Procédé de fabrication d'un béton à agglomérant non hydraulique. On a déjà formé des bétons, dits bétons d'asphalte, en mélangeant de l'asphalte on produits analogues tels que bitumes, brais, etc., avec des matières minérales. Les pro duits ainsi obtenus ne conviennent pas pour la préparation de cuves, tuyaux, etc., qui doivent pouvoir supporter sans se déformer, des pressions à des températures sen,#ible- ment plus hautes qué celles ordinaires. Le choix de matières à employer était basé sur le point de ramollissement desdits liants.
Le point de ramollissement a été déterminé jusqu'ici par des méthodes empiriques qui conviennent pour les asphaltes, car il s'agit simplement dans la technique ordinaire des asphaltes, de savoir si à une température déterminée l'asphalte aura encore une cer taine résistance, de façon à ne pas enfoncer si on marche dessus; en effet. dans la tech nique des asphaltes on exige que le produit ne soit pas trop dur en hiver ni trop mou en été.
La présente invention concerne un nou veau procédé pour la formation de béton, dans lequel on mélange, à chaud, à des ma- tières minérales, un liant fusible dont la "température critique" est supérieure à 40 C. On peut obtenir ainsi des bétons ayant une grande résistance mécanique, semblable et même supérieure à celle du béton de ciment. Les inventeurs ont en effet reconnu que les liants fusibles, comme les brais, les asphaltes, les bitumes, etc., outre le point de fusion et le point de ramollissement déterminés par la méthode Krâmer et Sarnow, ou toute autre méthode, présentent en général un point de changement d'état spécial que les inventeurs appellent la "température critique".
Si on prend un asphalte quelconque, par exemple celui de Travers qui se vend sous forme de pains, cet asphalte a un point .de ramollissement de 50 C environ<B>;</B> si on pré pare un béton avec cet asphalte, en le mé langeant à chaud à de la pierre, du sable et éventuellement de la poudre, et qu'on coule une barre qui sera soumise à une certaine charge, à la température de 5 à 10 C par exemple, cette barre fléchira avec le temps, et cela malgré que le point de ramollissement de cet asphalte, déterminé par les méthodes connues, soit au-dessus de 40 C. Par contre, si on refroidit cette barre de béton d'asphalte au-dessous de -15 ou -20 C, on obtient un nouvel état du liant fusible, qui se carac térisé par le fait que si on soumet la barre à une charge, elle ne fléchit pas et reste rigide comme une barre en béton de ciment ou en fer.
La température au-dessous de la quelle les bétons préparés avec des liants fusibles ne se comportent plus comme un produit plastique est appelée par les inven teurs la "température critique" du liant em ployé, c'est-à-dire la température à laquelle les bétons préparés à l'aide de ce liant, selon la présente invention, ont encore leurs résis tances à la flexion, à la compression et à la traction.
Il existe des asphaltes ou des résidus de pétrole qui ont un point de ramollissement Krâmer et Sarnow de 120 C et plus, tandis que leur température critique est seulement de 20 C; d'autres bitumes ont un point de ramollissement Krâmer et Sarnow de 80 C et une température critique de 20 C. On voit par là qu'il n'y a aucun rapport entre la température critique et le point de ramollis sement déterminé d'après la méthode de Krâmer et Sarnow ou d'après une autre méthode.
Les inventeurs ont reconnu en outre que dans la pratique, les liants employés pour ces nouveaux bétons doivent avoir une tem pérature critique au-dessus de 40" C; ceci distingue nettement les nouveaux produits des bétons d'asphalte préparés jusqu'à pré sent. En pratique, les liants fusibles préparés par les inventeurs ont de préférence une température critique d'environ<B>80'</B> C et dans certains cas da 120" C et au-dessus.
La détermination de la température cri tique, comme on le conçoit, joue un grand rôle dans la technique des nouveaux bétons; il est en effet d'une grande importance pour un industriel d'être absolument sûr que le liant qu'il a choisi gardera ses résistances mécaniques à des températures allant de 40 à 120<B>0</B> C.
Il existe déjà une méthode qui sert à reconnaitre le moment où les liants fusibles passent de l'état solide et dur à l'état semi- fluide; mais cette méthode, qui est la mé thode Brinell, ne peut pas être employée pour tous les liants fusibles; elle donne, par exemple, des résultats satisfaisants pour l'examen des brais de goudron, mais aucun résultat précis pour l'examen des brais de pétrole par exemple.
Les inventeurs ont donc dû trouver d'autres méthodes permettant, d'une faon générale, la détermination exacte de la température critique des liants fusibles. Voici, à titre d'exemple, deux méthodes em ployées par les inventeurs, méthodes qui donnent des résultats précis avec tous les liants essayés jusqu'ici.
Eceinple <I>I:</I> On prépare un béton ou un mortier en mélangeant le brai que l'on étudie avec la poudre de pierre, du sable et éventuellement du gravier, et l'on en fait des plots de 16 X 4 X 4 cm. Ces plots sont placés danq un appareil qui en supporte les deux extré mités et laisse le milieu libre; on exerce alors au milieu du plot, au moyen d'un res sort calibré, par exemple, une pression cor respondant à une charge de 30 à 100 kg suivant les cas. Ces plots sont alors plongés dans de l'eau ou, lorsqu'on veut dépasser la température de<B>100",</B> dans de la glycérine, chauffée à la température voulue, durant un laps de temps qui peut varier entre deux jours et une semaine.
Il est généralement suffisant de laisser les plots pendant deux jours à la température d'examen. On cons tate que, aussi longtemps que la température. à laquelle le liant examiné est inférieure à la température critique dudit liant, les plots ne subissent aucune déformation et restent tout-à-fait droits; par contre, dès que l'on dépasse même légèrement, la température critique du liant, on voit le plot s'infléchir après un laps de temps plus ou moins long, et, si l'on prolonge l'expérience ou élève encore plus la température, le plot, après s'être courbé fortement, se casse en son milieu.
Cet essai est un essai pratique correspondant à ce qui se passe lorsque des ouvrages, tels que les tuyaux, ont été construits avec l'un des bétons en question et se trouvent soumis à une charge en. même temps qu'à une élé vation de la température, comme c'est le cas lorsque des tuyaux ont été entassés les uns sur les autres et restent un certain temps exposés au soleil.
Le seul défaut de la méthode ci-dessus décrite est que forcément elle demande un temps assez long. Supposons, en effet, que l'on ait examiné à diverses températures, en montant chaque fois de 511 C, un brai dont la température critique est de<B>1000</B> C, et qu'on ait commencé l'examen vers 70 C, il faudra près de deux semaines pour terminer l'examen.
Cette méthode est la meilleure en ce sens que les conditions d'examen se rapprochent beaucoup des conditions de la pratique. On peut, pour gagner du temps, la remplacer par la méthode au pénétromètre.
L'xeinple ZI: Comme on le sait, le pénétromètre, par exemple celui de la Maison Baird & Tatlock Ltd. de Londres, muni d'une aiguille ronde est utilisé d'habitude pour l'examen des asphaltes et des corps analogues. Ces corps sont semi-fluides et donc plastiques aux tem pératures auxquelles on les emploie et les examine.<B>Il</B> suffit d'une faible charge qui est habituellement de 100 à 200 gr, pour faire pénétrer l'aiguille du pénétromètre dans le produit que l'on examine.
On a reconnu que pour examiner au pénétromètre des produits durs et non semi-fluides, il était nécessaire de porter cette charge à 2 et même à 3 kg et d'utiliser de préférence une aiguille de 1 mm de diamètre étirée en une fine pointe conique d'environ 4 mm de longueur.
On opère par exemple de la façon sui vante On coule dans des godets le brai que l'on veut examiner et plonge ces godets, durant quelques heures, dans de l'eau portée pour chacun d'eux à une température différente; quelques minutes avant de procéder à l'exa men, on plonge aussi l'aiguille du @pénétro- mètre dans l'eau, afin qu'elle ait rigoureuse ment la même température que le brai. On apporte alors le godet, qui bien -entendu reste plongé dans l'eau chaude, sous l'aiguille du pénétromètre et actionne l'appareil.
On note pour chacune des températures la profondeur de pénétration de l'aiguille et établit un graphique, en portant les températures aux abcisses et les profondeurs de pénétration correspondantes aux ordonnées. On relie par une ligne les points ainsi déterminés; on remarque alors que la ligne qui passe par tous ces points reste droite aussi longtemps que le brai examiné est encore dur; au point correspondant à la température à laquelle le brai commence à devenir semi-fluide (tempé rature critique) la courbe s'infléchit, comme le fait la courbe des duretés Brinell dans le cas où la méthode Brinell peut être employée.
Pour obtenir soit à partir des brais de pétrole, des brais à gaz ou du commerce, soit à partir du goudron, des brais convenant pour la fabrication de bétons qui doivent garder leurs propriétés de résistance méca nique jusqu'aux environs de 100 C, on a reconnu qu'il est avantageux de les soumettre à une distillation dans le vide, en utilisant une cornue munie d'un agitateur; il est avan tageux aussi, et particulièrement pour les brais de pétrole, d'introduire dans la cornue, au cours de la distillation, de la vapeur de préférence surchauffée. On arrive ainsi à éli miner les huiles que contiennent tous les brais du commerce et à cause desquelles ces brais deviennent _semi-fluides dès que la tem pérature s'élève, et en tous cas bien avant 100 C.
Les inventeurs ont aussi reconnu qu'il était souvent avantageux de faire des mé langes de brais; on peut par exemple mé langer un brai de gaz à température critique élevée avec un brai de pétrole dont la tem pérature critique est plus basse.
Il est plus facile d'obtenir des brais de goudron dont la température critique est très élevée (aux environs de<B>1001)</B> que des brais de pétrole possédant cette même propriété; par contre, ainsi qu'il a été constaté, on peut, si l'on a fabriqué un brai d-e pétrole dont la température critique est un peu inférieure à celle que l'on désire obtenir, atteindre le résultat désiré en incorporânt à ce brai de pétrole un certain pourcent d'un brai de gaz dont la température critique est plus élevée.
Voici par exemple comment .on peut pro céder pour la préparation d'un béton selon la présente invention: On prépare d'abord le brai spécial en soumettant un brai de pétrole à une distilla tion à environ 3400 C sous une pression absolue d'environ 20 mm de mercure en pré sence d'un courant de vapeur et en agitant continuellement la masse.
Le brai spécial ainsi obtenu est mélangé à chaud à de la poudre calcaire fine, du gros sable et des pierres concassées dans les proportions sui vantes:
EMI0004.0004
Brai <SEP> spécial <SEP> 100 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids.
<tb> Poudre <SEP> fine <SEP> 300 <SEP> " <SEP> " <SEP> "
<tb> Sable <SEP> 380
<tb> Pierres <SEP> concassées <SEP> 450 <SEP> " <SEP> " <SEP> " Le béton ainsi préparé est coulé à chaud dans des moules pour en faire des objets tels que des tuyaux par exemple.
La gilsonite ou des produits analogues peuvent être mélangés à un brai qui serait trop tendre pour être employé seul à la fabrication de béton selon la présente in vention.
On a également trouvé que du coke très dur pouvait être employé comme matière minérale. On obtient ainsi un béton d'une grande légèreté, mais dont la proportion de brai dans sa composition est alors plus grande que lorsqu'on emploie d'autres matières mi nérales.
Il n'est pas toujours nécessaire que le nouveau produit contienne comme matières minérales les trois éléments, soit poudre, sable et pierres. On peut, pour certains cas, préparer des mélanges en employant le brai, la poudre et le sable seulement, ou bien le brai, la .poudre et les pierres seulement.