les conditions de température et de pression relativement peu élevées, à savoir, de 140*0 et de 55 1bs. par pouce carré (pression manométrique), respectivement, et donne lieu à la formation de grandes quantités de tober- morite dans le système, ce qui confère les caractéristiques de haute résistance.
Les exemples ci-après mettent en évidence la présente invention, y compris plusieurs variantes de sa mise en prati- que ; on y trouvera en outre la comparaison entre cette inven- tion et certains modes opératoires ou méthodes connues à ce jour, qui s'écartent de la présente invention.
Exemple 1
On a préparé un certain nombre d'échantillons pour es- sais au cône d'Abrams, ces échantillons comprenant les cons- tituants ci-après dans les proportions indiquées et étant hydratés, avec ou sans traitement ultérieur à l'autoclave, dans les conditions indiquées dans les tableaux I, II et III ci-après. Le ciment de laitier employé dans chacun de ces échantillons était un laitier de haut fourneau éteint et gra- nulé, ayant la composition D indiquée plus haut (laitier des usines "United States Staels South Works", près de Chica- go), broyé à une finesse Blaine de 4.500 cm2/g environ.
Les conditions de maturation, pour tous les échantillons, comprenaient un mûrissage à l'air humide pendant 16 heures, suivi soit d'une maturation à l'air normal, telle que spé- cifiée, soit d'une maturation à la vapeur, suivant les con- ditions prescrites.
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Dans lea tableaux qui suivent, pai signifie "1bs par
EMI11.1
pouce carré"; pet désigne des lbe. par pied cube, tandis que MR signifie module de rupture.
TABLEAU I
EMI11.2
Résultats de résistance fournis par les cônes d'Abrama, sans et avec silicate de calcium.
EMI11.3
<tb>
Composition <SEP> (5)
<tb> Fibres <SEP> Lai- <SEP> Silicate <SEP> Si- <SEP> Conditions <SEP> MR <SEP> Densité <SEP> à
<tb>
EMI11.4
d'a- tier de li- de (psi) sec
EMI11.5
<tb> miante <SEP> calcium <SEP> ce <SEP> maturation <SEP> (pcf)
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> Temp.amb., <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> 2310 <SEP> 81,8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 80C, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 2200 <SEP> 82,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 97C, <SEP> 70 <SEP> h <SEP> 2260 <SEP> 82,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 1300, <SEP> 35 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 1780 <SEP> 82,0
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 145C, <SEP> 55 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 2880 <SEP> 82.9
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 170C, <SEP> 100 <SEP> psi,
<SEP> 16 <SEP> h <SEP> 2880 <SEP> 83,6
<tb>
EMI11.6
20 40 40 183C, 150 psi, 24 h 3330 83,3 20 40 40 190C, 170 psi, 24 h 3490 83,7
EMI11.7
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 200C, <SEP> 210 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3530 <SEP> 83,9
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 40 <SEP> 2200., <SEP> 350 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3180 <SEP> 83,0
<tb>
EMI11.8
20 40 40 250C, 565 psi, 17 h 2420 82,7 20 27 53 2000, 210 psi, 24 h 1930 8l,0 20 36e$ 3,2% 038* 40 1830, 150 psi, 24 h 3820 83,9 20 34 6,0% C3S 40 183C, 150 psi, 24 h 3900 84,5 20 36 4% P.C.** 40 1830, 150 psi, 24 h 3810 8402 20 34 6% P.C. 40 183C, 150 psi, 24 h 3630 84,3 20 32 $9& P.C.
40 18301 150 psi, 24 h 3630 84,7
EMI11.9
<tb> 20 <SEP> 34 <SEP> 40 <SEP> 170C, <SEP> 100 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3420 <SEP> 84,7
<tb>
<tb> 20 <SEP> 32 <SEP> 40 <SEP> 170C, <SEP> 100 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3180 <SEP> 84,3
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 36 <SEP> 40 <SEP> 2000, <SEP> 210 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3510 <SEP> 84,6
<tb>
EMI11.10
20 50% P.C. 30 l700, 100 psi, 16 h 33$0 8;,i
EMI11.11
<tb> (échantillon <SEP> témoin)
<tb>
EMI11.12
* C3S - Silicate tricalcique ** P. C. - ciment portland.
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TABLEAU II
EMI12.1
Résultats de résistance fournie par les cane. d'Abram., avec calcite et ciment portland.
EMI12.2
Compo8 Fi- Lai- Port- Si0 CaCO
EMI12.3
<tb> bres <SEP> tier <SEP> land <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> condition* <SEP> Densité
<tb>
EMI12.4
d'a- de MR A sec mi an... maturation (psi) (Pei) te ¯¯¯ ¯¯¯ ¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ¯ ¯¯¯¯¯¯ ¯ ¯¯ ¯¯ ¯ ¯¯,
EMI12.5
<tb> 20 <SEP> 64 <SEP> 16 <SEP> 1700, <SEP> 100 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 2940
<tb>
<tb> 20 <SEP> 64 <SEP> 16 <SEP> 1830, <SEP> 150 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 2600
<tb>
EMI12.6
20 48 16 16 l83Co 150 psi, 24 h 3320 82,7 20 40 20 20 185C, 150 psi, 24 h 3720 20 34,3 34,3 11,4 l83Co 150 psi, 24 h 3310 93,4
EMI12.7
<tb> 20 <SEP> 36 <SEP> 4 <SEP> 20 <SEP> 20 <SEP> 183C, <SEP> 150 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3670
<tb>
EMI12.8
20 36 4 24 16 183C, 150 psi, 24 h 3610 g516
EMI12.9
<tb> 20 <SEP> 36 <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> 1830, <SEP> 150 <SEP> psi,
<SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3760
<tb>
<tb> 20 <SEP> 20,9 <SEP> 3,4 <SEP> 34,3 <SEP> 11,4 <SEP> 1830, <SEP> 150 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3720 <SEP> 83,6
<tb>
EMI12.10
20 32,0 ,a 30 10 183 , 150 psi, 24 h 3770 8548 20 36 4 30 10 200C, 210 Pli, 24 h 3840 85ti 20 -34,3 34,3 llo4 200C, 210 psi, 24 h 3320 82,7 20 30,9 3,4 34,3 ll.4 2;00, 400 psi, 24 h 3470 82,6 20 50 30 170C, 100 psi, 16 h 3380 8),6
EMI12.11
<tb> (échantillon <SEP> témoin)
<tb>
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TABLEAU III
EMI13.1
Résultât de résistance fournit par les can.. d'4bru., sans et avaç suif att de calct18..
EMI13.2
. OOlllp081 ti OG l , 1'1... 1... Lai- brea 11- tier Ciment d'a- ce Portland CaSO, Conditions 4. Mi miante # - ## maturation (pfri)m
EMI13.3
<tb> 20 <SEP> -68 <SEP> 12 <SEP> (National <SEP> 0 <SEP> 172C, <SEP> 110 <SEP> polo <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3465
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Type <SEP> 1) <SEP>
<tb>
EMI13.4
20 % 60 20{National 0 1720a 110 pets 24 b 3435
EMI13.5
<tb> Type <SEP> I)
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 30 <SEP> 10 <SEP> (National <SEP> 0 <SEP> 1720, <SEP> 110 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> b <SEP> 4380
<tb>
<tb> Type <SEP> I)
<tb>
EMI13.6
20 40 30 10(Un1ver- 0 1720o 110 Paie 24 b 3900
EMI13.7
<tb> sal <SEP> Atlas
<tb>
<tb> Type <SEP> III)
<tb>
EMI13.8
20 4P 30 0( cor 0 172C, 110 pot$ 24 h 4130 Type V) 20 40 30 lO(bat1onal 0 172C, 110 pa1, 24 b 3470
EMI13.9
<tb> Type <SEP> I)
<tb>
EMI13.10
20 40 30 10 (Nations! 0 1720,
110 psi, 24 h 444& TZ;p 1) 20 40 38 2 (National 0 1$Jc, 150 pot, 24 h 4290
EMI13.11
<tb> Type <SEP> I)
<tb>
<tb>
<tb> 20 <SEP> 40 <SEP> 26 <SEP> 10(National <SEP> 4 <SEP> 183C <SEP> 150 <SEP> polo <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 432b
<tb>
<tb>
<tb> Type <SEP> I)
<tb>
EMI13.12
20 40 29 4 ( National 4 103C# 150 Pote 24 b 423k 20 30 37,5 l2,SIN.tio- 0 172C, 110 psi, 24 b 3650
EMI13.13
<tb> nal <SEP> Type <SEP> I)
<tb>
EMI13.14
20 36 33 11 (National 0 1720# 110 poil 24 h 3660
EMI13.15
<tb> 20 <SEP> 44 <SEP> 27 <SEP> 9(National <SEP> 0 <SEP> 172C, <SEP> 110 <SEP> psi, <SEP> 24 <SEP> h <SEP> 3540
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Type <SEP> I)
<tb>
Exemple 2
Les résistances respectives aux acides des composition
EMI13.16
cimntousen armée* de fibroje suivant la présente Invention,
et des compositions classique$ de citent portland renforcée de fibres ont été comparées comme indiqué ci-après. Les com-
EMI13.17
positions de laitier, qui ont subi une réaction Àldrot,hena1... que, comprenaient des mélangea hydratée de 45% en poids d'un laitier métallurgique broyé et granulé ayant une composition de C donnée ci-dessus, avec 5% en poids de citent portland
EMI13.18
et 50% en poids de silice combinée avec 28% en poids desdits
<Desc/Clms Page number 14>
ingrédients réactif*, de fibres d'amiante ayant subi un mûrissage préalable pendant 16 heures dans l'air humide et traitées à l'autoclave à une pression manométrique de 150 1bs. par pouce carré, pendant 24 heures.
Les composition* amiante-ciment portland sont conformes à une formule commer- ciale normale, à savoir, 62,5% de ciment portland et 37,5% de silice mélangée à 28% de son poids de fibres d'amiante d'armature, soumises à une maturation préalable de 16 heures à l'air humide et traitées à l'autoclave nous une pression manométrique de 100 1bs. par pouce carré, pendant lo heurea.
Les spécimens d'essai comprenaient des segmente de 2 pouces X 2 pouces, découpés dans des tronçons de tuyaux fabriqués chacun suivant les compositions et les conditions prescrites.
Chaque spécimen d'essai, après avoir été scellé à la cire sur les borda de tranche transversale, afin d'empêcher l'attaque des acides et la pénétration dans toutes les directions au- tres que celles des surfaces intérieure et extérieure, nor- malement exposées,a été complètement immergé dans 0. 2N H2SO4 pendant une série de cycles de 7 jours. Chaque cycle débu- tait et s'achevait par une détermination de l'augmentation de l'épaisseur dans le sens transversal de la tranche allant de la surface exposée extérieure à la surface exposée inté- rieure, de l'augmentation du poids du spécimen, et de la pro- fondeur de pénétration de l'acide ou des produite de la réac- tion dans celui-ci.
Pendant chaque cycle. la concentration de l'acide était titrée en retour à 0,2 N, tous les jours pendant 5 jours du cycle de 7 jours, et chaque nouveau cycle commençait avec de l'acide train. Les résultats ont été don- nés sous une forme tabulaire dans les tableaux IV, V et VI ci-après, et l'augmentation de l'épaisseur comparative, ain- ai que l'augmentation du poids comparative ont été représen- tés dans les fige. 1 et 2, respectivement.
Les échantillons
<Desc/Clms Page number 15>
1 et 2 comprennent des spécimens prélevée sur des tuyaux fabriquée à partir du produit de réaction hydrothermique aui- vant la présente invention, tandis que les échantillons 3 et 4 comprennent des spécimens prélevée sur des tuyaux en amiante-ciment portland, fabriquée par des procédés classi. que 15 .
TABLEAU IV
Augmentation de l'épaisseur
EMI15.1
---------------------------
EMI15.2
<tb> Echan- <SEP> Epaisseur <SEP> Cycle <SEP> % <SEP> Cycle <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> tillon <SEP> initiale <SEP> I <SEP> Diff. <SEP> Diff. <SEP> II <SEP> Diff. <SEP> Diff.
<tb>
<tb>
<tb>
X10-3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 595 <SEP> 601 <SEP> 6 <SEP> 1,01 <SEP> 602 <SEP> 7 <SEP> 1,18
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 616 <SEP> 619 <SEP> 3 <SEP> 0,49 <SEP> 622 <SEP> 6 <SEP> '0,97
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 591 <SEP> 603 <SEP> 12 <SEP> 2,02 <SEP> 605 <SEP> 14 <SEP> 2,41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 592 <SEP> 601 <SEP> 9 <SEP> 1,52 <SEP> 606 <SEP> 14 <SEP> 3,41
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Echan- <SEP> Epaisseur <SEP> Cycle <SEP> Cycle
<tb>
EMI15.3
tillon initiale III Diff. Diff. IV Diff.
Diff. no"3 >¯>-i<¯¯w
EMI15.4
<tb> 1 <SEP> 595 <SEP> 607 <SEP> 12 <SEP> 2,02 <SEP> 612 <SEP> 17 <SEP> 2,86
<tb>
<tb> 2 <SEP> 616 <SEP> 625 <SEP> 9 <SEP> 1,46 <SEP> 628 <SEP> 12 <SEP> 1,95
<tb>
EMI15.5
3 591 ooa 17 z, 612 21 3, 55
EMI15.6
<tb> 4 <SEP> 592 <SEP> 608 <SEP> 16 <SEP> .2,70 <SEP> 614 <SEP> 22 <SEP> 3,72
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Echan- <SEP> Epaisseur <SEP> Cycle <SEP> % <SEP> Cycle <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb> tillon <SEP> initiale <SEP> V <SEP> Diff. <SEP> Diff. <SEP> VI <SEP> Diff. <SEP> Diff.
<tb>
<tb>
<tb>
X10-3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 595 <SEP> 614 <SEP> 19 <SEP> 3,19 <SEP> 621 <SEP> 27 <SEP> 4,53
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 616 <SEP> 628 <SEP> 12 <SEP> 1,95 <SEP> 635 <SEP> 19 <SEP> 3,08
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 591 <SEP> 614 <SEP> 23 <SEP> 3,90 <SEP> 621 <SEP> 30 <SEP> 5,07
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 592 <SEP> 617 <SEP> 25 <SEP> 4,23 <SEP> 622 <SEP> 30 <SEP> 5,07
<tb>
<Desc/Clms Page number 16>
TABLEAU V
EMI16.1
<tb> Modification <SEP> du <SEP> poids
<tb>
EMI16.2
Echan- Poids Cycle ?5 Cycle % tillon initial DyÎle Diff. Diff. II Diff.
Ditt. ¯¯¯¯¯¯¯6 ..¯., .....,¯.,r¯ 1 lll$5 l20,8 9,3 8,35 120,6 9,1 8,16
EMI16.3
<tb> 2 <SEP> 119,5 <SEP> 129,9 <SEP> 10,4 <SEP> 8,70 <SEP> 128,9 <SEP> 9,4 <SEP> 7,87
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 119,2 <SEP> 132,0 <SEP> 12,8 <SEP> 10,70 <SEP> 132,1 <SEP> 12,9 <SEP> 10,80
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 117,2 <SEP> 129,5 <SEP> 12,3 <SEP> 10,50 <SEP> 129,3 <SEP> 12,1 <SEP> 10,30
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Echan- <SEP> Poids <SEP> Cycle <SEP> % <SEP> Cycle <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tillon <SEP> initial <SEP> III <SEP> Diff. <SEP> Diff. <SEP> IV <SEP> Diff. <SEP> Diff.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
1 <SEP> 111,5 <SEP> 121,6 <SEP> 10,1 <SEP> 9.06 <SEP> 118,8 <SEP> 7,3 <SEP> 6,50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 119,5 <SEP> 130,4 <SEP> 10,9 <SEP> 9,11 <SEP> 127,8 <SEP> 8,3 <SEP> 6,95
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 119,2 <SEP> 132,6 <SEP> 13,4 <SEP> 11,20 <SEP> 129,5 <SEP> 10,3 <SEP> 8,63
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 4 <SEP> 117,2 <SEP> 130,4 <SEP> 13,2 <SEP> 11,30 <SEP> 128,6 <SEP> 11,4 <SEP> 9,72
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Echan- <SEP> Poids <SEP> Cycle <SEP> % <SEP> Cycle <SEP> %
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> tillon <SEP> initial <SEP> V <SEP> Diff. <SEP> Diff. <SEP> VI <SEP> Diff.
<SEP> Diff.
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> g
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1 <SEP> 111,5 <SEP> 119,7 <SEP> 8,2 <SEP> 7,36 <SEP> 121,8 <SEP> 10,3 <SEP> 9,24
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 2 <SEP> 119,5 <SEP> 127,1 <SEP> 7,6 <SEP> 6,36 <SEP> 132,1 <SEP> 12,6 <SEP> 10,55
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 3 <SEP> 119,2 <SEP> 131,9 <SEP> 12,7 <SEP> 10,65 <SEP> 135,0 <SEP> 15,8 <SEP> 13,25
<tb>
EMI16.4
4 117,2 129,3 1291 10,30 132,
2 l5tO à TABLEAU VI
EMI16.5
<tb> Profondeur <SEP> de <SEP> pénétration
<tb>
<tb>
<tb> Echantillon <SEP> Partie <SEP> Partie <SEP> % <SEP> Partie
<tb> intacte <SEP> intacte <SEP> intacte
<tb> ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯initiale¯¯¯¯¯finale¯¯¯¯¯¯¯totale¯¯¯¯¯
<tb>
<tb> 19/32" <SEP> 11/32" <SEP> 58%
<tb>
<tb> 2 <SEP> 20/32" <SEP> 12/32" <SEP> 60%
<tb>
<tb> 3 <SEP> 19/32" <SEP> 12/32" <SEP> 63%
<tb>
<tb> 4 <SEP> 19/32" <SEP> 12/32" <SEP> 63%
<tb>
Exemple 3
Un tuyau a été établi suivant la présente invention, .
<Desc/Clms Page number 17>
l'aide de machines classiques & amiante-ciment portland, à partir d'une pâte comprenant 37,5% en poids de laitier ayant la composition D mentionnée plus haut, broyé à une finesse Blaine de 4.500 cm2/g environ ; 12,5% en poids de ciment portland;
et 50% en poids de silice, avec 23,5% de son poids d'amiante; ou bien :35% en poids du même laitier; 12% en poids de ciment portland; 2,5% en poids de sulfate de calcium; et 50% en poids de silice, également avec 23,5% de son poids d'amiante. Etant donné les caractéristiques de prise plus lente de ciments de laitier, le tuyau formé à partir de ceux-ci présentait une consistance légèrement . plus molle sur les machines de façonnage que les tuyaux en amiante-ciment portland, mais la composition et la structu- re étaient par ailleurs satisfaisantes, lorsqu'on appliquait le processus de moulage classique, Après enlèvement du man- drin de moulage, le tuyau a été mis à mûrir & l'air humide pendant 5 heures, puis traité à l'autoclave, à une pression manométrique de 110 lbs.
par pouce carré, pendant 24 heures.
Ces essais ont démontré que la composition hydrothermique suivant la présente invention peut être appliquée de façon adéquate et efficace dans la fabrication de tuyaux en amian- te-ciment conformément aux méthodes classiques, en permet- tant de réaliser un produit meilleur à un prix de revient moindre.