Procédé pour assurer le durcissement des matières à base de ciment. Dans les constructions modernes en bé ton de ciment, il est préférable de retarder l'évaporation de l'eau dans le béton après la, mise en place du béton et pendant la pé riode de durcissement, afin d'assurer une hydratation suffisante du ciment et de pro duire, ainsi, un béton de résistance maxi mum.
Ceci a déjà été imparfaitement réalisé dans la construction des chaussées en béton, en recouvrant le béton fraîchement étalé avec des tissus, de la paille ou de la terre qui, dans chaque cas, doivent être fréquem ment mouillés pour être efficaces. Dans ce but, des tissus imperméables à l'eau ont été utilisés pour recouvrir la surface des routes. Dans certains cas la chaussée est inondée au moyen de rigoles qui sont établies autour de chaque tronçon. Ces opérations sont en nuyeuses.
On a @déposé également du chlo rure @de calcium à la surface du béton vert (green concrete) afin de retarder l'évapora tion, en tenant compte de la nature hygros- copique de ce chlorure. Dans d'autres genres de constructions en béton, par exemple pour les murs, fonda tions d'immeubles et ponts, on a eu recours à divers expédients, par exemple, à un ar rosage fréquent à. l'aide :de tuyaux ou autre ment.
Il a été trouvé que la prise de matériaux .à. base de ciment, comme par exemple du béton, peut s'effectuer sans l'addition d'eau, à l'ex ception de l'eau de gâchage, si l'on empêche l'évaporation par une couche de matières imperméables appliquée à la surface du corps en lesdits matériaux. La prise et le durcis sement dans ces conditions peuvent non seu lement être aussi bons que par les procédés connus, mais encore on peut obtenir une soli ,dité sensiblement accrue.
Selon l'invention on applique donc sur la surface de lia matière à. base de ciment, après qu'elle a été mise en place, éven tuellement égalisée ou brossée, suivant le cas, et avant la prise, c'est-à-dire avant que le corps formé soit capable de supporter sans préjudice un poids de quelque impor- tance, comme par exemple celui d'un homme marchant dessus, une couche imperméable à l'eau, de préférence adhérente à ladite ma tière, après quoi on laisse la prise et le dur cissement se produire sans dérangement.
Le durcissement du matériau à base @de ciment aura lieu sans qu'il se produise des fissures capillaires et après le durcissement on pourra constater que ledit matériau possède une soli dité et une résistance aux intempéries fort sensiblement augmentées en comparaison de celles qui sont propres au béton traité d'après les méthodes connues. On appli quera la couche de préférence aussitôt que ce sera pratiquement faisable après le ver sement et le finissage (du matériau à base de ciment. En tout cas il doit être appliqué avant la prise dudit matériau, comme il a été exposé ci-dessus, si l'on veut se procurer les avantages inhérents à l'invention.
La couche imperméable ù l'eau, appliquée de cette façon, empêche l'eau contenue dans le matériau à base @d'e ciment, en particulier celle de la. surface libre, de s'évaporer, de sorte qu'une quantité suffisante d'eau se trouve retenue dans ledit matériau durant la période pendant laquelle la présence constante de l'eau nécessaire est indispen sable pour l'hydratation du ciment et pour éviter la formation ,de fissures capillaires à la surface.
Divers exemples de mise en couvre de l'invention sont donnés ci-dessous: Une peinture ou enduit bitumineux tel que la peinture ordinaire d'asphalte liquide constituée par une base d'asphalte résiduel de 20 à 80 de pénétration à 25c C, dissoute -dans un solvant de pétrole volatil, peut être utilisée pour former le revêtement adhé rent. Lorsqu'une telle peinture est appliquée dans la proportion de 8, 785 litres par 9,20 m2 environ, quatre heures après que le bé ton a été répandu, elle forme une couche impénétrable protectrice suffisante et em pêche une autre évaporation de l'eau con tenue dans le béton pendant la période de durcissement.
La peinture à l'huile de lin ordinaire donne aussi une couche impénétrable satis faisante si on l'applique en quantité suf fisante après que l'eau superficielle s'est enfoncée, après le versage -du béton.
Un autre exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention et l'un -de ceux qui est préféré, est le suivant: On applique à la surface du béton humide fraîchement ré pandu, par exemple par pulvérisation, une émulsion id'e. bitume dans l'eau (water- external-phase bituminous émulsion) telle que celle qui est souvent désignée pour le pavage sous le nom de "ciment de réparation à froid" (Cold Repair Cement). Cette émul sion possède la.
propriété de se précipiter, après qu'elle a été exposée à l'air pendant un court laps de temps, à cause de l'évapo ration de l'eau, de sorte qu'elle forme en suite un film adhérent impénétrable.
Des couches protectrices peuvent être formées très aisément en appliquant l'agent de revêtement au moyen d'une pulvérisation de peinture ou par brossage. Dans la cons truction des chaussées une émulsion bitu mineuse peut être appliquée dès- que la sur face est finie.
Le coût de la. matière et @de la main- d'aeuvre nécessaires à la réalisation de ce procédé est relativement bas si on le com pare au coût des matières et à, l'entretien de l'humidité nécessaire dans tout autre pro cédé de traitement et les résultats ne dé pendent pas du soin donné au travail après que la couche est mise en place.
Lorsqu'on utilise les anciens procédés, il est fréquemment impossible de maintenir le béton convenablement humide pour la pé riode de durcissement requise; clans le pro cédé suivant l'invention, le durcissement se poursuit sans interruption ,jusqu'à la fin. Ceci constitue un avantage particulier pour la construction des routes, car le trafic peut être dirigé sur le nouveau béton après en viron une semaine sans que le durcissement de ce béton soit interrompu.
Il n'est pas nécessaire \de protéger par du sable ou une autre matière protectrice la surface d'une chaussée en matériau à base de ciment munie d'une couche imperméable, lorsque cette couche a été appliquée dans la proportion de 3; 78.5 litres par 9,2 m2 environ ou en quantité moindre. Cependant on peut, après application d'une couche suffisante de bitume et lorsque la période de durcissement aura pris fin, recouvrir la surface d'une chaussée en matériau à base de ciment avec du sable ou du gravier de façon à former une surface d'usure protectrice et temporaire.
Dans les cas où ce procédé est utilisé pour les constructions de béton qui sont ensuite protégées par une couche imper méable à l'eau, la couche bitumineuse protec trice peut servir de .première couche et ceci facilite l'application du système imperméa ble à l'eau.
Il est également possible de mettre en oeuvre le procédé en permettant en premier lieu à la surface @de se sécher, et en appli quant ensuite à froid la matière imperméable à l'eau, ce qui évite tout échauffement du béton humide.
L'un des procédés de préparation de la. matière imperméable à l'eau consiste à chauffer 60 parties d'asphalte mélangé de laque de Trinidad à une température d'en viron 2000 C ou plus, pendant un temps suffisant pour évacuer les huiles légères, puis à chauffer de même 18, 150 parties Environ de gilsonite à une température d'en viron 3150 C. Les résidus sont alors mé langés puis fondus en une matière homo gène.
La matière est ensuite refroidie à. en viron 175-200o C et un solvant léger, tel qu'un distillat d'huile de pétrole léger, c'est à-dire de 440 à ,52e Baumé, est ajouté, de préférence, dans la. proportion de 12'11 li tres environ de distillat pour 1451,500 1;g environ de matière asphaltique. Le Sol vant est ajouté, de préférence, en une seule fois de façon à provoquer un refroidissement instantané de la. matière. En procédant de cette façon certains ingrédients sont en sus pension permanente à l'état colloïdal dans le solvant.
La matière qui se précipite et qui est constituée par de la crasse ou boue et d'autres iugrédients, est séparée et la matière imperméable .à l'eau et prête pour être utilisée. .
Process for ensuring the hardening of cement-based materials. In modern cement concrete constructions, it is preferable to delay the evaporation of water in the concrete after placing the concrete and during the hardening period, in order to ensure sufficient hydration of the cement. and thus to produce concrete with maximum strength.
This has already been imperfectly achieved in the construction of concrete pavements, by covering the freshly laid concrete with cloth, straw or earth which in each case must be wetted frequently to be effective. For this purpose, waterproof fabrics have been used to cover the road surface. In some cases the roadway is flooded by means of ditches which are established around each section. These operations are cloudy.
Calcium chloride was also deposited on the surface of the green concrete in order to retard evaporation, taking into account the hygroscopic nature of this chloride. In other kinds of concrete constructions, for example for walls, foundations of buildings and bridges, various expedients have been resorted to, for example, frequent watering. help: from pipes or otherwise.
It was found that taking materials .to. cement base, such as concrete, can be made without the addition of water, with the exception of mixing water, if evaporation is prevented by a layer of impermeable materials applied to the surface of the body made of said materials. Setting and hardening under these conditions can not only be as good as by known methods, but also significantly increased strength can be achieved.
According to the invention is therefore applied to the surface of the material to. cement base, after it has been placed, possibly leveled or brushed, as the case may be, and before setting, that is to say before the body formed is capable of supporting without prejudice a weight of of some importance, such as for example that of a man walking on it, a waterproof layer, preferably adherent to the said material, after which setting and hardening is allowed to occur without disturbance.
The hardening of the cement-based material will take place without the occurrence of hairline cracks and after hardening it can be seen that the said material has a very significantly increased strength and weather resistance compared to those which are specific to concrete treated according to known methods. The layer will preferably be applied as soon as practically practicable after pouring and finishing (of the cement-based material. In any case it must be applied before the setting of said material, as explained above, if one wants to obtain the advantages inherent in the invention.
The waterproof layer, applied in this way, prevents water contained in the cement-based material, particularly that of the. free surface, to evaporate, so that a sufficient quantity of water is retained in said material during the period during which the constant presence of the necessary water is essential for the hydration of the cement and to avoid the formation of hairline cracks on the surface.
Various examples of implementation of the invention are given below: A bituminous paint or coating such as ordinary liquid asphalt paint consisting of a residual asphalt base of 20 to 80 penetration at 25c C, dissolved - in a volatile petroleum solvent, can be used to form the adherent coating. When such paint is applied in the proportion of about 8.785 liters per 9.20 m2, four hours after the concrete has been poured, it forms a sufficient protective impenetrable layer and prevents further evaporation of the water. confined in concrete during the hardening period.
Ordinary linseed oil paint also gives a satisfactory impenetrable coat if applied in sufficient quantity after the surface water has subsided, after pouring concrete.
Another example of implementation of the method according to the invention and one of those which is preferred is the following: A freshly spread wet concrete is applied to the surface, for example by spraying, an emulsion of the same. . bitumen in water (water-external-phase bituminous emulsion) such as that which is often referred to in paving as "Cold Repair Cement". This emulsion has the.
property of precipitating, after it has been exposed to air for a short time, due to the evaporation of water, so that it subsequently forms an impenetrable adherent film.
Protective layers can be formed very easily by applying the coating agent by means of paint spraying or by brushing. In pavement construction a bituminous emulsion can be applied as soon as the surface is finished.
The cost of the. The material and labor required to carry out this process is relatively low when compared to the cost of the materials and the maintenance of moisture required in any other treatment process and the results. do not depend on the care given to the job after the diaper is in place.
When using the older processes, it is often impossible to keep the concrete adequately moist for the required hardening period; In the process according to the invention, the hardening continues without interruption, until the end. This is a particular advantage for road construction, as traffic can be directed onto the new concrete after about a week without the curing of this concrete being interrupted.
It is not necessary \ to protect the surface of a roadway made of cement-based material provided with an impermeable layer with sand or other protective material, when this layer has been applied in the proportion of 3; 78.5 liters per 9.2 m2 or less. However, after application of a sufficient layer of bitumen and when the hardening period has ended, it is possible to cover the surface of a pavement made of cement-based material with sand or gravel so as to form a surface of protective and temporary wear.
In cases where this process is used for concrete constructions which are then protected by a waterproof layer, the protective bituminous layer can serve as the first layer and this facilitates the application of the waterproof system. 'water.
It is also possible to carry out the process by first allowing the surface to dry, and then applying the water-impermeable material cold, which prevents any heating of the wet concrete.
One of the methods of preparing the. waterproof material consists of heating 60 parts of asphalt mixed with Trinidad lacquer to a temperature of about 2000 C or more, for a time sufficient to remove light oils, then heating 18, 150 parts likewise About gilsonite at a temperature of about 3150 C. The residues are then mixed and then melted into a homogeneous material.
The material is then cooled to. at about 175-200o C and a light solvent, such as a light petroleum oil distillate, i.e. 440-52nd Baumé, is preferably added to the. proportion of 12'11 liters approximately of distillate for 1451.500 liters; approximately g of asphaltic material. The solvent is preferably added all at once so as to cause instant cooling of the. matter. By proceeding in this way certain ingredients are permanently added in colloidal state in the solvent.
The precipitating material, which is grime or sludge and other ingredients, is separated and the material impermeable to water and ready for use. .