CH495923A - Procédé de fabrication d'un liant hydraulique non corrosif à prise régularisée et liant obtenu par ce procédé - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de fabrication d'un liant hydraulique non corrosif
 à prise régularisée et liant obtenu par ce procédé
 La présente invention a pour but de donner un moyen très simple de régularisation et ralentir la prise des ciments et liants hydrauliques en général.



   Quand on forme une pâte avec un ciment moulu et de l'eau, cette pâte ne commence à durcir qu'au bout d'un certain temps qui doit être suffisant pour qu'en exécutant un béton avec le même ciment, on ait le temps de mettre ce béton en place sans être gêné par une diminution de plasticité.



   La durée du début d'un durcissement appréciable ou temps de   début de prise   est pratiquement de l'ordre de 1 à 3 heures et dépend du type de liant hydraulique, de sa finesse de mouture, de la température, etc. Il arrive que pour des raisons diverses et quelquefois difficiles à identifier ce temps de début de prise soit accidentellement ou systématiquement trop court.



   Lorsque le durcissement est peu important, il s'agit d'une   fausse prise   qui cède à un malaxage énergique.



  On est toutefois obligé de rajouter de l'eau qui provoque une perte de résistance.



     I1    peut arriver aussi que ce durcissement prématuré soit beaucoup plus important: on dit alors qu'il y a  prise rapide  et on ne peut alors réussir à faire et à utiliser du béton qu'en ajoutant dès le début du malaxage une proportion d'eau bien supérieure à celle qui serait normale, et il s'ensuit après durcissement une perte de résistance encore plus grande.



   On a proposé une infinité de substances organiques ou inorganiques pour jouer le rôle de  retardeur de prise  , mais la seule substance qui ait été pratiquement utilisée est le sulfate de chaux, mais le sulfate de chaux peut par lui-même dans certains cas causer des fausses prises et des prises rapides et d'autre part cette substance est indésirable à cause du danger permanent de corrosion des armatures d'acier qu'elle apporte dans le béton.



   L'invention qui se propose de remédier à ces inconvénients concerne un procédé de fabrication d'un liant hydraulique non corrosif à prise régularisée caractérisé en ce qu'on fixe sur le liant moulu ou en cours de mouture une quantité d'eau de l'ordre de quelques millièmes de sa masse. L'invention concerne également les liants obtenus par ce procédé.



   1. La proportion d'eau doit être fixée par des expériences préalables et il faut limiter à la proportion strictement nécessaire.



   2. L'eau doit être parfaitement et également répartie sur toute la surface des grains du ciment et pour obtenir ce résultat, la durée de cette répartition doit être aussi courte que possible et d'autant plus courte que   l'on    opère à une température plus élevée.



   3. L'eau peut être répartie à tout moment après ou pendant la mouture du ciment et un certain temps avant l'utilisation du ciment. Cela entraîne la conséquence qu'il faut stocker en récipients fermés, le ciment après les opérations d'addition et de répartition de l'eau pendant un temps minimum.



   4. La valeur de ce temps minimum dépend de la température à laquelle le traitement d'hydratation a été fait. Si on a opéré sur le ciment chaud qui sort du broyeur à une température voisine de   100 ,    ce temps se confond avec la durée de refroidissement du ciment traité, c'est-à-dire que pratiquement le ciment pourra être utilisé dès qu'il aura été transporté au lieu d'utilisation, à condition toutefois qu'il reste en récipents fermés tant qu'il est chaud pour ne pas perdre l'eau qui a été récemment fixée. Si le ciment à traiter est refroidi et a été conservé à l'abri de l'atmosphère, le processus de répartition de l'eau peut lui être appliqué à tout moment, mais après traitement il devra être maintenu en récipients fermés pendant un temps minimum avant son emploi. La valeur de ce temps est de l'ordre d'une demiheure à une heure.



   On voit que ce traitement est très différent du traitement d'extinction de la chaux et des aluminates de chaux  qui est de règle dans les fabrications de chaux hydrauliques ou du ciment naturel et qui exige des proportions d'eau beaucoup plus grandes.



   De toute manière si dans le procédé selon l'invention la proportion d'eau dépasse 10 millièmes la perte de résistance après durcissement devient trop grande pour être acceptée. Usuellement il suffit d'une proportion de l'ordre de 5 millièmes d'eau.



   Les moyens techniques à employer pour obtenir la répartition très rapide et très uniforme de l'eau dans la poudre de ciment moulu sont à choisir pour s'adapter aux installations existantes et aux circonstances d'utilisation.



     I1    existe des mélangeurs industriels de produits pulvérulents qui conviennent en général, par exemple des mélangeurs à palette droites ou hélicoïdales tournant autour d'un axe horizontal rotatif.



   On peut aussi utiliser en opérations discontinues un malaxeur à béton à axe de rotation vertical ou même une bétonnière à axe horizontal, en faisant durer l'opération plus longtemps en raison du brassage moins actif qu'avec un mélangeur du genre décrit précédemment.



   Un moyen efficace et demandant beaucoup moins de rapidité de brassage consiste à humecter de la quantité d'eau à incorporer au ciment un sable fin de préférence non poreux, et on est ainsi amené à mélanger deux matières purvérulentes: le ciment et le sable, ce qui se fait très bien avec les appareils évoqués ci-dessus. Par exemple si on doit incorporer 5 millièmes d'eau, on ajoutera au ciment   10 %    de sable fin humecté à 5 centièmes d'eau, ce qui est une teneur pour laquelle le sable est suffisamment mobile pour être mélangé rapidement.

  Ce sable considéré comme véhicule de l'eau à incorporer suivant l'invention peut être remplacé par des matières pulvérulentes qui peuvent être ajoutées au ciment à titre de constituants secondaires, tels que laitier moulu, silices pouzzolaniques, cendres volantes de centrales thermiques, etc. et ces matières seront mélangées au ciment moulu après avoir été imbibées de la proportion d'eau qui doit être transférée au ciment selon l'invention. On peut aussi envisager de mettre l'eau à l'état de vapeur avant de la faire agir sur le ciment moulu, ce qui exige de travailler à une température assez élevée.



   L'addition de l'eau peut également être effectuée pendant la mouture du ciment et pendant toute cette mouture car ce sont les grains les plus fins qui fixent   reau.   



  Le stockage ultérieur achèvera la répartition de l'eau.



  D'une manière générale et surtout lorsque l'eau est en phase vapeur une fraction seulement de cette eau sera fixée de sorte que   l'on    pourra amener beaucoup plus d'eau que nécessaire. Seule la quantité d'eau fixée, de l'ordre de quelques millièmes en poids, entre dans le cadre de l'invention.



   La proportion d'eau ainsi fixée sur le ciment selon l'invention est très solidement liée et le ciment traité peut se conserver comme un ciment normal, subir des températures climatiques usuelles, et être stocké. La proportion d'eau nécessaire ultérieurement pour former un béton avec les ciments ainsi traités est plus faible qu'avec un ciment non traité et rend inutile l'adjonction coûteuse d'adjuvants organiques dont l'action est toujours irrégulière et dont les constituants ne sont pas toujours inoffensifs.



   Le procédé de traitement selon l'invention est en particulier très utile pour régulariser la prise des ciments à la place des matières utilisées couramment comme les chlorures, sulfates et autres sels qui sont dangereux pour la corrosion ultérieure des armatures, surtout si dans la suite des temps le ciment du béton est progressivement neutralisé par le gaz carbonique.



   Ce traitement dont le prix de revient est négligeable permet de rendre la prise du ciment indépendante des variations inévitables de composition et de cuisson.



   L'explication de ce phénomène paraît être la suivante.



  La prise du ciment, comme toute réaction solide-liquide ou solide-vapeur débute sur des sites superficiels très sensibles appelés    germes .    Dès le contact avec l'eau la réaction d'hydratation se localise sur les germes puis se généralise de proche en proche et atteint toute la surface de la poudre développée sur une certaine profondeur. Le procédé selon l'invention consiste à neutraliser ou inhiber ces germes par l'apport de quelques milliémes de poids d'eau qui se fixe sur les germes avides d'eau sans réagir avec la masse du ciment. Cette eau remplace en quelque sorte le sulfate de chaux rajouté traditionnellement et qui forme avec les germes des complexes neutralisés. On obtient ainsi un ciment à prise régulière et pouvant être ralentie sans incorporation de substances corrosives.



   L'eau qui est dispersée dans le ciment selon l'invention peut servir de véhicule à des matières diverses de faible dosage que   l'on    peut ainsi incorporer à l'avance au ciment au lieu de les ajouter au moment de l'exécution du béton.



   REVENDICATION I
 Procédé de fabrication d'un liant hydraulique non corrosif à prise régularisée, caractérisé en ce que   l'on    fixe sur le liant, moulu ou en cours de mouture, une quantité d'eau de l'ordre de quelques millièmes de la masse dudit liant.



   SOUS-REVENDICATIONS
 1. Procédé selon la renvedication I, caractérisé en ce que l'eau est ajoutée au ciment chaud sortant du broyeur.



   2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est ajoutée dans le broyeur de façon telle que, quel que soit le type de broyeur, les grains les plus fins viennent au contact de l'eau.



   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le liant ou ciment ayant subit l'apport d'eau est stocké durant une certaine période dans une enceinte étanche.

 

   4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est introduite en phase liquide.



   5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est introduite en phase vapeur.



   6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que   l'on    humecte de la quantité d'eau nécessaire une matière pulvérulente, sable ou autre, laquelle est ensuite mélangée avec le liant.



   8. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est diffusée dans la poudre grâce à un malaxeur de produits pulvérulents.



   REVENDICATION   II   
 Liant hydraulique non corrosif, obtenu par le procédé selon la revendication I.



   Centre d'Etudes Scientifiques et Techniques
 Mandataire: Bugnion International S. A., Genève

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.



   

Claims (1)

1. **ATTENTION** debut du champ CLMS peut contenir fin de DESC **. qui est de règle dans les fabrications de chaux hydrauliques ou du ciment naturel et qui exige des proportions d'eau beaucoup plus grandes.

   De toute manière si dans le procédé selon l'invention la proportion d'eau dépasse 10 millièmes la perte de résistance après durcissement devient trop grande pour être acceptée. Usuellement il suffit d'une proportion de l'ordre de 5 millièmes d'eau.

   Les moyens techniques à employer pour obtenir la répartition très rapide et très uniforme de l'eau dans la poudre de ciment moulu sont à choisir pour s'adapter aux installations existantes et aux circonstances d'utilisation.

   I1 existe des mélangeurs industriels de produits pulvérulents qui conviennent en général, par exemple des mélangeurs à palette droites ou hélicoïdales tournant autour d'un axe horizontal rotatif.

   On peut aussi utiliser en opérations discontinues un malaxeur à béton à axe de rotation vertical ou même une bétonnière à axe horizontal, en faisant durer l'opération plus longtemps en raison du brassage moins actif qu'avec un mélangeur du genre décrit précédemment.

   Un moyen efficace et demandant beaucoup moins de rapidité de brassage consiste à humecter de la quantité d'eau à incorporer au ciment un sable fin de préférence non poreux, et on est ainsi amené à mélanger deux matières purvérulentes: le ciment et le sable, ce qui se fait très bien avec les appareils évoqués ci-dessus. Par exemple si on doit incorporer 5 millièmes d'eau, on ajoutera au ciment 10 % de sable fin humecté à 5 centièmes d'eau, ce qui est une teneur pour laquelle le sable est suffisamment mobile pour être mélangé rapidement.

   Ce sable considéré comme véhicule de l'eau à incorporer suivant l'invention peut être remplacé par des matières pulvérulentes qui peuvent être ajoutées au ciment à titre de constituants secondaires, tels que laitier moulu, silices pouzzolaniques, cendres volantes de centrales thermiques, etc. et ces matières seront mélangées au ciment moulu après avoir été imbibées de la proportion d'eau qui doit être transférée au ciment selon l'invention. On peut aussi envisager de mettre l'eau à l'état de vapeur avant de la faire agir sur le ciment moulu, ce qui exige de travailler à une température assez élevée.

   L'addition de l'eau peut également être effectuée pendant la mouture du ciment et pendant toute cette mouture car ce sont les grains les plus fins qui fixent reau.

   Le stockage ultérieur achèvera la répartition de l'eau.

   D'une manière générale et surtout lorsque l'eau est en phase vapeur une fraction seulement de cette eau sera fixée de sorte que l'on pourra amener beaucoup plus d'eau que nécessaire. Seule la quantité d'eau fixée, de l'ordre de quelques millièmes en poids, entre dans le cadre de l'invention.

   La proportion d'eau ainsi fixée sur le ciment selon l'invention est très solidement liée et le ciment traité peut se conserver comme un ciment normal, subir des températures climatiques usuelles, et être stocké. La proportion d'eau nécessaire ultérieurement pour former un béton avec les ciments ainsi traités est plus faible qu'avec un ciment non traité et rend inutile l'adjonction coûteuse d'adjuvants organiques dont l'action est toujours irrégulière et dont les constituants ne sont pas toujours inoffensifs.

   Le procédé de traitement selon l'invention est en particulier très utile pour régulariser la prise des ciments à la place des matières utilisées couramment comme les chlorures, sulfates et autres sels qui sont dangereux pour la corrosion ultérieure des armatures, surtout si dans la suite des temps le ciment du béton est progressivement neutralisé par le gaz carbonique.

   Ce traitement dont le prix de revient est négligeable permet de rendre la prise du ciment indépendante des variations inévitables de composition et de cuisson.

   L'explication de ce phénomène paraît être la suivante.

   La prise du ciment, comme toute réaction solide-liquide ou solide-vapeur débute sur des sites superficiels très sensibles appelés germes . Dès le contact avec l'eau la réaction d'hydratation se localise sur les germes puis se généralise de proche en proche et atteint toute la surface de la poudre développée sur une certaine profondeur. Le procédé selon l'invention consiste à neutraliser ou inhiber ces germes par l'apport de quelques milliémes de poids d'eau qui se fixe sur les germes avides d'eau sans réagir avec la masse du ciment. Cette eau remplace en quelque sorte le sulfate de chaux rajouté traditionnellement et qui forme avec les germes des complexes neutralisés. On obtient ainsi un ciment à prise régulière et pouvant être ralentie sans incorporation de substances corrosives.

   L'eau qui est dispersée dans le ciment selon l'invention peut servir de véhicule à des matières diverses de faible dosage que l'on peut ainsi incorporer à l'avance au ciment au lieu de les ajouter au moment de l'exécution du béton.

   REVENDICATION I Procédé de fabrication d'un liant hydraulique non corrosif à prise régularisée, caractérisé en ce que l'on fixe sur le liant, moulu ou en cours de mouture, une quantité d'eau de l'ordre de quelques millièmes de la masse dudit liant.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la renvedication I, caractérisé en ce que l'eau est ajoutée au ciment chaud sortant du broyeur.

   2. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est ajoutée dans le broyeur de façon telle que, quel que soit le type de broyeur, les grains les plus fins viennent au contact de l'eau.

   3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que le liant ou ciment ayant subit l'apport d'eau est stocké durant une certaine période dans une enceinte étanche.

   4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est introduite en phase liquide.

   5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est introduite en phase vapeur.

   6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on humecte de la quantité d'eau nécessaire une matière pulvérulente, sable ou autre, laquelle est ensuite mélangée avec le liant.

   8. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'eau est diffusée dans la poudre grâce à un malaxeur de produits pulvérulents.

   REVENDICATION II Liant hydraulique non corrosif, obtenu par le procédé selon la revendication I.

   Centre d'Etudes Scientifiques et Techniques Mandataire: Bugnion International S. A., Genève