Procédé d'accélération de la prise et du durcissement des mortiers et bétons. On a déjà proposé de chauffer le béton de ciment Portland en vue d'accélérer son dur cissement. On a constaté cependant que, dés que l'on dépasse 60 à 70 , les résultats obte nus deviennent très irréguliers et, qu'à l'en contre du but recherché, il se produisait par fois des chutes de la résistance, persistant même si l'on remettait le béton dans les condi tions normales. Les raisons de ce phénomène sont inconnues. Jusqu'ici, on n'a pu utiliser le chauffage du béton qu'avec de grandes pré cautions consistant notamment à limiter la température le plus souvent au-dessous de 60 et, en fait, le chauffage du béton jusque vers 100 , en vue d'accélérer la prise et le durcissement ne s'est pas répandu industriel lement.
Par ailleurs, le titulaire du présent brevet a déjà décrit, dans son brevet suisse no 154746, un procédé de traitement du béton par vibra tion et compression associées, qui permet de raccourcir considérablement la durée de prise et de durcissement du béton. i i L'inventeur a déjà indiqué, à la vérité, qu'un chauffage du béton exécuté après le, traitement par vibration et compression don nait des résultats favorables au point de vue de l'accélération de la prise et du durcisse ment.
Toutefois, suivant les idées antérieures de l'inventeur, la température de chauffage était limitée et devait en outre être réglée de manière à éviter la déshydratation du béton en laissant le béton chauffé eu contact avec une atmosphère saturée d'eau, à une température supérieure à la température in térieure du béton, précautions qui nuisaient à la commodité des opérations et à la géné ralisation du procédé, tout en limitant son efficacité.
Or, les recherches effectuées depuis lors par l'inventeur lui ont permis de constater que si la vibration et la compression du béton étaient suffisamment poussées, il était possi ble de soumettre le béton à un chauffage énergique et même très brutal à température élevée, d'au moins<B>90',</B> sans prendre aucune précaution particulière et d'obtenir ainsi une accélération remarquable et constante de la prise et du durcissement du béton, grâce à l'extraordinaire compacité conférée au béton par la vibration et la compression et à la très faible quantité d'eau qui subsiste dans ce dernier.
C'est ce procédé d'accélération de la prise et du durcissement par chauffage énergique d'un mortier ou béton vibré et comprimé qui fait l'objet de la présente invention.
Le chauffage peut être effectué avec de la vapeur d'eau à 100 ou même de la vapeur sous pression à une température supérieure; le mortier ou béton atteint alors très vite, surtout pour les grosses pièces, et moyennant un faible apport de calories extérieures, une température notablement supérieure à celle de la vapeur, du fait de la chaleur de sa réac tion de prise et il durcit à la fois très rapi dement et très régulièrement. Une dureté comparable à celle de bétons ordinaires âgés de six mois péut être ainsi atteinte dans un délai de l'ordre de deux heures, alors que les bétons non vibrés et comprimés, et chauffés de la même manière, n'auraient, au bout de ce. délai, que des résistances médiocres ou nulles et tout au moins très irrégulières.
Dans diverses applications, le béton a été gâché à la consistance dite plastique puis introduit dans des moules soumis à l'action de masses excentrées tournant sur des paliers liés aux moules à des vitesses de l'ordre de 2000 à 6000 tours-minute, pendant un temps va riable suivant le rapport entre la capacité du moule et l'énergie des accélérations produites. Si celles-ci sont suffisantes pour provoquer des déformations élastiques appréciables du moule ou des accélérations d'un ordre supé rieur à la pesanteur, quelques minutes de vi brations peuvent suffire. Si l'intensité des vibrations est moindre, il peut y avoir intérêt à les prolonger voire jusqu'à une heure.
La pression peut varier de 5 à 100 kg ou même plus par cm. On peut même utiliser des pressions plus faibles à condition de pro longer leur action, et pour les pressions très basses, de maintenir la vibration pendant l'application de la pression. On peut alors descendre à des pressions de l'ordre de quel ques centaines de grammes par cm@. Il est d'ailleurs évident que ce phénomène utilisé suivant l'invention n'est pas discontinu; il y a amélioration progressive des durcissements et de leur régularité, au fur et à mesure que l'on réduit la quantité d'eau contenue dans le béton par vibration et compression associées.
La durée de la compression avant .chauffage peut varier de une à trente minutes, suivant son énergie, l'épaisseur des pièces et la faci lité avec laquelle le moule laisse évacuer l'eau.
Après cette compression, le béton, à l'ori gine plastique, a acquis, avant tout commen cement de prise, une dureté remarquable, bien supérieure à celle que l'on pourrait obtenir par la compression d'un béton sec, même asso ciée à une vibration. Le béton contient moins d'eau que s'il avait été gâché sec puis com primé, et il semblerait qu'il doive souffrir de la déshydratation que l'on observait jusqu'à présent quand on chauffait le béton. L'inven teur a constaté qu'il n'en était rien; cette petite quantité d'eau lui étant énergiquement associée du fait de sa compacité qui le rend très peu perméable à l'eau même sous forme de vapeur.
Le béton peut alors être chauffé très brutalement et mis en contact avec de la vapeur à 100 et plus et, surtout, on peut laisser sa température s'élever au-dessus de la température du milieu ambiant par l'effet de la chaleur de prise du ciment, sans nuire à la régularité et à la qualité des durcissements.
Les fig. 1 à 6 du dessin annexé sont des vues, en coupe partielle, de moules à béton munis de dispositifs de circulation pour la vapeur de chauffage.
On fera, par exemple, circuler de la vapeur contre des parois de moule conductrices de la chaleur, soit que ces parois soient noyées dans la vapeur, sous protection d'une enveloppe extérieure suffisamment étanche et calorifuge, soit qu'elles soient munies de conduits spé ciaux pour le passage de la vapeur. Ainsi, on pourra constituer le moule par des tôles 1 et profilés 2 (fig. 1) reliés par des soudures 3 de façon à former des canaux recevant 1Q. vapeur. La vapeur peut n'être en contact qu'avec une partie du moule ou coffrage, la transmission de la chaleur ayant lieu, par conduction, par la paroi.
On peut aussi envisager l'emploi de moules peu conducteurs de la chaleur tels que des moules en béton la (fig. 2 à 4) en les revê tant, sur leur face en regard du béton à chauf fer, de tôles 4, laissant, entre elles et la paroi en béton du moule, des interstices 5 suffi sants pour l'arrivée de la vapeur, grâce à des creux ou à des rainures réservés dans le béton (fig. \?) ou à des éléments interposés 6 (fig. 3 et 4) qui ont l'avantage d'empêcher le moule en béton rigide d'amortir la vibration du béton frais en contact avec lui, pendant le traitement par vibration. Des moules en bois peuvent aussi être employés en les revêtant,
du côté intérieur, d'éléments métalliques creux, formés par exemple de deux tôles 7 et 8 séparées par des éléments 9 réservant des vides où peut circuler la vapeur (fig. 5).
Dans les applications où le chauffage du béton, par l'extérieur, rencontre des difficul tés, on peut avoir recours à un chauffage, par l'intérieur, du béton, par tout moyen connu, par exemple à l'aide de résistances électriques. Le cas échéant, celles-ci seront constituées par les armatures elles-mêmes. On peut aussi en voyer de la vapeur dans des cavités ou ca naux ménagés dans le béton, comme indiqué en 10 sur la fig. 6. Des mandrins extensibles, employés pour la compression du béton, peu vent être munis de tubulures ou canaux de circulation de vapeur et, dans certains cas, il sera possible d'envoyer directement la vapeur de chauffage dans les cavités laissées dans le béton après enlèvement des mandrins, à la fin de la phase de compression.
Il va d'ailleurs de soi que ces indications ne sont données qu'à titre d'exemples non limitatifs, et que tout ce qui est dit à propos de béton concerne aussi les mortiers.
Quels que soient les moyens de chauffage. employés., il y aura intérêt à empêcher la déperdition de la chaleur par des enveloppes calorifuges.
L'invention est applicable aux ciments de laitier ou comportant des additions de laitier dont le temps. de prise et de durcissement est, comme on le sait, relativement long dans les conditions ordinaires.
On obtient, à la vérité, un temps de prise un peu plus long que celui constaté avec les ciments de Portland traités par le procédé, mais le grain relatif est néanmoins supérieur, car la prise des ciments de laitier abandonnés à eux-mêmes est beaucoup plus lente que celle des Portland.
Le titulaire du brevet a constaté, en par ticulier, dans des expériences, que des ciments de laitier vibrés, comprimés et chauffés comme il a été décrit ci-dessus, présentaient, au bout de 4 à 5 heures, une résistance de l'ordre de<B>150</B> à 175 kg/cm.