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Liant pour plâtre et/ou mortier., et mélanges de mortier obtenue à partir de celui-ci-
D'une manière courante, on utilise du carbonate de calcium de la chaux hydraulique, du ciment de maçonnerie ou du ciment de Portland et leurs mélanges comme ciment des plâtres et mortiers.
En général, on mélange ces liants, ou plusieurs d'entre eux, sur le chantier avec les mêmes proportions en poids de sable quelles que soient les qualités du mortier à produire, c'est-à-dire que c'est le liant qui détermine la qualité du mortier obtenu. C'est pourquoi il est difficile sur un chantier de s'assurer qu'on Utilise bien les liants ou.leurs mélanges convenables de manière à obtenir la résistance requise du mortier.
Le fait que le plâtre ou mortier convienne est déterminé en partie par les caractéris- tiques du mortier frais, par exemple sa consistance, ses caracté- ristiques de travail, son temps de prise et. son pouvoir de réten- tion d'eau en fonction de l'action de succion de la base du mor- tier au bout d'un certain temps, et en partie par les caractéris-
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'tiques du mortier pris, par exemple sa résistance à la compression,; son modale de rupture, sa résistance de liaison avec des matériaux adjacents, l'égalité de la surface finie et la coït-traction du- mortier.
La présenta invention est relative à des liants pour plâtre et/ou, mortier qui donnent un mortier ayant des caractéristiques
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exuraordinairement bonnes pour ce qui concerne les considérations précitées. L'invention vise à produire toutes les qualités de mor- -vior requises sur le chantier> tout en n'utilisant qu'un seul xacai.sas sur ,a 'Gaut x:u.ti..â.sant tu.'tan, seü.
-liant et à o=. an3..r ces qualités en ajou-tant simplement des 'qGan;±t43îiffé=entes de sable. Cotte manière de procededer a été désirée longtemps, mais on ne pouVaLt pas la réaliser. On a trouvé :.,air.Ger.az G d'une manière surprenante citlîl est possible d'atteindre' 'le but de l'invention en préparant un liant contenant un liant hydraulique et une charge de gravillon' divisé extrêmement finement
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ainsi qu'éventuellement un agent t$ns.a-aat.', ergxiaonnant .9 a.x, , les dimeiisicns du gravillon étant inférieures à celles spécifiées par la courbe selon le tableau suivant
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<tb> 90 <SEP> % <SEP> moins <SEP> de <SEP> 10
<tb>
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50." Il n z Il 30 " 1 te 1 % te.
Il 0,111
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C'est-à-dire *que le gravillon incorpore se trouve à peu près dans la zone.I du diagramme ci-joint.* pour parvenir à certains buta, il est également possible, suivant l'invention d'incorporer du gravillon quelque peu plus grossier, ayant une dimension parti'- oulaire inférieure à 500 , mais il est nécessaire que les dimen- sions particulaires soient comprises, dans la zone II du diagramme
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et qu'un agent donnant de la cons istanoet'(Iu type dérivé de la oel- , lulose, soit ajouté.
L'extrême finesse du. gravillon signifie que
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la quantité de charge doit être maintenue à une valeur suffisamment basae pour permettre à la résistance du mortier en prise d'avoir les caractéristiques requises les plus élever et pour améliorer les caractéristiques de travail du mortier à une valeur suffisante pour permettre de le diluer aveo des aggrégats sans abaisser ses caractéristiques.
.Le ciment hydraulique peut être du ciment de portland, du ciment d'alumine, du ciment de laitier, du gypse-ciment de laitier, etc... ou leurs mélanges . Le gravillon extrêmement fin doit être exempt d'impureté organique et peut être par exem-ole de la pierre
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à chaux, du gypse, du sable, de la quartéite, au kieselguhr finement broyé, de la poudre de marbre, de la poudre de dolomite, du feld- spath, de la pyrophyllite, de la perlite, du granité, du gneiss pulvérulent, etc,...
La quantité de gravillons ajoutée au liant hydraulique doit représenter de 5 à 50 %, de préférence de 10 à 40% du poids de la composition. Suivant les caractéristiques désirées, une partie du matériau fin, d'une manière appropriée de 0 à 95% et mieux de 0 à
60% peut être remplacée par un matériau un peu moins fin dont la ; dimension de particule soit telle qu'au moins 90% des particules aient moins de 500 , Un tel matériau, se trouve dans la, zone II barrée sur le dassin. Si cependant on ajoute un tel matériau, il faut également ajouter un agent donnai de la consistance. Plus la quantité de matériau fin de la zone I remplacée par le matériau de la zone II est grande plus il faut une grande quantité d'agent donnant de la consistance.
Des agents donnant de la consistance appropriés sont des dérivés hydrosolubles de la cellulose, telle
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que 11-éthyl-hydroxy-éthyl cellulose, l'hydroxy-:éthyl cellulose,, l'hydroxy-propyl cellulose, la méthyl cellulose, la méthyl-hydroxy- éthyl oellulose, etc..Ceux-ci peuvent avoir une viscosité de 2000 à
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lQt?.040 centipoises mesurée dans une solution aqueuse à 2% suivant Brookfield. On peut mélanger le dérivé de cellulose à divers .
, autres, agents, par exomple à des ohlorophénolates, tels que 1ev trich.oxophén.olate 'de sodium, le tétrachlorophénolate de sodium et le pentachlorophénolate de sodium, qu'on peut a jouter, d'une manière appropriée, en des quantités représentant ' de 5 à 50% du
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poids du dérivé de cellulose, On obtient des effets particulië-" rement avantageux avec de l'éthyl hydroxy-éthyl cellulose associée à du pentachlorophénolate de sodium.
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On peut utiliser, à titre d'agent tensio-actif, emprisonnanT l'air, du tall oil ou des résines ou* des'graissés su2s,tées ou sU. tOn4es-Dans certains cas,11 peut également être bon rajouter des substances qui n'ont que deseffets tens.oact.'s,par exemple ce qu'on appelle des tensides.
La quantité de dérivé de cellulose manière
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appropriée,de 0,005 à. 0,3, de préférence de t3a 0, à 0, 3.'n du poids de la composition.
.les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.
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Les exemples 1 à 9' oi-'desaous donnent divers mélanges cou- venables..suivant l'invention dans lesquels la quantité de tall oil est choisie de manière à obtenir une teneur en air de 15 à 20% dans le plaire ou le mortier fini.
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Exemple 1 ¯
On broyé ensemble dans un broyeur à boulet 80% de ciment de Portland non broyé, 5% de gypse, 5% de pierre à chaux pulvérulente :
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dont 50 ont une dimension de particule inférieure à 2/< .1 1oid, de pierre à chaux pulvérulente dont la0$ ont une dimension inférieure à 500 p avec 0,03% de tall oil et 0,025% d' êthyl-hydroxy-é-Ghy1 cellulose ayant une viscosité de 8000-12000'' oontipoiaeset 0,003% de pentachlorophénolate de sodium.
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Exemple 2.
EMI5.1
01ment de Portland 90 P1erra à chaux :pulvérulente dont 30% ont une dimension de p&rce'tnféyiee 10
EMI5.2
<tb> à <SEP> 1 <SEP> .
<tb> Tall <SEP> oU. <SEP> 0,03%
<tb>
Exemple 3.
EMI5.3
<tb> Gypse-ciment <SEP> de <SEP> laitier <SEP> 80 <SEP> % <SEP>
<tb>
EMI5.4
pierre à ohaux pul-verulente dont 50. sont plus. fins que 2 ,, 20 .'
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<tb> Tall.oil <SEP> ... <SEP> 0,03%
<tb>
Exemple 4.
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Ciment de Portland . ' . 50 '$ Quartz pulvérulent dont 10CY ont une ..J . ' '
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<tb> dimension! <SEP> de <SEP> partioule <SEP> inférieure
<tb>
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à 500/± 45
EMI5.9
<tb> Quartz <SEP> pulvérulent <SEP> dont <SEP> 50 <SEP> % <SEP> ont <SEP> une
<tb>
<tb> dimension <SEP> de <SEP> particule <SEP> inférieure
<tb>
<tb>
<tb> à <SEP> 2 <SEP> <SEP> 5%
<tb>
<tb>
<tb> Ethyl-hydroxy-éthyl <SEP> cellulose <SEP> dont <SEP> la
<tb>
<tb> viscosité <SEP> est <SEP> de <SEP> 8000 <SEP> à <SEP> 12000 <SEP> oenti- <SEP> . <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> poises <SEP> 0,06%
<tb>
<tb> Tall <SEP> oil <SEP> 0,03%
<tb>
Exemple 5
EMI5.10
Ciment de Portiand 85
EMI5.11
<tb> Sable-finement <SEP> broyé <SEP> dont <SEP> 50% <SEP> ont <SEP> une'
<tb>
<tb> dimension <SEP> de <SEP> particule <SEP> intérieure <SEP> à
<tb>
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' ;
.5 rf, '..' , Sable finement dont 100%-ont "'';10 dimensions de particule inféyieupe.à 500 f ,t o
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Ethyl-hydroxy-êthyl cellulose dont la , viscosité est de 8000 à 12000 op. 0,03 f, Pentachloro ophénolate de sodium OeOO3 %
EMI6.2
<tb> Tall <SEP> oil <SEP> 0,03 <SEP> %
<tb>
Exemple 6.
Cornac à l'Exempta 5, maïs avec de la méthyle cellulose de viscosité comprise entre 5000 et 10000 op et avec
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0003 de pentachlorouhénolate de sodium.
Exomple 7.
Comme à l'exemple 5,, mais avec de l'hydroxy-éthyl cellulose dont la viscosité va de 5000 à 10000 op et avec 0,003% de penta-
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chloro9hénolate de sodium.
Exemple 8.. ' Cosae à l'Exemple ornais avec de lehydroxy-propyl cellulose dont la viscosité va de 3000 à 8000 cp. et avec OeOO3 de'penta. chlorophénolate de sodium.
Exemple 9.
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Comme à l'Exemple 5,mais avec de la méthyl-hydroxy-éthyl cellulose dont la viscosité va de 4000 à 8000 op. et avec OjOO3% 'de tétrachloro hénolate de sodium et également avec J03% de lignine snlòna< de calcium remplaçant le tall oll.
On peut utiliser avantageusement les compositions -liantes des exemples 1 à 9 pouce produire du plâtre et du. mortier prêt à
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11 usage, denoKtné plâtre Boa qu'.0n mélange aveo de l'eau, sur le chantier.
Pour illustrer l'effet de l'invention, on compare un liant selon l'exemple 1 à divers mélanges liants utilisés actuellement$ contenant du ciment de Portland et de la.chaux pulvérisée, dans
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lesquels . on produit le mortier- par hélapge aveç du sable'norma- lisé ayant la répartition de dimensions de 'Pa;r"t:i.oulà,su1v.ante :
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bzz infériere'à, 2 mm 67% " à 1 mm . 33% Il à il .1 33% 2
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<tb> 12% <SEP> " <SEP> à <SEP> 0,15 <SEP> mm <SEP> . <SEP>
<tb>
<tb>
2% <SEP> " <SEP> à <SEP> 0,08 <SEP> "
<tb>
On donne les caractéristiques de travail du mortier comme
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étant 'l'aptitaàe à retenir l'eau, et la résistance au. bout de 28 jours, elles sont déterminées suivant des procédés normalisés. Les résultats sont présentés au Tableau I ci-dessous. Sur ce tableau les qualités du mortier sont indiquées de A à D, A indiquant la qualité la plus élevée. Ces désignations correspondent à celles prescrites
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par les autorités suédoises en matière de constructions (rlçunJ..
By8gnadsaty.-elsons An-ieningar'till ByggnadsstadGan 1960:1 ('1L8 1960"). Les désignations de mortier correspondent également à celles données dans BABS 1960, oùK représente la chaux et C le ciment, et les nombres donnent dans l'ordre les parties en 'volume de chaux, de ciment et de sable.
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U[3TJ"8AU.. l :
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<tb> Qualité <SEP> Désigna- <SEP> Rapport <SEP> Aptitude <SEP> à <SEP> Résistance <SEP> au <SEP> bout <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> du <SEP> tion <SEP> du. <SEP> liant/sable <SEP> la <SEP> rétention <SEP> de <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> en <SEP> Kg/cm
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> mortier <SEP> mortier <SEP> en <SEP> volume <SEP> de <SEP> l'eau <SEP> .
<tb>
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ompxossioz .a 7.xior,' Compression à la flexion ¯, - ... ,- jn-rr.t-T.######<-###.########.###'"""" A Xa 1 s4 s 20 l14 31 266 50 B Ka 3.;1s8 1:4 56 105 31 Ka 2:1:12 1:4 67 60 22
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<tb> D <SEP> K <SEP> 1:5 <SEP> 1:5 <SEP> 80 <SEP> 2
<tb>
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Exemple 192>5 76 216 ' 46 D lis 63 116 â5 suivant 1 ' l17 w 83 28
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<tb> D <SEP> l'invention <SEP> ' <SEP> 1:9 <SEP> 51 <SEP> 70 <SEP> 25
<tb>
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Le tableau, montre qu'on pont:
utiliser le mortier suivant' 1'invention dans toutes les olasses de qualité de mortier en le mélangeant à 2,5.à 9 fois autant de sable, sans perdre la résistan- ce et les caractéristiques de travail acceptables.Le pouvoir de rétention de l'eau, qui ne' doit pas descendre en dessous de 30% reste très proche de la limite acceptable pour'un mortier dont le
K/C est égal à 1/4, tandis que tous les mortiers suivant l'inven- ; tion présentent de très bonnes valeurs de ce point de vue, Dans la classe normale C on peut diminuer la quantité de liant de.35% grâ- be à 1''invention, cette classe est celle utilisée normalement pour :
des zones à climat tempéré.
Les exemples 10 à 14 montrent le pouvoir de rétention de l'eau et de séparation de l'eau pour certaines compositions de mortier suivant l'invention, comparés à des mortiers normalisés.,
Tous les mortiers comprennent du tall oil comme agent tensio-actif, et de l'air est entraîné onces quantités telles que la teneur en ; air mesurée dans le mortier frais soit de 20% pour une consistance ; de 20 mo. Après prélèvementd'un échantillon et contrôle, on ajuste donc la consistance à 20 mo aveo de l'eau. La quantié de tall oil' nécessaire pour ajuster la teneur en air à 20% est de 0,03 envi- ron. Dans certains exemples, on ajoute également des dérivés de cellulose associés à du pentachlorophénolate de sodium.
Le gra- villon finement divisé utilisé dans l'exemple 12 correspond à la courbe limite de la Fig.1. Le pouvoir de rétention de l'eau, est l'aptitude du mortier à retenir l'eau, quand une couche fraîche de mortier est soumise à une aspirationsous un vide de 50mm de mercure pendant 60 secondes* pour que le mortier soit considéré comme bon, il doit toujours avoir une aptitude à retenir l'eau d'au moine 30%.
La séparation de l'eau est l'écoulement de l'eau, qui se sépare du mortier frais cependant ou.'il est au. repos. La quantité d'eau, sé-
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parée est donnée en millialitres et est mesurée à partir de 600 millilitres'de-mortier après deux heures. 'Une séparation d'eau, ac- ceptable est inférieure à 10 millilitres. On mesure là consistance du. mortier dans un appareil dénommé Momètre.
Exemple 10.
On broyé'ensemble 75% de ciment de Portaland non broyé, 5% de,gypse ot 15 % de pierre à chaux pulvérulente finement broyée dont 100% ont une dimension de particule inférieure à 500 , et, de la pierre à chaux pulvérulente encore plus fine dont 90% .ont une dimension inférieure à 10 m ainsi qu'avec 0,025 % d'éthylhydroxy-éthyl cellulose ayant une visoosité de 8000 à 12000 centi- .' poises,dans 'laquelle'sont mélangée 10% de pentaohlorophénolate de sodium, calculé sur le poids du: dérivé de cellulose.
Onmélange en suite cette composition liante avec diverses quantités de sable . de qualité, normalisée et également avec de 2' eau pour former un mortier'dont la teneur en'air -est ajustée à 20% par du tall oil.
Après ceci, on mesure la rétention d'eau, et la séparation d'eau. du mortier.
.On obtient les résultats suivants '
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<tb> Parties <SEP> en <SEP> Parties <SEP> .en <SEP> Rétention <SEP> Séparation
<tb>
<tb> poids <SEP> de. <SEP> poids <SEP> de <SEP> 'd'eau, <SEP> d'eau.
<tb> liant <SEP> -sable <SEP> ml
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 350 <SEP> 84 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 650 <SEP> 75 <SEP> 0,9
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 900 <SEP> 56 <SEP> 1,2
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 1150 <SEP> 32 <SEP> 1,3
<tb>
Exemple 11.
On mélange'du. ciment de Portland à 0,03% de tall oil et à du sable en diverses proportions jusqu'à obtention d'une teneur ''en air de 20% à une consistance de 20 mo. On mesure.ensuite'la rétention d'eau et la séparation d'eau du mortier.
On obtient les
<Desc/Clms Page number 10>
résultats suivante
EMI10.1
<tb> Parties <SEP> ,en <SEP> parties <SEP> en <SEP> Rétention <SEP> séparation
<tb>
<tb> poids <SEP> de <SEP> poids <SEP> de <SEP> d'eau, <SEP> d'eau..
<tb>
<tb>
<tb> liant <SEP> sable <SEP> % <SEP> ml
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80- <SEP> 350 <SEP> .. <SEP> 41 <SEP> 7,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> 650 <SEP> 16 <SEP> ' <SEP> 13,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> 900 <SEP> < <SEP> 10 <SEP> 13,2
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 80 <SEP> 1150. <SEP> < <SEP> 10 <SEP> 15,8
<tb>
Exemple 12.
On mélange 80% de ciment de Portland 20% de pierre à chaux pulvérulente finement broyée dont 90% ont une dimension de particule inférieure à 10 ,et à 0,03 % de tall.oil et on dilue avec du sable de qualité normalisée et de l'eau, jusqu'à formation d'un mortier, dont on détermine la rétention d'eau et la sépara- . tion d'eau. On obtient les résultats suivants
EMI10.2
<tb> Parties <SEP> en- <SEP> Parties <SEP> ,en. <SEP> Rétention' <SEP> Séparation
<tb>
<tb> poids <SEP> de <SEP> -poids <SEP> de <SEP> d'eau..
<SEP> d'eau.
<tb>
<tb> liant <SEP> sable <SEP> % <SEP> ml
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 3350 <SEP> 86 <SEP> 0
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 650 <SEP> 61 <SEP> 3,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 900 <SEP> 50 <SEP> 3,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 1100 <SEP> 32 <SEP> 9,5
<tb>
Exemple 13.
On prépare un mortier normalisé, contenant du ciment de Portland, de la chaux hydratée, 0,03% de tall oil et diverses quantités de sable.On détermine ensuite la rétention d'eau, et la séparation d'eau pour une teneur en air de 20 % et une consistance de 20 mo.
On obtient les résultats suivants ;
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EMI11.1
<tb> Parties <SEP> ',.en <SEP> Parties <SEP> :en¯, <SEP> Parties <SEP> en <SEP> Rétention <SEP> Séparati@
<tb>
<tb> poids <SEP> de <SEP> poids <SEP> de <SEP> ' <SEP> poids <SEP> de <SEP> d'eau <SEP> d'eau.
<tb>
<tb> chaux <SEP> hydratée <SEP> '.ciment <SEP> de <SEP> sable <SEP> , <SEP> % <SEP> ml
<tb>
<tb> Portland
<tb>
<tb>
<tb> 10 <SEP> 90 <SEP> 450 <SEP> 41, <SEP> 11,6
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 35 <SEP> 65 <SEP> 550 <SEP> 55 <SEP> 5,4
<tb>
<tb>
<tb> 50 <SEP> 50, <SEP> 625. <SEP> 65 <SEP> 2,1
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 100 <SEP> 0 <SEP> 1050. <SEP> 68 <SEP> 3,7
<tb>
Exemple 14.
On mélange SODA de aiment de Portland, 15% de pierre à chaux pulvérulente dont 100% ont une dimension de particule inférieure à 500 , 5% do pierre à chaux pulvérulente dont
90% ont une dimension. de particule inférieure à 10 ,et 0,0 de tall oil à 10% de pentachlorophénolate de sodium, caloulés sur le poids du dérivé de cellulose:
On dilue 100 parties en poids de la composition avec 900 parties en poids de sable no malisé et également de 1'eau pour former un mortier dont on . ajuste la teneur en air à 20% à une consistance de 20 mb. on détermine ensuite la rétention d'eau et la-séparation d'eau e on obtient les résultats suivants ;
EMI11.2
<tb> Dérivés <SEP> de <SEP> cellulose <SEP> Rétention <SEP> Séparation
<tb>
<tb>
<tb> d'eau. <SEP> % <SEP> d'eau, <SEP> en <SEP> ml
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Aucun <SEP> 37 <SEP> 8,7
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Ethyl <SEP> -hydroxy-éthyl <SEP> cellulose <SEP> ayant
<tb>
<tb>
<tb> une <SEP> viscosité <SEP> de <SEP> 8000-12000 <SEP> centi- <SEP> 41 <SEP> 4,4
<tb>
<tb>
<tb> poises
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Méthyl <SEP> cellulose <SEP> ayant <SEP> une <SEP> viscosité
<tb>
<tb>
<tb> de <SEP> 5000 <SEP> à,10000 <SEP> centipoises <SEP> 40 <SEP> 1,5
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> Hydroxy-éthyl <SEP> cellulose <SEP> ayant <SEP> une
<tb>
<tb>
<tb> viscosité <SEP> de <SEP> 5000 <SEP> - <SEP> 10000 <SEP> contipoises <SEP> 30 <SEP> 4,
6
<tb>
<Desc/Clms Page number 12>
EMI12.1
Eydroxy>rôpyl aelllose aynn% ane ' ' Hydroxypr6py3/ oellnloae ayant une viscosité de 3000-8000 oentipoiaes 5'2 0,0 Mfthyl-ïydxoxy-btxy: cellulose ayant
EMI12.2
<tb> une <SEP> viscosité <SEP> de <SEP> 4000-8000 <SEP> centipoises <SEP> 41 <SEP> 0,8
<tb>
Les essais montrent que si on utilise.'..- seulement du ciment de portland comme liant hydraulique avec du. tall oil / et de l'eau., on n'obtient des valeurs acceptables pour la ré- tention d'eau et la séparation d'eau que si la quantité de
EMI12.3
sable est 68ale à environ 3,5 fois celle du ciment (Exemple 11):
Si, suivant l'invention, on ajoute du gravillon très finn on obtient des valeurs acceptables'et on peut diluer le liant avec, du sable en de grandes quantités sans abaisser les caractéris- . tiques. On obtient des valeurs acceptables même si on mélange le ciment de Portland d'une manière connue avec de la chaux hydratée (chaux pulvérulente), mais la résistance est alors
EMI12.4
très bàase comparée à celle des compositions suivant Ilinventïoul
Si on :
remplace une partie du gravillon divisé d'une ma- nière extrêment fine par du gravillon un pen moins finement divisé et si on ajoute de petites quantités de dérivés de cel- lulose suivant l'invention, on obtient de très bonnes valeurs de rétention d'eau et de séparation d'eau, tandis qu'en même temps on obtient de bonnes valeurs de la résistance.
Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de , réalisations décrite et représentés qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemples.