CH198648A - Procédé de fabrication de liants hydrauliques. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication de liants     hydrauliques.       Les liants hydrauliques et notamment les  ciments     subissent,    après la     prise,    et au fur  et à mesure du durcissement et de la dessic  cation, un     certain    retrait qui     nécessite    des  précautions pour en limiter les     manifestations     nuisibles.  



  Dans ce but, on s'efforce de réduire la fis  suration et le faïençage des enduits par l'a  doption d'une granulation     particulière.    Pour  les dallages, les travaux de grandes dimen  sions et les     revêtements        routiers,    on prévoit  des joints de     contraction.     



  Dans les constructions en béton armé, le  problème se complique du fait que la contrac  tion du     béton    met les     armatures    en compres  sion. Au moment de l'application d'une  charge, les armatures ne peuvent agir effica  cement qu'après avoir été décomprimées par  l'allongement du béton, ce qui provoque inévi  tablement des fissures de la face tendue de     ce     dernier.    Ces quelques exemples suffisent pour faire  ressortir l'intérêt exceptionnel qui s'attache  à     l'utilisation    d'un ciment sans retrait, ou  même produisant un allongement voulu et  exactement dosé     des        mortiers    ou des bétons.

    Un tel     perfectionnement    n'a pas     .échappé    aux  techniciens du ciment qui, depuis de     nom-          breuses        années,    ont orienté leurs recherches  dans ce sens.; malheureusement,     les    solutions  suggérées à     ce    jour, n'ont pas répondu aux  espoirs que des résultats     incomplets    et insta  bles avaient laissé entrevoir.  



  On peut différencier trois     natures    de re  trait:       1o    Le retrait dû à la     consolidation    du gel  colloïdal produit au     moment    de la prise et à  la transformation progressive du     système     cristallin qui se     stabilise,    ce retrait est irré  versible;

    20 Le retrait dû aux changements de l'état  hygrométrique du     conglomérat,        ce    retrait est  parfaitement     réversible;              3G    Le retrait dû à un abaissement de la  température; dans ce cas, le ciment est sim  plement soumis aux lois de physique générale  avec un coefficient de dilatation ou de con  traction connu et invariable.  



  De ces différents retraits, le premier seul  est susceptible d'être annulé comme il sera  indiqué ultérieurement.  



  Le deuxième obéit. aux lois de la physique  capillaire et ne peut être influencé que par  le degré de compacité du mortier ou du bé  ton en dehors de leur degré hygrométrique.  



  Le troisième échappe totalement à tout  remède.  



  On a déjà. proposé, en vue de donner une  solution au problème du retrait, différents  moyens qui ne donnent pas entière satisfac  tion et dont les principaux sont indiqués ci  après en     référence    aux     fig.    1, 2 et 3 du des  sin annexé.  



       1Q    On a essayé l'amaigrissement en in  troduisant, dans le ciment, des     matières     inertes broyées à la finesse du liant. L'amai  grissement, qui a prouvé son efficacité relative  dans le     cas    où le liant n'est pas broyé à une  très grande finesse, cas des mortiers et des     bé-          to        Vis,    devient inopérant dans le cas où la fi  nesse du liant est très poussée, cas du ci  ment (10 à 80 microns).

   Ceci s'explique     parce     que     ces    grains inertes et fins     présentent    des  phénomènes d'action superficielle sur l'eau de  gâchage tout comme les grains des ciments et  que la tension capillaire totale ne se trouve  pas modifiée.  



  Les essais     effectués        comme    indiqué ci  après ont été réalisés avec des éprouvettes pré  sentant 1 centimètre carré de section et une  longueur de dix     centimètres,    à la manière  usuelle.  



  Sur la     fig.    1, on a porté en abscisses les  nombres de jours et en     ordonnées    les retraits  en millimètres.  



  Les     courbes    1, 2 et 3 représentent respec  tivement:  la courbe d'un ciment Portland artificiel  témoin;  la courbe du même ciment avec addition  de     207,    de     silice        broyée;       la courbe du même ciment avec addition  de 20% d'argile     calcinée        broyée.     



  20 L'addition d'hydrofuges, de bitume et  de sels hygroscopiques a eu ses défenseurs.  Théoriquement du moins, ces incorporations  devaient apporter une     certaine    atténuation du       retrait,    en diminuant l'évaporation ou en  maintenant à l'intérieur du béton une humi  dité permanente. En ce qui     concerne    les hy  drofuges et le bitume. on     constate    parfois, en  effet, pendant les premières périodes de dur  cissement, une diminution du retrait mais qui  ne se maintient pas avec le temps, et on ne  réussit qu'à retarder le développement du  phénomène.  



  Sur la     fig.    2, on a porté en     abscisses    les  nombres de jours et en     ordonnées        les    retraits  en     millimètres.     



       Les    courbes 4 et 5 représentent respective  ment:  la     courbe    du ciment     témoin;     la courbe d'un ciment avec addition de  2 % d'hydrofuge.  



  Sur la     fig.    3, on a porté en     abscisses    les  nombres de jours et en ordonnées     les    retraits  en millimètres.  



  Les     courbes    4 et 6 représentent respective  ment  la     courbe    d'un ciment témoin;  la     courbe    d'un ciment avec addition de  2 % de     CaCl2.     



  L'invention .donne une solution au pro  blème du retrait et a pour objet un     procédé     de     fabrication    de liants hydrauliques à retrait  nul en partant de     ciments    subissant un re  trait après prise, tels que ciments Portland et       assimilés,        ciments        alumineux    et de laitier, ca  ractérisé par l'addition au ciment de doses       comprises    entre 10 et<B>50%</B> de ciment à     base     de     sulfoaluminate    anhydre, formé par voie       ignée,

      de manière à compenser le     retrait    du  liant hydraulique par un gonflement progres  sif qui lui est     égal    ou supérieur,     exactement          contrôlé    et     dosé    pour ne pas dépasser, en     cours     de réaction, la limite élastique du liant.

   Ledit  ciment à base de     sulfoaluminate    peut être  obtenu par la     clinkérisation    d'un mélange de       bauxite    ou d'argile, de pierres à     chaux    et de      sulfate de chaux; ces composés ne sont pas né  cessairement gonflants par eux-mêmes, parce  que, lorsqu'ils sont gâchés avec de l'eau, le       sulfoaluminate    cristallisé qui se forme se pro  duit à partir des éléments préalablement dis  sous;

   après le processus de prise qui leur est  propre, leur hydrolyse en présence d'eau li  bère du     CaS04,    à l'état naissant, qui agit  après coup sur l'aluminate hydraté qui s'est       forme    par la prise du ciment Portland de base  en conduisant à la     formation    d'un     sulfoalumi-          nate        gonflant    cristallisant avec plus de molé  cules d'eau.  



  Le     sulfoaluminate    est. obtenu en cuisant  un mélange comprenant, par exemple:  30 % de bauxite  30 % de     carbonate    de calcium  40 % de     gypse.     



  Nous entendons par     sulfoaluminate    gon  flant un liant hydraulique obtenu suivant le  procédé ci-dessus indiqué mais qui, essayé  seul pour apprécier la stabilité, donne un gon  flement dépassant légèrement celui     admis    par  les cahiers des charges de     réception    des ci  ments.  



  On a intérêt à exagérer la compensation  au delà des besoins du retrait irréversible et  de provoquer une certaine expansion sans dé  passer la limite     élastique    du béton, de ma  nière à:       1o    Disposer d'une marge d'allongement.  20 Provoquer une mise en tension préa  lable des armatures, circonstance très favo  rable pour le comportement ,du     béton    armé.  



  La     fig.    4 montre, à titre d'exemple seule  ment d'une composition, le résultat obtenu sur  une pâte pure de ciment Portland     artificiel     avec une addition volontairement exagérée  pour montrer l'efficacité de cette addition et  la stabilité de son effet dans le temps.  



  Les courbes 7 ,et 8 représentent respective  ment:  la courbe de retrait d'un ciment     artificiel     témoin;  la courbe d'allongement d'un mélange  comprenant<B>80%</B> de ciment artificiel et 20%  de     sulfoaluminate.       En abscisses, on a porté les nombres de  jours et en ordonnées, de part et d'autre du  zéro, à la partie supérieure, les allongements  en millimètres et à la partie inférieure, les       retraits    en     millimètres.     



  Pratiquement, on additionne au ciment       Portland    des doses variables allant de 15  à     20%    de ciment comportant des     sulfoalu-          minates.     



  Il est préférable d'utiliser des     sulfoa.lumi-          nâtes    anhydres obtenus par voie ignée suivant  le brevet français no 780747 en date du  22 janvier 1934 au nom de la demanderesse.  Dans ce cas, en effet, chaque grain du produit  introduit dans le ciment Portland est un com  posé complet renfermant tous les éléments  concourant au résultat cherché, et les addi  tions conduisent à des réactions disciplinées,  contrôlées et dosées. Pour la     compensation    des  ciments Portland, il y a lieu     d'utiliser'de    pré  f6rence des     sulfoaluminates    riches en S03 et  avec     une    teneur     faible    en     CaO.     



  Pour les ciments     alumineux    et de laitier,  on peut les additionner de     sulfoaluminates          gonflants.  

Claims (1)

1. REVENDICATION Procédé de fabrication de liants hydral liques à retrait nul en partant de ciments su= bissant un retrait après prise, tels que les ci ments Portland et assimilés, les ciments alu- mineux et de laitier, caractérisé par l'addition au ciment de doses comprises entre 10 et 50 de ciment à base de sulfoaluminate anhydre formé par voie ignée, de manière à compenser le retrait du liant hydraulique par un gon flement progressif qui lui est égal ou supé rieur, exactement contrôlé,et dosé pour ne pas dépasser,

   en cours de réaction, la limite élas tique du liant. SOUS-REVENDICATIONS 1 Procédé d'après la revendication, caracté risé en ce que l'on emploie un sulfoalumi- nate obtenu en cuisant un mélange de bauxite, de carbonate de calcium et de gypse.

   2 Procédé .d'après la revendication, caracté risé en ce que, pour la compensation du re- trait, on utilise un sulfoaluminate riche en SO' et avec une teneur faible en CaO. 2 Procédé d'après la revendication, caracté risé par l'addition de sulfoaluminate gon flant à un ciment alumineux. 4 Procédé selon la revendication, caractérisé par l'addition de sulfaaluminate gonflant à un ciment de laitier.