CH253432A - Procédé de fabrication d'un ciment. - Google Patents

Description

  Procédé de fabrication d'un ciment.    L'invention comprend un procédé qui a  pour but d'obtenir, par simple mélange à  froid de constituants et sans chauffage ou  cuisson ultérieurs, un ciment soit à moindre  retrait que ceux qui sont déjà     connus,    soit  sans aucun retrait, soit même expansif.  



  On connaît déjà un procédé de fabrica  tion de ciments à faible retrait, ou expansifs,  qui consiste à opérer la cuisson d'un mélange  de sulfate de calcium (par exemple sous  forme de gypse ou d'anhydrite) avec de  l'alumine (par exemple sous forme de       bauxite),    le tout avec ou sans addition de  calcaire en vue de produire du     sulfo-alumi-          nate    de calcium, ciments qui peuvent être  utilisés, soit seuls, soit en mélange avec  d'autres constituants, tels notamment que les  laitiers de hauts     fourneaux    et les ciments  artificiels.  



  Le procédé que comprend l'invention est  caractérisé en ce qu'on prépare à froid et sans  cuisson ultérieure un mélange d'alumine -et  d'un liant hydraulique de composition telle  qu'il contienne de la chaux libre au plus  tard lors de son hydratation, ce liant renfer  mant en outre une quantité     suffisante    de sul  fate de calcium pour que le produit final  titre plus de 5,1     %    de sulfate de calcium,  ledit mélange donnant     naissance,    par réac  tions mutuelles de constituants, lors de son  hydratation, à du     sulfo-aluminate    de cal  cium qui tend à s'opposer au retrait du ci  ment.

      Après la prise initiale d'un ciment selon  l'invention, et durant la période de durcisse  ment en présence d'humidité, il se produit  une     cristallisation    complémentaire retardée,  qui     commence    d'abord par remplir les pores  occupés par l'eau en excès, ce qui corrige  déjà, au     moins    en partie, le retrait     physique     dû à l'attraction moléculaire après le départ  de l'eau, d'où un premier résultat avanta  geux.  



  Le corps nouveau qui se forme peut     aussi,     suivant les proportions des     constituants    -en       présence,    dépasser la compensation     stricte,     et fournir des ciments qui, après prise et dur  cissement,     accusent    des dimensions supé  rieures, à celles du solide initial. Cette modi  fication se produit sans diminution des ré  sistances mécaniques et sans altérer la stabi  lité, lorsque les proportions relatives entre  les constituants sont bien choisies.  



  Le phénomène,     d'apparence    très complexe  à diriger, s'est montré réglable en agissant  sur la proportion d'alumine dans le mélange.  Comme cette substance est aussi la plus coû  teuse des composants, il est d'ailleurs indi  qué d'en diminuer l'emploi le plus possible.  C'est donc en variant les proportions d'alu  mine que l'on peut conférer aux ciments de  ce nouveau type les qualités de ciments  expansifs ou de ciments sans retrait, ou à  faible retrait.  



  Le fait que l'addition d'alumine, par  simple mélange, donne le résultat industriel      précité est en lui-même des     plus    surprenants.  En effet, l'addition de poudres aux liants  augmente en général le retrait de ceux-ci  selon les     auteurs        qui    ont étudié     cette    ques  tion, et     cette    opinion est confirmée par  
EMI0002.0006     
  
    Changements <SEP> de <SEP> longueurs <SEP> en <SEP> mm
<tb>  Temps <SEP> en <SEP> jours <SEP> par <SEP> mètre
<tb>  Mortier <SEP> '/s <SEP> Bauxite <SEP> Bauxite
<tb>  témoin <SEP> crue <SEP> cuite
<tb>  7 <SEP> jours <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> +0,40 <SEP> +0,04 <SEP> <B>+0,08</B>
<tb>  14 <SEP> " <SEP> à <SEP> l'air <SEP> <B>-0,08</B> <SEP> -0,44 <SEP> --0,

  44
<tb>  21 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> -0,24 <SEP> -0,52 <SEP> ---0,52
<tb>  28 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> <B>-0,28</B> <SEP> -0,64 <SEP> <B>-0,60</B>
<tb>  56 <SEP> " <SEP> " <SEP> <B><I>5,</I> <SEP> -0,36 <SEP> -0,68 <SEP> -0,68</B>
<tb>  84 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> -0,48 <SEP> - <SEP> 0.88 <SEP> <B>-0,88</B>
<tb>  105 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> -0,48 <SEP> -0,84 <SEP> <B>--0,88</B>
<tb>  147 <SEP> " <SEP> " <SEP> " <SEP> -0,48 <SEP> -0,84 <SEP> <B>-0,88</B>            Ces    chiffres montrent que l'addition de       bauxite    seule a pour effet d'augmenter le  retrait.  



  Par contre, comme exposé, le procédé selon       l'invention    permet de conférer à un ciment un  pouvoir certain d'expansion par la présence       simultanée,    en simple mélange, et au plus  tard lors de l'hydratation dudit ciment, de  chaux, .de     sulfate    de calcium en quantité supé  rieure à 5,1 % en poids et d'alumine. Ces com  posants peuvent se trouver sous des' formes  chimiques variées dont les principales sont:  pour la chaux: la chaux grasse, la chaux  hydraulique, les laitiers basiques,  pour le sulfate de calcium: le gypse ou       l'anhydrite,     pour l'alumine: la     bauxite    crue ou cuite.

    Indépendamment -des proportions dans les  quelles les     constituants    sont mélangés, il est  possible de régler la     stabilisation    du volume à  un taux     déterminé,    en agissant sur la finesse  de broyage.  



  On peut opérer par     monobroyage,        c'est-à-          dire    broyer ensemble tous les constituants du       ciment    final. On peut, également, opérer ulté  rieurement un mélange -de     constituants    broyés  séparément à des finesses différentes.         l'expérience        suivante    montrant que le retrait  d'un ciment portland augmente     nettement    par  l'addition de 9,75 % de     bauxite    crue ou  cuite.

      A titre d'exemple de ciment expansif, on  peut citer la composition suivante:  
EMI0002.0026     
  
    Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Laitier <SEP> de <SEP> haut <SEP> fourneau <SEP> 64,35
<tb>  Clinker <SEP> 20,00
<tb>  Anhydrite <SEP> 8,50
<tb>  Bauxite <SEP> 7,15
<tb>  100,00       Le mélange étant amené au degré de  finesse habituel, des     barrettes    confectionnées '  en pâte pure avec ce ciment     présentent,    après  un séjour d'une semaine dans l'eau, une expan  sion de 6,56 mm par mètre.  



  On peut mettre en évidence le rôle de la  bauxite en faisant varier sa proportion par  rapport au laitier dans la composition ci-des  sus; on observe alors en pâte pure les expan  sions suivantes:  
EMI0002.0029     
  
    Bauxite <SEP>  % <SEP> Expansion <SEP> à <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> Gonflement <SEP> le
<tb>  Laitier <SEP> dans <SEP> l'eau <SEP> Chatelier
<tb>  B<U>auxite <SEP> e</U>n <SEP> mm <SEP> par <SEP> mètre <SEP> à <SEP> chaud <SEP> en <SEP> mm
<tb>  8 <SEP> 5,64 <SEP> 14
<tb>  6 <SEP> 5,04 <SEP> 11
<tb>  4 <SEP> 3,76 <SEP> 8       Ce tableau montre le parallélisme entre la  proportion de bauxite avec     l'expansion,    d'une  part, et le gonflement, d'autre part.

        Si l'on réduit l'addition de bauxite, on di  minue l'intensité du phénomène et on obtient  des ciments sans retrait dont la composition  suivante est donnée à titre d'exemple:  
EMI0003.0001     
  
    Parties <SEP> en <SEP> poids
<tb>  Laitier <SEP> de <SEP> haut <SEP> fourneau <SEP> 68,64
<tb>  Clinker <SEP> 20,00
<tb>  Anhydrite <SEP> 8,50
<tb>  Bauxite <SEP> 2,86
<tb>  100,00       amenées au degré de finesse habituel; ce ci  ment présente en pâte pure une expansion de  3,76     mm/m,    après séjour d'une semaine dans  l'eau.  



  Il résulte enfin des expériences faites que  l'addition de bauxite effectuée en quantité cal  culée, pour produire soit une expansion, soit  la compensation au moins partielle du retrait,  améliore considérablement les résistances mé  caniques du liant hydraulique.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un ciment, ca ractérisé par le fait qu'on prépare à froid et sans cuisson ultérieure un mélange d'alumine et d'un liant hydraulique de composition telle qu'il contienne de la chaux libre au plus tard lors de son hydratation, ce liant renfermant en outre une quantité de sulfate de calcium suffisante pour que le produit final titre plus de 5,1 % de sulfate de calcium, ledit mélange donnant naissance par réactions mutuelles de constituants, lors de son hydratation, à du sulfo-aluminate de calcium qui tend à s'oppo ser au retrait du ciment. II. Ciment obtenu par le procédé selon la revendication I.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'après avoir effectué le mélange des constituants, on broie ce mélange. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce qu'on broie séparément les divers constituants avant de les mélanger. 3. Procédé selon la revendication I et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les constituants sont broyés à des finesses diffé rentes. 4. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le sulfate de calcium qui entre. dans la composition du liant est sous la forme de gypse. 5. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le sulfate de calcium qui entre dans la composition du liant est sous la forme d'anhydrite. 6.

   Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'alumine entrant dans la composition du ciment est sous la forme de bauxite crue. 7. Procédé selon la revendication I, carac- i térisé en ce que l'alumine entrant dans la com position du ciment est sous la forme de bauxite cuite. 8. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que ledit liant contient de la f chaux sous forme -de chaux grasse. 9. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que ledit liant contient de la chaux sous forme de chaux hydraulique. 10. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que ledit liant contient de la chaux sous forme de clinher.